Файл: Ефремов Л.В. Приближенный расчет крутильных колебаний валопроводов судовых дизельных установок учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.08.2024

Просмотров: 44

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

IS

1 одномашинных СД« 3, * а 5 групп (с чекырегаакгныкн дизедяш а радукгорнымв передачамк на ввн«) опасный резонанс 0,5г - г о порядка в больвннстве случаев находится в районе ми­ нимально УСТОЙЧИВОЕ частоты вращения. Особенно сален бывает резонанс З-го порядка при ъ = б»

Б„усзааезках с очень податливыми упругаш куфтанм вблизи номинальной частоты врвщения нова? оказаться резоканс 0,5-го порядки. Его амплитуды могут существенно возрастать при раз­ регулировке двигателя и поэтому- не поддаются точному расчету.

Этот резонанс в любой случае должен

устраняться

из

зоны

но­

минальной частоты вращения.

 

 

 

 

Как уже отмечалось, на валопроводную форму колебаний бла­

гоприятно влияет увеличение момента

инерции маховика.

Это

особенно целесообразно в редукторних

передачах для

снижения

контактных напряжений в зубчатых зацеплениях.

 

 

 

Увеличение момента инерции гребного винта приводит к не­

которому снижению резонансных частот

враження

и

повышению

амплитуд колебаний валопроводной формы. Поэтому

в установках

с винтами-регулируемого нага (ВРЕ) крутильные колебания упо­ мянутой формы более опасны, чем в установках с винтами фик­ сированного нага (ВФШ). Рассчитывая валопроводи СДУ с ВРИ,

целесообразно иметь в виду некоторое влияние вага винта: при его уменьиенни увеличиваются амплитуды крутильных колебаний. Это объясняется уменьиеяием демпфирования на гребном винта.

Другая особенность

установок

с ВРІ - это возможность по­

явления опасной формы колебаний с

узлом между цилиндром ме­

ханизма, изменения иага

(МИ) и ВРІ. Не рекомендуется

допу­

скать наличие резонанса

главного

порядка в районе номиналь­

ной частоты «ранения.

 

 

 

Иг вышеизложенного следует, что уменьшение момента инер­ ции гребного винта может использоваться как одни из способов борьбы с колебаниями валопроводной формы.

В частности, для этой цели можно рекомендовать уменьмение диааетров гребных винтов еа счет увеличения их вага ИЛЕ применение легких материалов (например, стеклопластик).


 

 

 

 

 

 

Г л а в а

П

 

 

 

 

 

МЕТОДИКА ПРИБЛйНЕННОГО РАСЧЕТА КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

 

 

 

 

§ 7. Общие указания а обозначена»

 

 

 

Для расчета крутильнюс колебаний поииио энаяяя гвяа

и

принципиальной схеми СДУ требуэтея следующие давннс:

 

 

а 6

-

дкскоБое

ОЇЕОИЄЕНЄ

гребноію

вшзїа;

 

 

 

D

-

даааегр

цяландра;

 

 

 

 

 

 

 

їїгБ-

 

дшааетр

гребного зкнга;

 

 

 

 

 

dM

и

tip - днанегры нотвяевой а рановой поен коленчато-

 

 

го

вала;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d c e -

среднай дяаиетр валопровода;

 

 

 

 

 

im~

 

минимальный диаметр

валопровода;

 

 

 

L

~ передаточное о-гношение редуктора;

 

 

 

І н в

яли

L p 5

-

общая длина валопровола на участке

 

нахэ-

 

 

вак

-

гребной

вият

(СД7 I а

2

групп)

ИЛИ

редук­

 

 

тор

-

гребной

пинт

(СДУ 3, *

я

5 групп);

 

 

m

-

тактность двигателя (2 или £ ) ;

 

 

 

 

Ne

-

ысщаость

номинальная,

а . д в о . ;

 

 

 

 

п _ -

чаогоїЕ

эоаценяя номинальная,

об/мнн?

 

 

 

Р-

-

среднее

шщякаторное

давлениеs

нГ /с*

l

 

 

S

-

ход поряшя дакгатеяяі

 

 

 

 

 

 

і

-

число

цилиндров?

 

 

 

 

 

 

 

j

-

удельный вес материала гребного винта, кГо/сн^;

8М

-

ноаент

ннарцая иаховяка, кГ °сы*сек2.

 

 

Кроне того, должны быть известны способ соединения дизе­ ля с редуктором и топ гребного винта (ВРШ, ВФШ).

