Cтраница 1
Моменты сил инерции второго порядка при расположении колен, показанном на фиг. [1]
Если колена, равноудаленные от середины такого вала, направлены в диаметрально противоположные стороны, то моменты сил инерции второго порядка взаимно уравновешиваются. Моменты центробежных сил уравновешиваются противовесами, смонтированными на щеках вала. Остаются неуравновешенными моменты сил инерции первого порядка, которые представляется возможным урав новесить противовесами, расположенными на дополнительных валиках, нра-щающихся в разные стороны с угловой скоростью - коленчатого вала. [2]
При угле развала между осями цилиндров 90 неуравновешенные моменты сил инерции первого порядка и центробежных сил уравновешиваются также противовесами на щеках вала или выносными, а момент сил инерции второго порядка - балансирным валиком, вращающимся с удвоенной частотой вращения. [3]
Десятиколенные валы с углом между коленами 36 применяются в двухтактных двигателях. В них остаются неуравновешенными моменты сил инерции второго порядка, а моменты центробежных сил и сил инерции первого порядка близки к нулю. [4]
Коленчатый вал изготовлен горячей штамповкой из стали. В восьмицилиндровых двигателях с таким коленчатым валом и V-образным расположением цилиндров под углом 90 вспышки равномерно чередуются через 90, все силы инерции и моменты сил инерции второго порядка уравновешены, а моменты сил инерции первого порядка уравновешены противовесами на коленчатом валу. На двигателях 8ЧН 13 / 14 установлены съемные противовесы на шести крайних щеках и на свободном конце коленчатого вала. Еще один противовес выполнен в виде прилива на маховике. К заднему торцу коленчатого вала крепится болтами чугунный маховик, который фиксируется на валу двумя призонными штифтами. [5]
Силы инерции первого порядка взаимно уравновешены. Силы инерции второго порядка не уравновешивают. Момент сил инерции второго порядка не уравновешивают. [6]
Центробежные силы от вращающихся масс и силы инерции первого порядка на двигателях с такой схемой полностью уравновешены. СМД противовесами на всех шести щеках, изготовленными как одно целое с последними, и дополнительными противовесами на переднем конце коленчатого вала и на маховике в виде прилива. Неуравновешенным остается момент сил инерции второго порядка, и чередование рабочих ходов происходит неравномерно ( через 90 и 150), что присуще всем шестицилиндровым двигателям с описанной схемой расположения цилиндров. [7]
Из V-образных двигателей мощностью до 260 кВт наиболее распространены восьмицилиндровые с углом развала 90 и с пространственным валом. При этом моменты от центробежных сил инерции вращающихся масс и сил инерции первого порядка поступательно движущихся масс уравновешиваются противовесами на щеках вала и дисбалансными массами маховика, шкива привода вентилятора или отдельно расположенной массой на переднем конце вала. При угле развала 90 и расположении трехколенчатого вала ( спаренные шатунные шейки) под углом 120 неуравновешенным является момент сил инерции второго порядка поступательно движущихся масс. Момент сил инерции первого порядка уравновешивается совместно с неуравновешенным моментом от центробежных сил противовесами. [8]
Как и у двухрядных при равенстве масс силы, инерции первого и второго порядков уравновешены. При смещении пары колен относительно другой пары на 90 ( компоновка /)), часто выбираемом для плавности диаграммы противодействующего момента, остается неуравновешенным лишь момент сил инерции первого порядка. При компоновке 12, преимущество которой в увеличенном расстоянии между рядами по одну из сторон вала, не уравновешен также момент сил инерции второго порядка. Наиболее благоприятна компоновка 13 с коленами вала в одной плоскости и симметричным положением одной пары колен относительно другой. В этом случае достигается полная уравновешенность как сил инерции, так и моментов. Компоновка 14 в отличие от предыдущей не требует специальной базы с правым и левым смещением противолежащих рядов, но моменты сил инерции второго порядка суммируются. [9]
