7.3.3. Уравновешивание многоцилиндровых поршневых машин

Конструкция многоцилиндровых поршневых машин зависит от типа рабочего процесса и связана также с возможностью уравновешивания сил инерции, действующих в различных цилиндрах. Большинство поршневых ДВС имеет несколько цилиндров и одинаковых звеньев шатунно – поршневых групп, соединенных общим коленчатым валом. При проектировании многоцилиндровых машин идут путём выбора разного числа цилиндров и рядного или углового их расположения Угловой сдвиг кривошипов коленчатого вала выбирают с целью равномерного чередования рабочих процессов.

Рисунок 7.6.

На рисунке 7.6а изображена схема двухцилиндрового рядного ДВС со сдвигом фаз работы цилиндров на p. В нём силы инерции первого порядка двух разных цилиндров оказываются направленными в противоположные стороны и взаимно уравновешивают друг друга

Неуравновешенными остаются силы инерции второго порядка, которые удваиваются. Момент сил инерции первого порядка

_,.

действующих на плече, равном расстоянию e между осями цилиндров, уравновешивается двумя корректирующим массами на коленчатом валу, создающим уравновешивающий момент силами инерции на плече ℓ.

Неуравновешенная гармоническая составляющая сил инерции второго порядка у кривошипно – ползунного механизма в раз меньше сил инерции первой гармоники. Поэтому на практике уравновешивание гармонических составляющих высоких порядков обычно не производят в виду быстрого их уменьшения.

Силы инерции механизма двухцилиндровой компрессорной машины, оси цилиндров которой расположены под углом 90^{0 ,} уравновешиваются одним противовесом, расположенным на коленчатом валу 1 (рисунок 7.6б), Силы инерции двух цилиндров, действующие по вертикальной и горизонтальной осям, оказываются сдвинутыми по фазе на этот угол p / 2

Поскольку поршни 3и5двигаются по гармоническому закону, то сумма их неуравновешенных сил инерции первого порядка сводится к вращающемуся вектору

,

имеющими постоянный модуль

Поэтому динамическое воздействие вращающегося вектораможно уравновесить и одним противовесом, расположенным на кривошипе1.

17