2.6 Критерии неуравновешенности малооборотных дизелей.

С целью оценить виброактивность двигателя по размерам неуравновешенных сил инерции ряд учёных предлагает внедрить критерии неуравновешенности, где определялись амплитуды вынужденных вибраций остова двигателя под влиянием данного усилия, приложенного к центру масс. Так профессора Черных В.Я. и Климов Б.С. предлагают формулы определения амплитуд колебательных перемещений точки остова под влиянием гармонической силы:

где А_p и А_m – амплитуды вынужденных вибраций от силы и момента;

М и  – масса и осевой момент инерции остова двигателя

L – длина двигателя;

Н – высота двигателя;

P_ и M_ – гармоническая сила (момент) -го порядка;

 – порядок возбуждающего усилия;

 – циклическая частота вращения.

Допускаемые величины критериев должны быть

A_p = A_m  0,09 – 0,16мм.

Эти критерии безразмерны и их действительно трудно определить, поскольку они представляют собой лишь неокончательное сравнение различных составов, которые никоим образом не отвечают требованиям РМРС по вибрационным нагрузкам, который является критерием совместимости рамы с конструкцией судового корпуса. Это утверждает, что значения крутящего момента в системе "дизель = днище судна" куда выше, нежели у отдельных двигателей. Они всё тоже не обладают резонансным сродством. Следовательно, анализируемые элементы, как и ожидается, не будут пригодны для примерения в океане. Профессор M. Кац позволил определить формулу неопределенности сил на продольной, вертикальной и поперечной сторонах:

где D – диаметр поршня;

Н – высота двигателя,

P_I, P_II и P_r – неуравновешенные силы инерции поступательно движущихся деталей 1-го, 2-го порядка и вращающихся масс;

M_I, M_II и M_r – неуравновешенные моменты от сил инерции тех же порядков.

Значение предоставленных критериев  =   0,01. Они учитывают лишь неуравновешенные усилия первых двух порядков двигателей и потому всё тоже негодны для оценивания неуравновешенных моментов с высокими порядками, как пример, гармонических составляющих горизонтального скручивающего момента М_Х и опрокидывающего момента М_оп. В них также не отображены настоящие нормы вибрации двигателей. В связи с данными изъянами высказанные выше критерии не применяются на судовых МОД для оценивания вибрации. Разработаны для пользования безразмерные функции неуравновешенности судовых МОД. Они применимы для оценивания амплитуд гармоник любого порядка используются также допускаемые величины колебаний остовов МОД по настоящим нормам РМРС как ускорения вынужденных колебаний дизеля. Уровень вибрации дизельного двигателя не должен превышать допустимых значений даже в состоянии резонанса. Предложенные критерии отклонения режимов позволяют оценить колебательную активность установленного дизельного двигателя также и в случае возможного резонанса (в виде 1, z или X) принять соответствующие меры (конструктивно изменить жесткость нашей системы или соединить верхний держатель рамы с кузовом). производить). Как и вышеупомянутые критерии, предлагаемый критерий дисбаланса основан на оценке вынужденного колебания системы DD (из-за ускоренного колебания) под воздействием возмущающего момента. Чтобы исключить размерность, в качестве критерия используется относительное ускорение, определяемое выражением:

где V_m – критерий неуравновешенности по моменту;

M_ – неуравновешенный момент –го порядка;

a_ – амплитуда виброускорения от действия неуравновешенного момента;

 – момент инерции дизеля,

L – длина дизеля;

g – ускорение свободного падения.

Для удобства использования норм вибрации в диапазоне частот от 10 до 25 Гц, как пример, гармонических составляющих опрокидывающего момента, может быть использовано зависимость Vm = 0,00132 f, где f – частота в Гц.

Таким образом, по результатам анализа неуравновешенных моментов МОД можно сделать следующие выводы:

Полный спектр неуравновешенных моментов МОД составляют

– неуравновешенные моменты от сил инерции (1-го и 2-го порядков);

– гармонические составляющие горизонтального скручивающего момента;

– гармоническая составляющая опрокидывающего моментов с частотой главного порядка;

– эластический момент при резонансе крутильных колебаний следует рассматривать как возмущение основной упругой системы ДД.

При оценке абсолютных значений неуравновешенных моментов МОД следует использовать предлагаемые критерии неуравновешенности с целью выбора гармонических составляющих, способных вызвать повышенный уровень вибрации в основной упругой системе.