Силы инерции первого порядка взаимно уравновешены. Силы инерции второго порядка не уравновешивают. Силы инерции неуравновешенных вращающихся масс взаимно уравновешены. Момент сил инерции первого порядка, действующий в плоскости колен, Mt тпги2а cos a. Момент сил инерции второго порядка равен нулю. [10]
Как и у двухрядных при равенстве масс силы, инерции первого и второго порядков уравновешены. При смещении пары колен относительно другой пары на 90 ( компоновка /)), часто выбираемом для плавности диаграммы противодействующего момента, остается неуравновешенным лишь момент сил инерции первого порядка. При компоновке 12, преимущество которой в увеличенном расстоянии между рядами по одну из сторон вала, не уравновешен также момент сил инерции второго порядка. Наиболее благоприятна компоновка 13 с коленами вала в одной плоскости и симметричным положением одной пары колен относительно другой. В этом случае достигается полная уравновешенность как сил инерции, так и моментов. Компоновка 14 в отличие от предыдущей не требует специальной базы с правым и левым смещением противолежащих рядов, но моменты сил инерции второго порядка суммируются. [11]
На рис. 12, б показаны действующие силы инерции в четырехтактном четырехцилиндровом двигателе. Силы инерции первого порядка Р / 1 первого и четвертого цилиндров направлены вверх, второго и третьего цилиндров - вниз. Поскольку с алы инерции первого порядка отдельных цилиндров равны между собой, то их общая сумма будет равна нулю. В результате симметричного расположения сил относительно середины двигателя результирующий момент MJI этих сил будет также равен нулю. Силы инерции второго порядна - Р / 2 всех цилиндре в направлены в одну сторону. Результирующая этих сил равна их сумме. Момент сил инерции второго порядка первого и второго цилиндров уравновешиваются моментом сил инерции второго порядка третьего и четвертого цилиндров. Следовательно, двигатель с формой коленчатого вала, показанной на рис. 12, б, уравновешен относительно сил и моментов сил инерции первого порядка и моментов сил инерции второго порядка и не уравновешен относительна сил инерции второго порядка. [12]
На рис. 12, б показаны действующие силы инерции в четырехтактном четырехцилиндровом двигателе. Силы инерции первого порядка Р / 1 первого и четвертого цилиндров направлены вверх, второго и третьего цилиндров - вниз. Поскольку с алы инерции первого порядка отдельных цилиндров равны между собой, то их общая сумма будет равна нулю. В результате симметричного расположения сил относительно середины двигателя результирующий момент MJI этих сил будет также равен нулю. Силы инерции второго порядна - Р / 2 всех цилиндре в направлены в одну сторону. Результирующая этих сил равна их сумме. Момент сил инерции второго порядка первого и второго цилиндров уравновешиваются моментом сил инерции второго порядка третьего и четвертого цилиндров. Следовательно, двигатель с формой коленчатого вала, показанной на рис. 12, б, уравновешен относительно сил и моментов сил инерции первого порядка и моментов сил инерции второго порядка и не уравновешен относительна сил инерции второго порядка. [13]
На рис. 12, б показаны действующие силы инерции в четырехтактном четырехцилиндровом двигателе. Силы инерции первого порядка Р / 1 первого и четвертого цилиндров направлены вверх, второго и третьего цилиндров - вниз. Поскольку с алы инерции первого порядка отдельных цилиндров равны между собой, то их общая сумма будет равна нулю. В результате симметричного расположения сил относительно середины двигателя результирующий момент MJI этих сил будет также равен нулю. Силы инерции второго порядна - Р / 2 всех цилиндре в направлены в одну сторону. Результирующая этих сил равна их сумме. Момент сил инерции второго порядка первого и второго цилиндров уравновешиваются моментом сил инерции второго порядка третьего и четвертого цилиндров. Следовательно, двигатель с формой коленчатого вала, показанной на рис. 12, б, уравновешен относительно сил и моментов сил инерции первого порядка и моментов сил инерции второго порядка и не уравновешен относительна сил инерции второго порядка. [14]