книги из ГПНТБ / Ефремов Л.В. Приближенный расчет крутильных колебаний валопроводов судовых дизельных установок учеб. пособие
.pdf
|
|
|
m |
5 |
|
|
где C m - средняя |
скорость |
ПОРНЕЯ0 |
и/сек» |
|
||
Гарыонкчзснзй |
коэффициент |
С,, |
здесь аредставляат |
собой |
||
огносителькуа валнчану аишиззуды вовиущавдего ноиэшга |
|
|||||
ннзшего порядна (v= — z) |
от |
сип |
газов |
|
||
*F • R
где |
F |
- ШЗОЦЕДЬ поршня, |
с к 2 ; |
R - |
раднус кривошипа, сы, |
|
9so5 |
коэффяцзвнв нокет |
быть |
Еайдеп |
о поыощьэ нопограшы |
Терсквх (сы. рас„44в сэр«128 в (Vj) кяа ко анйнршадсшз фор мулам (49)-(51) данного нособая.
Величина условной сэопени неравноиерносга дан НОМЙНЕШЬЕОГО рекЕма (бзз ysesa крутильны? АОлебаниЁ), есла она ранее яе обоснована, равна:
- для калообороташс двягателей -
Ъ = - i - •
•- для средне- н яыеокооборотикх двигателей с редукторами
- для средне- й высокооборотинх двигателей беэ редуего-
° s ~ |
за |
• |
so |
' |
|
- для ддзель-геяераторов ПОСЇОЯЯЕОГО |
їока |
||||
* - |
J - |
- |
_ L _ . |
|
|
• s " |
IDD - |
ISO |
» |
|
|
- для ддзева-гонераторов |
переменного |
sosa |
|||
* - |
J |
|
і _ J |
_ . |
|
"s"1 |
150 |
- |
200 |
|
|
Меньаяе значеная для двух последнюю елучавв огвосяэон К |
|||||
двзвяь-гевераторан, pauosaaijsa |
параллельно» |
||||
Кокавт янервдн гребного внвта
Мэнснт янерцнн гребного ввнта пркбяяаенно оценивается по форвулв Кутузова, в когсруа введены випиряческве коэффицжев-
ты: |
К1 В - |
днн учета конструкции гребного ванта |
и К„в - |
для |
|||
учета |
увлекаемой внктоп |
водаг |
|
|
|||
где |
к |
= |
It,?? для ВРй и |
K t B = I дня ВФШ; т - |
удельный |
вес |
|
натераала і |
„ |
0,0032 |
|
|
|
||
к п в = - Ч|: — • |
|
|
|
||||
|
При отсутствии необходшшх даннн£0 с учеэон |
увлвкасаой |
|||||
воды номэнэ яверцян гребного взнта арнблЕЕонно |
оцзккваегск |
||||||
по формуле |
|
|
|
|
|
||
Цоаенгы инерции некоторых ласе
Момент инерция цилиндра МИШ Б первой прЕблваанш
8 4 = г в 0 1 |
. |
(9) |
Приведенный момент инерция редуктора, арі отсутствии ІІЗобходнкых данных, можно считать разным моменту вшерцаи греб ного винта:
В„ = В Г , . |
(10) |
Определение подагдввоотх участков водопровода
Податливость валопроводе между гребным винтом и фланцам маховика или редуктора определяется следующим образом:
-для СДУ I я 2 групп без упругих иуфг (участок маховакгребвой винт)
-для СДУ 5, * и 5 групк (участок редукяор - гребной
винт)
Є р в = і 2 6 Ч 0 " 3 - Ь | - . |
( 1 2 ) |
При отсуїствнв чертей валопровода- н сведений о d t | , эту
величину aoaso оценаэь по эшшрачеокой формуле
|
|
|
|
|
|
|
(ІЗ) |
где |
ковффмцненэ |
х |
правішеє» |
адедумав значеная: |
|||
|
дая СДУ І групи - 11,8s |
|
|
||||
|
дая СДУ 2, |
3, * и 5 групп |
- |
14,5; |
|||
|
дая СДУ с |
|
Ш - |
13,2» |
|
|
|
|
Подаглнвость |
участка |
маховик |
- |
редуктор в СДУ 3-й группн |
||
баз |
упругих нуфї |
при отсутствия |
более точных данных можно в |
||||
первой прнблшсенвя |
0Ц8ня8ь по формуле |
||||||
|
|
|
е к |
= Зе |
|
|
( I * ) |
а податлязость последнего участка коленчатого вала для четырехїактинх в двухтавжнкх дизелей соответственно - по соотяооенкяв
е ж и = ( о л - г і , г ) е D |
) |
|
|
(15) |
|
Податянвооть |
участка валопроводе ввяду цилиндром ЫШ и |
||||
гребним влитом определяется |
по фориувв ( I I ) „ куда |
необходимо |
|||
подставить длкву |
и вредней диаметр гребного вала» |
|
|
||
Подаїяйвость |
упругих муфт |
е м , устанавливаем^ |
в СЛУ |
||
I н 2 групп, с целый борьбы с крунльшші колебаниям!, опре |
|||||
деляется по приводимой ниае методике. В СДУ 3, * и 5 |
групп, |
||||
где овя асгут увтанавлнваться |
с дзльв повннзная |
надеяносіи |
|||
соединения дизеля с редуктором, податлввогть иуфгы |
|
лучше |
|||
определять следуввдп: методом. |
|
|
|
||
Сначала определяется частота евободкых кояебенай н pesoкавсвае частоты враиенля при условна, что вуфаа отсутствует.