Все линейные раздери выражены в сантиметрах.


i a

Настоящая нетоднка предусматривав? выполнение расчетов 9

следующей

последовательности:

 

 

 

а) определение аяемеваоз крутияьной схемщ

 

 

б) составление кроильной саеаы кяогеавсоозой састемаз

в) составление эквивалентной эрехмаееовой свсївш,

 

г) составление эквиважентноЕ двухмасеояой оиетекнг

 

д) расчет часто* свободных колебаний;

 

 

 

е) расчет рвзонакеннж чаеїот врадезвя;

 

 

я)

расчет резонансных амплитуд и напряжений}

 

 

з)

расчет допускаемых Еааряаэний, оценка нврнш

aanpes-

ных аон а заключение по расчеау?

 

 

 

н) составление алане мероприятий по борьбе с опасишн ко­

лебаниями.

 

 

 

 

 

§

 

8 о Определено дискретных параметров системы

 

Для составления расчетной подели необходшо вайта

сле­

дующие

величины;

 

 

 

 

ВD

 

-

аомент апорцкк Ш

(постоянная системы - В к

м м

) ,

 

 

 

кГ»си«сек^5

 

 

 

 

S M

 

-

нокент инерция нахозика, кГ«сн.сек^;

 

 

Вг в

 

•= КОНеИТ ИйерЦЯЕ ЗТреЙВОГО КП298,

П Г'СЙ'СЄК 2 ;

 

 

"8

 

* аомен* ИЕврЦЕя цзвшядре кехяяяэиа аэнененпя

вага

 

 

 

винта (ПВО), кГ'Си-сек^;

 

 

 

е 0

 

-

податливость кодека вада (постоянная система),

 

 

 

кҐ"*«сіГ*;

 

 

 

 

е

 

-

податливость участка коленчатега вала от

середины

 

 

 

последнего колена до маховика,

кГ"1 «са""1 ;

 

 

е н» ~ податливость валопроводе между маховиком и гребным

 

 

 

винтом, кГ~*«см~*;

 

 

 

 

е ц 4

-

податливость валопроводе между цилиндром ШШ

и

 

 

 

ГрвбНіШ винтом,

•см

 

 

 

е и р

-

податливость вааоврозода (или муфты) иезду ыахови-

 

 

 

кон и редуктором,

в Ґ ^ - с м " 1 .

 

 

 

Указанные величины луч**

всего брать

из расчета

крутиль­

ных колебаний прототипа СЩ. Если

такие .данные отсутствуют,

то иожно использовать зажясиновти

из нижееледуюикх подразде­

лов.

 


Постоянные приведения системи к безразмерному виду

Для

серийных и широко распространенных дизелей постоян­

ные 80

и е0 могут быть

заимствованы из приложения I .

Бели они неизвестны,

то их можно найти по

приближенным

формулам

 

,

 

 

В„ = 10. К 0 3 S ;

( I )

 

 

 

 

 

e0 =2 4D"S3)d"* .

 

 

 

(2)

Здесь

d E

K -

средний

диаметр паек коленчатого вала; К 0 -

эмпи­

рический

коэффициент, определяемый

зависимость»

 

 

 

 

Козффацііеіії

к с

отражает особьнносік конструкция КЕМ:

-

для двухтактных дизелей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ка=0,1»}

+ 8 , 8 5 ( ^ 5 - f.

 

 

 

 

(/f)

-

для четырехтактных дизелей,

иаеицаж чугунные

а склуки-

нозые

поршни, соответственно

 

 

 

 

 

 

 

К,= 0 . « + V , 0 8 ( ^ f s - ) a

в

K B

H * 6 + t f 5 ( 4 f

) * .

 

( 5 )

, Козффкцяеет

К„

учитывает

конструкцій) двигателя,

& * п -

влияние противовесов: для одаорядшгз дизелей К9

*

Г,

а

для

V -обравних

K v

= 1,3 j

при отсутствия

вротмэовесоз

 

K n

= I ,

а при их наличии

Кп

* 1,2*2.

 

 

 

 

 

 

 

Принимая

коэффициент

Кп ,

следует

иметь з виду,

 

что его

бояьшае значения откосятся к'СОжреизЕшш среднеоборогннн ди­

зелям. Для двигателя

"Зяястяк" К„

« 2, « для дизелей отече­

ственной

конструкций

Кп

= 1,2*1,

V

 

 

 

момент

инерции

нахована

 

Кокэнт инерции маховика мохе?

быть найден аз

обычного

расчета

(сн*

формулы

(6.10) и (б»1?в) [2]J , T . e .

на оснований

заданной

степени неравномерности

вращения при

номинальном

режиме ила во

приближенной формуле