Полная версия

Главная arrow Техника arrow Динамика двигателей: уравновешивание поршневых двигателей

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Анализ виброактивности ДВС от действия неравномерного крутящего момента

Характер изменения результирующего крутящего момента по углу поворота коленчатого вала Мк = /(ф) поршневого двигателя на последней коренной шейке коленчатого вала определяется числом цилиндров, интервалами между рабочими ходами, размерами и массами элементов кривошипов, действиями газовых сил в цилиндре. На опоры силового агрегата передается реактивный крутящий момент Мрк = -Мк. Поскольку момент Мк меняется по углу поворота коленчатого вала, он является источником колебаний силового агрегата. Чем значительнее изменения крутящего момента за период, тем больше его возмущающее колебания действие.

Разработана методика и компьютерная программа для количественной оценки возмущения ДВС от действия реактивного крутящего момента [2]. Она основана на численных методах анализа зависимости Мк = /(ф). Для анализа сначала необходимо найти зависимость Мк = /(ф) исследуемого ДВС, а затем определить значение максимального импульса сил крутящего момента за период: Lmax = (Dmax - Dmin) / со, rfleDmaxHDmin—максимальное и минимальное значение первообразной функции (MK-Mf) =/(ф) за период; Mf — средний индикаторный момент на данном режиме. Значение Lmax имеет ясный физический смысл — ее величина определяет энергию колебания СА за период

где JCA — момент инерции СА относительно оси коленчатого вала.

Для пояснения на рис. 3.5 в качестве примера показана кривая крутящего момента Мк = /(ф) двухцилиндрового 4-тактного ДВС со схемой КШМ (см. рис. 3.4, а), обеспечивающей равномерное чередование вспышек. Выделена наибольшая за период площадь между кривой Мк =/(ф) и прямой среднего индикаторного момента М„ которая в первом приближении и соответствует максимальному импульсу Lmax. Чем больше ее значение, тем сильнее виброактивность от действия от реактивного крутящего момента Мрк,

Значение Lmax зависит от скоростного и нагрузочного режима работы и будет разным для различных режимов одного и того же ДВС. Для общей характеристики виброактивности анализируемого ДВС от действия реактивного крутящего момента необходимо оценивать значения импульсов во всем поле возможных режимов работы. В качестве параметра, характеризующего общую виброактивность, можно использовать условную энергию возмущения колебаний Е, определяемую по формуле

где i — номер режима; N — общее число учитываемых режимов.

Количественный учет виброактивности от действия реактивного крутящего момента позволяет более качественно решать задачи оптимизации конструкции двигателя. Для примера в табл. 3.1 приведены данные о неуравновешенности ДВС типа R2 от действия реактивного крутящего момента на разных режимах работы.

Ниже приведена таблица значений импульсов возмущений (Lmax, Н-м-с) на разных нагрузочных (Р,) и скоростных (п) режимах работы 4-тактного ДВС типа R2 размерности S/D = = 71/82 при равномерном чередовании рабочих ходов (схема КШМ, как на рис. 3.4, а).

Общая оценка виброактивности от действия реактивного крутящего момента по данным всех 25 анализируемых режимов показанных в табл. 3.1, характеризуемая величиной Е (см. формулу (3.1)), составляет ? = 28,52.

Кривая крутящего момента М = f(j) ДВС типа R2 размерности S/D = 71/82 на режиме работы

Рис. 3.5. Кривая крутящего момента Мк = f(j) ДВС типа R2 размерности S/D = 71/82 на режиме работы

п = 3000 мин-1, Mj = 48 Н-м

п, МИН"1

Среднее индикаторное давление Р„ МПа

1,04

0,82

0,61

0,39

0,17

5500

1,03

0,98

0,94

0,90

0,86

4500

0,98

0,87

0,82

0,77

0,72

3500

0,92

0,84

0,76

0,69

0,59

2500

1,29

1,10

0,91

0,71

0,50

1500

2,22

1,88

1,55

1,22

0,91

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>