Загеа, в |
зависимости от подученного рввультаїб, |
принимается |
||||
ревенне |
о целесообразности |
ее установкив Б |
яеобходжаа |
|||
случаях |
следует задаться ведаемой, с точки зрения безопасно |
|||||
го расколохенмя резонансов, |
частотой и т о |
вей установить по |
||||
датливое» упругой муфты (см. гл.Ш). |
|
|
|
|||
Вше |
приводились указания по расчету податливости |
участ |
||||
ков валопровода. Общая rte податливость валопровода e H h |
, ко |
|||||
торая аеобходима для расчета валопроводной формы |
колебаний, |
|||||
определяется |
следугиик образов. |
|
|
|
||
Дія |
СДУ I |
и 2 групп без упругих муфт |
- |
|
|
|
|
|
е щ |
= |
е я , . |
(16) |
|
Для однонавягаях |
СД7 3, |
к 5 групп бе» упругет в |
про- |
|||
скальзываиацЕХ иуфт |
- |
|
|
|
|
|
e |
« s e |
» |
* L |
4 » ; |
( 1 7 ) |
|
Для двухмашинных СДУ Зв 4 ы 5 fpynfi беь увругих в нро-
снаяьзывающюс нуфї -
Для СДУ За 4 к 5 група с муфзаш проокааь8ЫЕШмя -
• • • • • Р . - |
С 1 9 ) |
§ 9. Состаайввае крутяяьной охвата
аногоыассовой сметены
Крутильная схема составляегся путем последовательного
присоединения друг к другу полученных авемеятов а |
и е + < |
с ирнсвобааем мы соответствующего "номера |
ч * |
: B s - « . i ~ e i і |
(20) |
|
После получения численных значений элементов дискретной сястекы, последняя приводится к безразмерному иду с помощьв сдодувидх аависимостей:
(21)
где |
- порядковый |
номер тсеы. |
|
|
|
|
|
В заключении рассчизывае^оя постоянная снстеин |
|
|
|||
где |
N j - частота езободак колебаний | -я форны, |
кяб/шея; |
||||
Д j |
- квадрат беараэшрЕОЙ чаевотн свободных колебаний |
f -й |
||||
форкы. |
|
|
|
|
|
|
|
§ 10. Сосэаиланйе |
а?сваэелен'тной |
|
|
||
|
|
їрзхаасеозоЗ |
системы |
|
|
|
|
Фориулы для ириг-здвЕйн многомассовых саетеи-без |
упругих |
||||
и проскадьзнванщйк й$фт к трахиасеовой снстене прп |
расчете |
|||||
крутвлаиа: колобаетй |
ЇОЛЬЕО ыозорыой и вазоироводной |
|
фора |
|||
врнводэтсв з iaus.2o |
С ой Еёйй'ходйШи |
главны» образоь |
для |
вы |
||
бора |
способе последующего перехода |
к двухиаееовой |
систеые |
|||
• применения сооївзгствущих зависимостей прн расчете частот
