Файл: Болотин Ф.Ф. Динамика корабельных ДВС учеб. пособие.pdf

вовесы А (рис. 8.12). Центр тяжести противовеса не нахо­ дится на продолжении радиуса кривошипа. Его положение выбрано таким образом, чтобы разгрузить коренной подшип­ ник от наибольшего суммарного усилия, возникающего в под­ шипнике от сил давления газов, сил инерции ПДМ и центро­ бежных сил инерции вращающихся масс двух соседних КШМ (определение усилий на коренные подшипники см.[9], стр. 103). Установка противовесов А нарушила уравновешен­

ность центробежных сил инерции вращающихся масс. Для ее восстановления служат противовесы Б , крепящиеся к край­ ним щекам. Противовесы А и Б создают центробежные силы, моменты которых также взаимно компенсируются, не нарушая уравновешенности двигателя по моментам центробежных сил инерции.

34

Рис. 8.12. Схема установки противовесов в двигателе М-503

Первоначально противовесы при помощи болтов жестко крепились к опорам (рис. 8.13,а). Однако такая конструк­ ция оказалась неработоспособной. Вследствие больших изгибных колебаний в противовесах возникали трещины (в райо­ не отверстий для крепления), приводящие к тяжелым пов­ реждениям деталей "движения" и картера.

Конструкция противовеса была изменена (рис. 8.3,6). Каждый противовес стали изготовлять из двух частей. Не­ подвижная часть закреплялась к щеке коленчатого вала. Под­ вижная часть подвешивалась к неподвижной при помощи двух пальцев (бифилярный подвес).Наличие шарнира исключило из-

177

гиблые напряжения в противовесе, возникавшие при изгибных колебаниях.

Но и такая конструкция страдала недостатком. Пальцы в местах контактов сильно изнашивались, несмотря на все предпринятые меры по упрочнению поверхности. Тогда в кон­ струкцию были введены два пакета тарельчатых пружин, установленных в цилиндрах подвижной части противовеса (рис. 8.3,в).До а = 1000 об/мин упругая сила предвари­ тельно сжатых пружин больше центробежной силы качающейся части противовеса, поэтому последняя полностью передается через пакеты пружин, а пальцы усилием, равным разности упругой силы пружин и центробежной силы качающейся части противовеса, прижаты своими нерабочими поверхностями.

При п > 1000 об/мин центробежная сила инерции превышает силу предварительной затяжки пружин. Пружины дополнитель­ но скима'ются, пока не произойдет перекладка зазора и пальцы не прижмутся своими рабочими поверхностями. При дальнейшем увеличении оборотов избыток центробежной силы противовеса над силами упругости пружин передается непо­ движной части противовеса к щеке через пальцы, а осталь­ ная часть центробежной силы, равная упругой силе пружин, - через пакеты пружин.

Таким образом, давление на пальцы в последней конструк­ ции значительно снижено, и она оказалась работоспособной.

Еще раз подчеркнем, что данные противовесы не имеют никакого отношения к уравновешиванию результирующей центробежных сил. В данном двигателе она равна нулю, т.е. двигатель по центробежным силам уравновешен. Речь идет оо' уменьшении нагруженности среднего коренного подшипника.

Конечно, введение указанных противовесов изменяет внутрен­ нюю неуравновешенность двигателя от центробежных сил инерции.

В заключение следует еще раз подчеркнуть важность по­ нимания будущими инженерами-кеханиками рассмотренных воп­

179

росов динамики двигателя и приемов их исследования для успешной практической деятельности.

Вопросы для самоконтроля

1.В чем состоит задача уравновешивания двигателя?

2.Как выбрать рациональную кривошипную схему для четырехтактного и двухтактного двигателей?

3.Сколько нужно противовесов, чтобы уравновесить

I-цилиндровый двигатель? Как определить массы противове­ сов и как установить их?

4.Как уравновесить результирующий момент центробежных сил инерции? Как установить противовесы?

5.Что такое внутренняя неуравновешенность, в чем ее опасность?

6.Как оценить допустимость внешней неуравновешенности

двигателя?

7.В каких местах по длине корабля нецелесообразно устанавливать двигатель, неуравновешенный: а) по силам инерции, б) по моментам от этих сил?

8.Что дает применение амортизации двигателей?

180

Значения tgji в зависимости от <*.и Л

00

00U4

П р и л о ж е н и е 2

Типовые кривошипные схемы валов и порядки работы цилиндров двухтактных и четырехтактных двигателей

«о,град

Ч Е Т ы Р Е X Г А К Т Н Ы Е

!

184

Продолжение прилож. 2

185