5. Уравновешевание двигателя.
Центробежные силы инерции рассчитываемого двигателя и их моменты полностью уравновешенны
Силы инерции первого порядка и их моменты также уравновешенны
Силы инерции второго порядка для всех цилиндров направлены в одну сторону
Уравновешевание
сил инерции второго порядка в рассчитываемом
двигателе нецелесообразно, ибо применение
двухвальной системы с противовесами
для уравновешевания
значительно усложнит конструкцию
двигателя.
Моменты от сил инерции второго порядка в связи с зеркальным расположением цилиндров полностью уравновешены
В целях разгрузки 3й коренной шейки от местных инерционных сил целесообразно установить противовесы на продолжение щёк, прилегающих к ней. Расположение центра тяжести и величину массы противовесов можно определить из следующих соображений:
а) за счёт силы
инерции противовесов целесообразно
переместить полюс ОК3
полярной диаграммы
в
центр диаграммы, следовательно противовесы
должны воздействовать на шейку силой
где h3
– расстие от полюса ОК3
полярной диаг-мы
до
центра
диаг-мы
,
мм;
б) противовесы не должны увеличивать габариты двигателя,
целесообразно принять ρ = 22 мм;
в) так как каждый противовес расположен только на одной щеке колена, для определения силы инерции и массы противовеса необходимо установить размеры кривошипа.
Предварительно принимаем
L = 96 мм и l1 = 72 мм
тогда сила инерции одного противовеса
г) масса каждого противовеса
Для уравновешевания центробежных сил РПР противовесов, расположенных на продолжении щёк, прилегающих к 3й коренной шейке, и для уменьшения нагрузки на 1ю и 5ю коренные шейки целесообразно на продолжении щёк, прилегающих к 1й и 5й шейкам, также установить противовесы
Смещение центров полярных диаграмм в связи с установкой противовесов на величину, пропорциональную реакции от противовесов
h1(5)
= 97,5мм
Развёрнутые диаграммы сил
представлены на (рис. 10, лист 2) и по ним определены
для 3й коренной шейки
где
и
-
соответственно площади под кривыми
и
,
мм2.
Равномерность крутящего момента и равномерность хода двигателя.
Равномерность крутящего момента
Избыточная работа крутящего момента
где Fabc – площадь над прямой среднего крутящего момента, мм2.
в мм - масштаб
угла поворота вала
на диаграмме Мкр. (рис.6, лист 2)
Равномерность хода двигателя принимаем δ = 0,01
Момент инерции движущихся масс двигателя, приведённых к оси коленчатого вала:
Таблица 9.
φ0 |
Значения Rк.ш.3 , кН, для лучей |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
0 |
22,68 |
22,68 |
22,68 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,68 |
22,68 |
30 |
22,19 |
22,19 |
22,19 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,19 |
60 |
20,53 |
20,53 |
20,53 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
20,53 |
90 |
16,90 |
16,90 |
16,90 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
16,90 |
120 |
16,95 |
16,95 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
16,95 |
16,95 |
150 |
22,20 |
22,20 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,20 |
22,20 |
180 |
22,86 |
22,86 |
22,86 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,86 |
22,86 |
210 |
16,68 |
16,68 |
16,68 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
16,68 |
240 |
15.93 |
15,93 |
15,93 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
15,93 |
270 |
17,68 |
17,68 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
17,68 |
17,68 |
300 |
21,48 |
21,48 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
21,48 |
21,48 |
330 |
22,78 |
22,78 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,78 |
22,78 |
360 |
22,68 |
22,68 |
22,68 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,68 |
22,68 |
390 |
22,19 |
22,19 |
22,19 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,19 |
420 |
20,53 |
20,53 |
20,53 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
20,53 |
450 |
16,90 |
16,90 |
16,90 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
16,90 |
480 |
16,95 |
16,95 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
16,95 |
16,95 |
510 |
22,20 |
22,20 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,20 |
22,20 |
540 |
22,86 |
22,86 |
22,86 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,86 |
22,86 |
570 |
16,68 |
16,68 |
16,68 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
16,68 |
600 |
15,93 |
15,93 |
15,93 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
15,93 |
630 |
17,68 |
17,68 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
17,68 |
17,68 |
660 |
21,48 |
21,48 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
21,48 |
21,48 |
690 |
22,78 |
22,78 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22,78 |
22,78 |
ΣRк.ш.3i |
477,72 |
477,72 |
275,54 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
293,26 |
477,72 |