свободных |
колебаний» |
|
|
|
|
|
|
С згой-цель» asozo образования эквивалентной |
тр'ехнассо- |
||||||
вой системы целесообразно оценить так наэываеные критерия |
|||||||
ВОЗЫОКНОСТЙ отбраснзаиая внеокоподатливых |
ветвей» |
|
|
||||
Первый критерий |
- |
|
|
|
|
||
где & < г |
а- Лгз |
- |
квадраты безразмерных |
частот |
правой |
в |
|
левой частей системы, определяемые в свов очередь |
по форму- |
||||||
лам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(25) |
|
|
|
|
|
|
|
(26) |
Второй |
критерий |
- |
|
|
|
|
|
|
V |
=0,8 + |
"3.2 |
|
|
(27) |
|
|
|
|
|
|
|||
Область применениЕ формул
-т |
коле |
Тип коленча< |
|
того вала |
баний |
it « п й Л |
«шторная |
|
| ная |
|
Вклояровод- |
|
ная |
|
Мотооная |
|
Валопровод- |
|
ная |
|
Моторная |
|
Залокрсвод- |
|
НБП |
|
Редукторная |
|
Валопровод- |
|
ная |
Івбого |
ВИОЕрОВОД- |
вая |
|
|
ВР?: |
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
Элементы эквивалентных 2рехаассовых систем |
||||
|
Е 9 5 |
|
|
л 3 4 |
|
|
|
|
7 |
8 |
9 |
|
0,5 (г - Ц5 |
* Е Е И ) |
і |
|
|
|
^ ио |
|
|||
|
|
|
|
|
|
0,5 г. |
0,5(0,5U + «,3 |
+ Е а м ) 0,5г ^ |
і |
|
|
м |
|
||||
ъ |
ОДх - 0,5 * |
Еж і • |
Е |
|
|
2- |
ОДг. -0,5 |
+ |
Е.І И |
.-»„.« |
|
г* д.
ч |
F |
». |
|
|
а |
Яяпогроводт |
1ъ |
о,гг-0,25* 0,5 Е Е М |
-S |
*. |
тя |
|
||||
а |
Ногорвая |
г |
|
"иг |
|
Вазопровод- |
|
|
|
||
|
аая |
|
|
|
|
П р и м е ч а к в е . Д - |
одиомашгеныз и 5 - двухмашинные СД?5 е - |
зовепчатый гал с равными |
|
податливостямм ,тчастков, о - воденчатыЗ гад |
с удзоенной подаглнвоетью |
||
( 2 |
I |
) среднехч) участка. |
|
Выбор форыул |
для расчета частот свободных колебаний |
и |
элементов эквивалентных двухмассовых систем зависит от |
соот |
|
ношения t и V |
а |
|
Возможны три |
случая: |
|
1)t ~ V ;
2)t"' ь, V ;
3)t " ' «: V » t .
|
Критерий |
отбрасывания применяется редко, |
так как, |
если |
||||
Е" |
i |
t " |
то |
эвведоко соблидается |
условие |
I |
=» V , а |
|
при |
Е^г |
'2 Еэзг з |
|
заведомо соблюдается условие!-\ |
||||
|
|
' |
|
33 |
|
33 |
|
|
Поэтому для |
указанных |
соотношений Е г |
и |
Е, г |
значения |
|||
tи V можно не вычислять.
