Мал. 63. Схема антивібратора маятникового типу

Припустимо, що вал обертається з постійною частотою обертання, але меншою або більшою критичною. У цьому випадку підвіска вантажу спрямована по радіусу маховика (положення I). При цьому вантаж антівібратора не робить впливу на систему, обертаючись разом з маховиком (валом) з рівномірною швидкістю.

Припустимо тепер, що частота обертання колінчастого вала збільшилася до резонансної критичною, наприклад досягла 470 об / хв (дизель типу Д100). У цьому випадку маховик (вал), обертаючись, почне також здійснювати і коливальні рухи (крутильні коливання), спрямовані то в бік обертання, то в протилежний обертанню вала сторону. При цьому амплітуди коливання будуть рости. Як поведе себе в цьому випадку вантаж антівібратора? У той момент, коли рух маховика під час кожного його коливання буде прискорюватися, вантаж антівібратора за законом інерції буде прагнути зберегти свій рух з попередньою швидкістю, т. тобто почне відставати на деякий кут від ділянки вала, до якого антівібратор прикріплений (положення II). Вантаж (вірніше, його інерційна сила) буде як би «пригальмовувати» вал. Коли кутова швидкість маховика (вала) під час цього ж коливання почне зменшуватися, вантаж, підкоряючись закону інерції, буде прагнути як би «тягнути» за собою вал (положення III),

Таким чином, інерційні сили підвішеного вантажу під час кожного коливання будуть періодично впливати на вал в напрямку, протилежному прискоренню або уповільненню вала, і тим самим змінювати частоту його власних коливань.

Для того щоб вплив антівібратора (вантажу) було достатньо ефективним, масу вантажу і довжину його підвіски підбирають («налаштовують») так, щоб частота власних коливань вантажу відповідала частоті коливань вала, які потрібно погасити. Тоді чим більше стане амплітуда крутильних коливань валу, тим більше виросте гасить ці коливання амплітуда коливань вантажу, працюючого в резонансному режимі. Так як під час коливань вантажу він то наближається (див. рис. 63), то віддаляється від валу (від осі валу), то завдяки цьому безупинно змінюється в певній мірі і частота власних коливань всієї системи, що допомагає усуненню резонансу.

Таким чином, дія маятникового антівібратора дизелів типу Д100 полягає в тому, що він створює на передньому кінці нижнього колінчастого валу обертовий момент, приблизно рівний за величиною, але протилежний за знаком моменту, що виникає в цьому місці від крутильних коливань. В результаті передній кінець колінчастого вала перестане здійснювати крутильні коливання, що рівнозначно постановці тут маховика нескінченно великих розмірів.

Чи не можна використовувати описаний на початку глави маятник для цих цілей? Можна, але в іншому конструктивному виконанні: замість маятника, показаного на рис. 59 і 63, застосувати маятник з двухточечним підвішуванням за схемою рис. 64. Завдяки цьому відпадає необхідність в дуже великому вантаж, який було б важко розмістити в габаритах дизеля.

Рис. 64. Схема підвіски маятникових вантажів

Розглянемо конструкцію маятникового антівібратора, встановленого на валу дизелів типу Д100, в якому використано двухточечное підвішування. Цей антівібратор налаштований на усунення резонансу при чотирьох критичних частотах обертання валу, а саме: 470, 550, 825 і 1100 об / хв. У зв'язку з цим він має чотири пари секторообразних вантажів (див. рис. 64), підвішених на пальцях, що спираються на маточину антівібратора. Маточина жорстко з'єднана з переднім кінцем нижнього валу, діаметр отворів в маточині і вантажах більше діаметра пальця. Завдяки цьому вантажі подібно маятникам будуть коливатися на своїх пальцях при виникненні крутильних коливань нижнього колінчастого вала певної частоти, на яку вони налаштовані.

Рис. 65. Загальний вигляд антівібратора і його деталей

Загальний вигляд і деталі антівібратора дизеля показані на рис. 65. Ми бачимо (праворуч) маточину, що складається з трьох нерухомих дисків з вісьмома отворами. У ці отвори (точніше, у втулки, запресовані в них) вставляються (з зазорами) пальці, на які в свою чергу також із зазорами надіваються вантажі (по чотири між кожними двома дисками антівібратора).

Пальці мають різні діаметри, а отвори (втулки) під пальці - однакові діаметри. Завдяки різним зазорам, утвореним пальцями в отворах, кожна пара вантажів реалізує тільки на відповідну їй частоту резонансних коливань (470, 550, 825, 1100 об / хв), які повністю «знешкоджуються». Ось власне і все пристрій антівібратора 10Д100. Аналогічно зроблені і антівібратори інших дизелів, зокрема дизелів 11Д45, 14Д40 і Д70.

Для гасіння резонансних крутильних коливань валу в дизелях застосовуються також демпфери, пристрій яких заснована на поглинанні енергії коливань шляхом тертя між інерційної масою і в'язкою рідиною. Такі демпфери мають двигуни внутрішнього згорання дизельних поїздів споруди Угорської Народної Республіки, які у великій кількості експлуатуються на залізницях СРСР.

Рис. 66. Демпфер

На дизелях 5Д49 тепловозів 2ТЕ116 встановлені силіконові демпфери (рис. 66). Демпфер складається з герметичного корпусу, всередині якого розміщено маховик (маса). Маховик може вільно обертатися відносно корпусу, укріпленого на кінці колінчастого вала. Простір між корпусом і маховиком заповнено силіконовою рідиною, що має велику в'язкість. Коли колінчастий вал обертається рівномірно, маховик за рахунок сил тертя в рідині набуває ту ж однакову з валом частоту (швидкість) обертання. А якщо виникнуть крутильні коливання колінчастого валу? Тоді їх енергія передається корпусу і буде поглинена силами в'язкого тертя, що виникають між корпусом і інерційної масою маховика.

На дизелях Д49 тепловозів ТЕП70 застосований комбінований антівібратор, що складається з маятникового антівібратора і силіконового демпфера. Маятниковий антівібратор по пристрою і принципу дії аналогічний антівібратору, встановленому на дизелях 2Д100 і 10Д100.