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

и по направлению по гармоническим законам с круговой ча­ стотой, равной угловой скорости вала. Поэтому силыР„ иРк вызывают вибрации двигателя на фундаменте с этой же часто­ той, соответственно в вертикальном и горизонтальном на­ правлениях.

Итак, в отношении внешнего воздействия силы инерции образуют:

- суммарную инерционную силу Pj+PR , действующую по оси цилиндра двигателя и стремящуюся попеременно отры­ вать и прижимать двигатель к фундаменту:

-инерционную силу Р* , действующую в горизонталь­ ном направлении и стремящуюся попеременно смещать двига­ тель на фундаменте вправо или влево;

-крутящий момент M KpJ , действующий на вал, попере­

менно ослабляющий или усиливающий действие М кр; - опрокидывающий момент М опр , действующий на фунда­

мент двигателя, попеременно ослабляющий или усиливающий действие Мо„р.

§II. Особенности действия сил давления газов

иинерции в ДВС с ПДП

I. Действие сил давления газов

£двигателях с противоположно движущимися поршнями си­

чи усилий на детали "выпускного" (нижнего) и "продувочно­

40

на фундамент двигателя не передаются, так как уравновеши­ вают друг друга. Касательные и нормальные составляющие этих сил образуют крутящие и опрокидывающие моменты:

41

В силу опережения выпускного вала на угол Л средний крутящий момент за полный рабочий цикл на выпускном валу получается больше, чем на продувочном валу. Чем больше величина угла А , тем больше разница между двумя момен­ тами. Так, при А = 10° имеет место следующее их соотно­ шение:

двигателя.

Соответственно отличаются и опрокидывающие моменты от нормальных сил Л1г6и N r п , которые и в этом случае равны крутящим моментам и направлены им противоположно. При одностороннем вращении валов (рис. 3.4,а) крутящие и опро­ кидывающие моменты, возникающие в выпускном и продувочном КШЫ, действуют в одну сторону, а-при разностороннем враще­ нии валов (рис. 3.4,6) - в противоположные стороны. Как

выпускному и продувочному поршням, а затем и к осям обоих коленчатых валов (рис. 3.5 а,б), через подшипники валов передаются на остов двигателя и действуют всегда в проти­ воположные стороны. В отличие от сил давления газов силы

42

инерцииPjg и Pjn благодаря различию в величинах н а о с т р и

ются друг от друга по величине:

PjB=-nijbRBuj2(c05a+^6c052cx) кгс;

p jft= - m jn-Rn u)2-[co5(a-^+7lnC0s2(a-A')] кгс. (3.II)

43

тирующие силы, действующие на остов двигателя в попереч­ ном направлении.

45

§12. Действие сил давления газов и инерции

вКИШ с прицепным шатуном

Рассмотрим действие силы давления газов Р г ^на поршень бокового цидиндра с прицепным шатуном (рис. 3.7).

Разложим сидуРг1(на составляющие Кг^и N rt, действующие по оси прицепного шатуна и перпендикулярно к стенке боко­ вого цилиндра:

Момент этой пары стремится изогнуть главный шатун и, кроме того, прижимает поршень в главном цилиндре к стенке, вызы­ вая дополнительные нормальные усилия Nrl на стенки глав­ ного цилиндра. Таким образом, уже из сказанного следует, что главный шатун воспринимает нагрузки не только от сил, действующих на свой поршень, но также и от сил, действую­ щих на поршень в боковом цилиндре v -образного двигателя или на несколько поршней в боковых цилиндрах с прицепными шатунами звездообразного двигателя. Поэтому, несмотря на то что благодаря большему ходу поршня в цилиндрах с при­ цепными шатунами развивается обычно и большая мощность, главные питуны делаются всегда более массивными и прочны­ ми, чем прицепные шатуны. Кроме того, ввиду дополнитель­ ных нормальных нагрузок стенки главного цилиндра и пор­ шень подвергаются повышенному износу.

46

2

47

Найдем выражение для указанной дополнительной нормаль­

Как видно, величина этой силы определяется основными кине­

Tf^ стремятся обеспечить возможно меньшие величины допол­ нительных нормальных сил N,-^.

ные составляющие, которые образуют результирующие силы:

-опрокидывающий моменз

Мопр* ,-Н ко

48