§I I . Составление эквивалентной двухмассовой системы
Вели I |
V ( т . е . L э-э- 2 Е ( І ) , то формулы приведения |
трехмаосовой системы к двухмассовой, используемой затем при расчете крутильных колебаний валопроводной фориы в СДУ I , 2,
3, 4 н 5 групп, имеют следующий вид:
(28)
где Е^5 - безразмерная податливость двигателя, которая уста
навливается по формулам
£,» = 0> 7. - D.5 + Е „ , |
( 2 9 ) |
для двигателей с равными податливостяыи участков коленчатого
вала;
Е,, = о > г - о . г + Е „ •
( 3 0 )
для двигателей с удвоенной податливостью среднего" учестка ко-
левчатого |
вала. |
В той |
же случае ( •. > V ) частота моторной f ормы ісолебь- |
ний систем |
СДУ 2, |
3, * и 5 групп нохет прийматься |
равной |
|||
частоте |
свободных |
колебаний |
двухмассовой системы, |
состоящей |
||
на элементов |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
(ЗІ) |
Частота свободннх колебаний моторной фориы в СДУ І груп |
||||||
пы при |
іїн |
•« 0,51 |
определяется беэ |
составления |
двухмассо |
|
вой системы. |
„ |
а 5 |
|
|
||
В случае — =- V( Е,г |
2Еа ^ ) , |
. который типичен для ди |
||||
зель-генераторов, имеющих |
жесткое еоедкневае маховика |
с ро |
|
тором генератора, формулы приведения имеют вид: |
|
||
для одноузловоі |
формы колебаний |
|
|
|
|
\ |
(32) |
|
|
• Г u N |
|
для двухузловой |
формы колебаний |
|
|
^ Г = ^ - . |
|
С = Е « г • |
( з з ) |
Для СДУ 5 группы с упругой муфтой между маховиком и ро тором генератора, когда соблюдается условие t » V , реко мендуются следующие формулы приведения:
для одноуэловой формы колебаний
|
|
|
( 3 4 ) |
|
для двухузловой формы |
|
|
|
|
|
С |
|
( 3 5 ) |
|
£ % 0 Д х - 0 , 5 + |
Е 1 Н . |
|||
|
||||
Общий вид форнуїприведения, |
которые можно |
использовать |
||
при рассмотрении других форм колебалий.дан в табл.З. |
||||
В случав І - ^ v =» t |
который ш прение |
встречается |
||
и |
|
|
|
|
редко,, |
гмхмаееозая |
сшстеме |
к двуззиассозой |
не приводится. |
|
|
|
- . |
Таблица 3 |
""фопив |
f?«w*RSH |
дяда- ! |
™ їормулн для |
случееа |
колебаний!массовой |
сястеин |
——~: |
|
|
i f .
Одаоуяно-
Двухуало- |
|
|
|
|
|
1 |
Е£ 3 |
і |
|
|
|
|
|
|
|
І. |
|
|
|
§ J2« Расчет часто* свободных колебаний |
|
||
|
Частое» свободных колебаний з^ъбоЧ §ор*"! }\t |
определяйся |
|||
БО Е8ВССТН0Й зависимости |
|
|
|
||
|
|
N f = а | Д j |
f КЛВ/MUH |
, |
(36) |
где |
4 t |
- квадрат безразмерной |
частоты свободных |
колебаний |
|
j |
-й формы.. |
|
|
|
|
|
Квадрат безразмерной частоты свободных колебания: |
||||
|
для двухмаосовов саотеыы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(37) |
|
для трехнасоовой евстелы |
|
|
|
|
Д. |
|
|
« Т |
О О ' |
(38) |
|
|
|
|
|
|
|
Формулу |
(58) целесообразно применять только |
если - |
~ і , |
||||||||
|
Рормра |
( 3 ? ) яззяатоа O C S C S H O S при оаределениз |
здядо |
|||||||||
свободных колебаний. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Ниже приводятся заяясаиостн для нахокдепия |
|
квадраэоз |
|||||||||
бозразмернкх чаогот з аовболеє раепроеграБайаых случаях. |
||||||||||||
|
Вглоярородяая форгіа колебаний |
:; одаомавяншсс ОШ I |
, t . З, |
|||||||||
i t a |
5 групп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V ~ |
|
Г 1 |
" V " ( |
+ |
~ У * |
|
< 3 9 > |
|||
|
^ о у ' о в а я фораа |
колэбавнЗ г |
CS7 S группы |
{ ^ ь ^ & " ї « й в - |
||||||||
разори) 6es |
упругих |
ауфэ дай |
слухав |
- ~ |
*»•"? |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
' |
< |
( |
X |
, |
_ |
L |
U |
|
|
|
|
. |
і?олопрозсдяая фораа покеЗавсй caciciss "редуыср -- i-pstf- 50Й ВЙНТв в СДУ 3» 4 и 5 групп с проскальзываввдаш ауфтаки йвжду дизелем н редуктором
Езлояроводная форма колебаний я двухмашинных СдУ 3, 4 з
5 групп в случае жесткой связи дизелей с |
рздукїором |
" (ара |
|||
расчете с целью яроверкв ^фекзйвзоотв |
установка |
|
упругих |
||
нуфт) |
|
|
|
|
|
- |
А 0 = |
* |
|
|
|
Моторная форма колебаний для дззелеа |
с иебольшнш |
иахо- |
|||
шкет |
( г ) |
|
' . |
' |
- |
где при равных |
подаэлввоотях учаоїков коленчатого |
вала |
|||