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: 51
Скачиваний: 0
зо |
|
|
|
|
|
при удвоенной |
податливости среднего |
участка |
коленчатого вала |
||
и » 1 4 |
К = 2 , 5 г + |
3 ,6Е |
4 , 5 |
, |
( 4 5 ) |
* |
» |
z. + |
2 |
|
|
Ноторнея |
форма для дизелей |
с большими маховихамн |
( J ^ i ) |
Для СЙСЇВІІ, сисі'ошцих из группы равных масс и одаой мас сы за ней, частоты двух низших форм целесообразно оаределять по номограммам рис.2 и 3 (см. вклейку).
§ ІЗ. Анализ возмущающих" моментов и определение резонансных частот вращения
Резонансные частоты вращения
Резонансные частоты вращения определяются по формуле
где |
v - порядок гармонической составляющей |
возмущающего |
мо |
||||
мента. |
|
|
|
|
|
|
|
При этом практический интерес представляют только |
гар |
||||||
монические состевляющие, |
соответствующие максимальному |
зна |
|||||
чению |
векторной суммы |
|
2^1 ОС у" . |
|
|
|
|
Для валопроводной и моторной форм колебаний дизелей |
с |
||||||
пассивными маховиками наибольшие |
значения |
относятся |
|||||
к гл&шым порядкам, равным и кратным числу |
вспыяек за |
один |
|||||
оборот |
коленчатого вала, |
т . е . : |
|
|
|
||
для |
четырехтактных |
дизелей |
|
|
|
||
|
|
v = 0 , 5 i |
; |
ъ ; 1,5г |
и т . д . ; |
|
|
для двухтактных дизелей |
|
|
|
||||
|
|
v = г , 2г ; Эг |
и т . д . |
|
|
Поскольку моторная форма колебаний дизелей с небольшими маховиками млн без них практической опасности для коленчато го вале не представляет, а все остальные случаи касаются либо моторной формы с массивными маховиками, либо валопровод ной формы, то в настоящем пособии мы ограничиваемся расчетом
0,05 |
Ъ,02 |
0,0j\ |
0,005 |
I |
0 , 0 2 1 |
n p u i ^ l и |
1 * 8 |
Рис.2. Номограмма для расчета частот свободных коле бании одноузловой формы двигателя с одной
массой щ ней .
Рис.3. Номограмма для расчета частот свободных колебаний двухузловой формы двигателя с одной массой за ним
только главных |
порядков. |
|
ЗІ |
|
|
||
Резонансные частоты вращения для главных порядков, опре |
|||
деленные по формуле (47), сводятся |
в табл.4. |
|
|
|
|
, |
Таблица ^ |
|
Формы колебаний |
|
|
Одноузловая |
(валопроводная) |
Двухузловая |
(моторная) |
N ( = . - . |
|
|
|
|
|
V |
|
Гармонические коэффициенты
Гармонические коэффициенты от сил газов можно рассчитать по формуле
где р с |
- давление сжатия з |
цилиндрах, жГ»см~2; |
<j w - коэф |
||||
фициент, |
определяемый по номограммам Терсках (см. ршс.4* |
в |
|||||
Для приближенной |
оценки |
C v r |
допустимо использовать |
сле |
|||
дующие эмпирические |
соотношения: |
|
|
|
|||
для |
v = 0 -г (,5 |
|
|
|
|
|
|
С г - [ м * ( > |
' - ^ ' - т ) |
] [ * л - ^ - . ) ' ] ^ - , |
- |
( « |
|||
ДЛЯ |
V = 2 -г- |
к- • |
|
|
|
|
|
|
t V z = t 5 > - v K O A 3 + |
D,D&«p.)-i-; |
|
(50) |
|||
для |
v зв ^f 5 |
|
|
|
|
|
|
где |
- средней индикаторное дааченме, кГ~І -сек~і ; |
m - |
число |
тактов дизеля (2 или 4) |
|
Для порядков кояебанЕй |
v в |
гараонйчеекий коаффзщеаї |
о% ска |
I , 2 а 3 необходимо учесть гшерадш CV H j
| = * Q , 2 K a S A |
для |
V з |
4 , |
|
|
|
||||
Gv„. - U - I ^ K J |
для у = 2 , |
|
(53) |
|||||||
I я |
- 0 Д К ? 8 Л |
Д л я |
V = 3 , |
|
|
|
||||
РЯ8 К (.j - кеэффж^йен*» учЕЕкватдий |
размеры ШШ а |
оцредеяяе- |
||||||||
кый ко форзуяэ |
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
А -• отЕояенве |
радиуса дрнвоияиа к длине юйЕуаа. |
|
|
|
