книги из ГПНТБ / Ефремов Л.В. Приближенный расчет крутильных колебаний валопроводов судовых дизельных установок учеб. пособие

зо

при удвоенной

податливости среднего

участка

коленчатого вала

и » 1 4

К = 2 , 5 г +

3 ,6Е

4 , 5

,

( 4 5 )

*

»

z. +

2

Ноторнея

форма для дизелей

с большими маховихамн

( J ^ i )

где

v - порядок гармонической составляющей

возмущающего

мо­

мента.

При этом практический интерес представляют только

гар­

монические состевляющие,

соответствующие максимальному

зна­

чению

векторной суммы

2^1 ОС у" .

Для валопроводной и моторной форм колебаний дизелей

с

пассивными маховиками наибольшие

значения

относятся

к гл&шым порядкам, равным и кратным числу

вспыяек за

один

оборот

коленчатого вала,

т . е . :

для

четырехтактных

дизелей

v = 0 , 5 i

;

ъ ; 1,5г

и т . д . ;

для двухтактных дизелей

v = г , 2г ; Эг

и т . д .

только главных

порядков.

ЗІ

Резонансные частоты вращения для главных порядков, опре­

деленные по формуле (47), сводятся

в табл.4.

,

Таблица ^

Формы колебаний

Одноузловая

(валопроводная)

Двухузловая

(моторная)

N ( = . - .

V

где р с

- давление сжатия з

цилиндрах, жГ»см~2;

<j w - коэф­

фициент,

определяемый по номограммам Терсках (см. ршс.4*

в

Для приближенной

оценки

C v r

допустимо использовать

сле­

дующие эмпирические

соотношения:

для

v = 0 -г (,5

С г - [ м * ( >

' - ^ ' - т )

] [ * л - ^ - . ) ' ] ^ - ,

-

( «

ДЛЯ

V = 2 -г-

к- •

t V z = t 5 > - v K O A 3 +

D,D&«p.)-i-;

(50)

для

v зв ^f 5

где

- средней индикаторное дааченме, кГ~І -сек~і ;

m -

число

тактов дизеля (2 или 4)

в валах имеют вид:

А* = ] з Ф е

,

(58)

т

= ji т:с т

,

(59)

где

(і - коэффициент

динамического усиления; 4>н

-

интенсив­

ность нарастания вынужденных колебаний, рад; %

-

статиче­

ские напряжения, кГ/см2 о

В общем случае Ф е

я т с т

рассчитываются по формулам

зг

где

-

относительная

амплитуда колебаний

сечения

системы,

в котором

сосредоточена

условная

первая

масса

* Г

= ^ 1

-

і

•

(62)

І о С ц -

арифметическая

сумна

амплитуд;

к -

коэффициент,

учитывающий

податлквость

колена

коленчатого

вала,

иаввый

Пряменктельно к наиболее важным частным

случали,

форму­

лы (60) и (61) принимают следую.,иД вид.

Валопроводная форма колебаний одномашинных СДУ

x t m = 2 C v z

- - V - І

•

(64)

Иоторная форма

колебаний для дизелей

при

Ї!" »

z

i V

^ = 2 ^ 4 ^ т £ т

•

( б б )

При необходимости рассчитывать

Ф„

и t c m для

других

случаев рекомендуется использовать

непосредственно

формулы

(60) и (61).

,

Коэффициент динамического усиления определяется так:

для валопроводной формы резонансных колебаний

р = Ь « * = 2 . 9 * ;

(67)

для моторной формы реаонансных колебаний

і

£ = Ь „ = э , а Ф « т

;

(68)

для нереэонансных колебаний

(69)

А~=

Y f r r *

'

( 7 0 )

где

К0 - коэффициент

к формуле ( I ) :

\)*c

- безразмерный момент инерции всей системы,

совермюцей

безумовне колебания.

Суммарная амплитуда нерезонансяых колебаний, первой массы

рассчитывается по формуле

А, ж А", - А * .

(72)

В районе резонансных колебаний

"С

=

(74)

3 e « w t . f i v

Ч

момент сопротивления сечения гребного вала на

участке

(6

'

(75)

=o,ov

ДЛЯ

V

К

1 = 0,10

-

для

V

= 5 ,

= o,oz

для

V =

для

V = г д

= 6 .

пряжения ( в

к Г с м " * ) :

для

коленчатых

и гребных

валов

(76)

для

промежуточных

валов

t

=

ШО -

<2 f

f -

200

•

(77)

В зоне

(0.85 г-1,Опи«м

напряжения-от резонансных

колеба­

ний не должны превышать половины найденных по формулам

(76)

и (77)

значений.

Если

напряжения

превысят

удвоенное значение

х.

,

то

установка

не может

быть допущена

к экспл^ат&чии

и

должны

быть приняты меры по снижению напряжений.

В диапазоне (0,»5-г-1.ОпИ 0 М

запретнае

:ом.. не

допуска­

ются.

При ориентировочных расчетах ширина запретной зоны может

быть оценена по следующей

формуле:

имг>

1 Р

еа['

1 5v х

5Dn

']

1

J v 0 gon

pos J

За допустимую

величину безузловых вынужденных колебаний

принимается

Л

S A

l 9 D n = 0 . ° , S -

Р а А

•

(79)

За допускаемую нагрузку для редуктора -

условные

напря­

жения от

среднего

крутящего момента

в валопроводе;

х П =

ш

г й

« £ J L

кГ-си-* .

(80)

Если напряжения

в

валопроводе превысят

эту

величину„ во

необходимо назначиїь

запретную зону

в связи

с

перекладкой

зазоров

в редукгоре»

Ширину этой запретней

зоны можно

оце­

нить по

зависимости

тильных колебаний моторной формы приходится

разрабатывать

только для четырехтактных дизелей с большими маховиками.

Весьма эффективным способом борьбы с этими

колебаниями

является

уменьшение момента инерции маховика с целью повыше­

ния частоты свободных колебаний и снижения амплитуд.

Однако

этот способ нонно применить только при условии, если

будет

обеспечена допустимая степень

неравномерности вращения и не

ухудшено

развитие крутильных

колебаний валопроводной

формы.

инерции маховика необходимо в первую очередь

определить его

минимально допустимое ааачение по формуле

т Ь

^ ' С * *

fl

•

(82)

где

Bgo n = ъ + Ъ&

-

для СДУ 2 группы без

упругих муфт;

в , о п = г ~ Д"я с Д у

3, 4 и 5 групп.

'

Если изменение

момента инерции маховика

не дает эффекта