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

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

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 (,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