Силы инерции движущихся масс КШМ (часть 2)
Динамика и конструирование

 

Простейшая из них, показанная на рис. 1.10, состоит из двух масс, одна из которых сосредоточена на оси поршневого пальца, а другая — в центре шатунной шейки коленчатого вала. В этом случае для обеспечения эквивалентности инерционных свойств необходимо, чтобы соблю­дались следующие условия:

  1. сумма масс эквивалентной системы должна быть равна массе группы шатуна:
  2. положение центра масс эквивалентной системы должно совпадать с центром масс шатунной группы. Выполнение этого условия при равенстве длин эквивалентной системы и шатуна гаран­тирует тождественность их кинематики;
  3. сумма моментов инерции масс эквивалентной модели должна быть равна моменту инерции реального шатуна относительно оси, проходящей через центр масс перпендикулярно плоскости качания.

Первых два условия в данном случае выполняются, так как сумма статических моментов масс эквивалентной системы относительно точки О, соответствующей центру масс шатунной группы.

Третье условие для шатунов существующих ДВС обычно не выполняется. Принципиально это несоответствие может быть скомпенсировано добавлением к системе инерционного момента. На практике данной добавкой пренебрегают ввиду незначительной ее вели­чины.

Таким образом, эквивалентная система, замещающая КШМ, представляет собой систему двух жестко связанных между собой масс:

  • массу, сосредоточенную на оси пальца и совершающую воз­вратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра с кинемати­ческими параметрами поршня;
  • массу, расположенную на оси шатунной шейки и соверша­ющую вращательное движение вокруг оси коленчатого вала.

В соответствии с принятой моделью КШМ масса вызывает силу инерции, а масса т, создает центробежную силу инерции.

Сила инерции уравновешивается реакциями опор, на которые установлен двигатель. Будучи переменной по величине и направле­нию, она, если не предусмотреть специальных мероприятий по ее уравновешиванию, может быть причиной внешней неуравновешен­ности двигателя, как это показано на рис. 1.11, а.

При анализе динамики ДВС и особенно его уравновешенности с учетом полученной ранее зависимости ускорения от угла поворо­та кривошипа  силу инерции  удобно представлять в виде суммы двух гармонических функций, которые отличаются амплитудой и скоростью изменения аргумента и называются силами инерции первого и второго порядка.

Центробежная сила инерции вращающихся масс КШМ представляет собой постоянный по величине вектор, направленный от центра вращения по радиусу кривошипа. Сила К, передающаясяна опоры двигателя, вызывая переменные по величине реакции (рис. 1.11, б). Таким образом, сила А, как и сила Pj, может являться причиной неуравновешенности ДВС.

 

РЕКЛАМА

Купить двери деревянные lit-kom.ru.

Новое на сайте