||||||
Очспі. врябякяенно значения |
CV I I мокне сцекнгь |
по формулой |
||||||||
|
(яЦОЗЕ^ |
для |
v = ) |
, |
|
|
|
|||
|
= - 0 > С ш |
для |
v = 2 |
, |
|
(55) |
||||
|
s - 8 , 1 5 L m |
дяя |
v = 3 . |
|
|
|
||||
Тогда расче535Й глрненпческий коэффициент дхк |
v |
• 1„ |
2 |
|||||||
н 3 определяется so |
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
||
а для остальных |
|
C v = C v r + L v , |
, |
|
|
|
(56) |
|||
порядно» |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
/ |
Gv = Е „ . |
|
|
|
|
(57) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Зг^чрогедвая форкгкзле^ьняй дгухкг^иииоЛ установим аао- |
||||||||||
лярозикп тг дизеле2 г аозбувдаеісн только за счет |
воб»ущаз- |
|||||||||
ззх аоаэатов rpeiSso.ro гяига. Ооегоау практический |
|
интерес |
||||||||
нпэдстзнш»? |
голик» |
вогедавкя лопастгогс порядка .кратные |
час- |
|||||||
лу лопастей |
ванта: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v = г А |
; |
2 z A . |
|
|
|
|
|
Иеэод учета гармонических состаавшднх згях |
колебаний |
|||||||||
пригодятся кяке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
§ |
I * . |
Расче* амплитуд |
и напряжений |
|
|
|
|||
Приближенные фораугш для расчета |
резонансных |
я |
нерезо- |
наненнх упругих амяжкуд первой пассы система в напряжений
в валах имеют вид: |
|
|
|
|
|
|
А* = ] з Ф е |
, |
|
(58) |
|
|
т |
= ji т:с т |
, |
|
(59) |
где |
(і - коэффициент |
динамического усиления; 4>н |
- |
интенсив |
|
ность нарастания вынужденных колебаний, рад; % |
- |
статиче |
|||
ские напряжения, кГ/см2 о |
|
|
|
||
|
В общем случае Ф е |
я т с т |
рассчитываются по формулам |
зг |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
- |
относительная |
амплитуда колебаний |
сечения |
системы, |
|||
в котором |
сосредоточена |
условная |
первая |
масса |
|
|||
|
|
* Г |
= ^ 1 |
- |
і |
|
• |
(62) |
І о С ц - |
арифметическая |
сумна |
амплитуд; |
к - |
коэффициент, |
|||
учитывающий |
податлквость |
колена |
коленчатого |
вала, |
иаввый |
|||
Пряменктельно к наиболее важным частным |
случали, |
форму |
||||||
лы (60) и (61) принимают следую.,иД вид. |
|
|
|
|||||
Валопроводная форма колебаний одномашинных СДУ |
|
x t m = 2 C v z |
|
- - V - І |
• |
|
(64) |
|
Иоторная форма |
колебаний для дизелей |
при |
Ї!" » |
z |
||
|
i V |
|
|
|
|
^ = 2 ^ 4 ^ т £ т |
• |
( б б ) |
|
При необходимости рассчитывать |
Ф„ |
и t c m для |
других |
|
случаев рекомендуется использовать |
непосредственно |
формулы |
||
(60) и (61). |
, |
|
|
|
Коэффициент динамического усиления определяется так: |
||||
для валопроводной формы резонансных колебаний |
|
|||
|
р = Ь « * = 2 . 9 * ; |
|
|
(67) |
для моторной формы реаонансных колебаний |
|
|||
|
|
і |
|
|
|
£ = Ь „ = э , а Ф « т |
; |
|
(68) |
для нереэонансных колебаний |
|
|
|
|
|
|
|
|
(69) |
•>»' Кроме упругих колебаний, вызывающих дополнительные.напря
жения в валопроводе, в некоторых случаях необходимо рассчиты вать безузловые "жесткие" колебания..
Амплитуда таких колебаний определяется по формуле
|
А~= |
Y f r r * |
' |
( 7 0 ) |
где |
К0 - коэффициент |
к формуле ( I ) : |
|
|
\)*c |
- безразмерный момент инерции всей системы, |
совермюцей |
||
безумовне колебания. |
|
|
|
|
|
Суммарная амплитуда нерезонансяых колебаний, первой массы |
|||
рассчитывается по формуле |
|
|
||
|
А, ж А", - А * . |
|
(72) |
|
|
В районе резонансных колебаний |
|
|