Госэкзамен / 2 / 21.Максимальная суммарная касательная сила и её амплитуда как показатели механической напряженнос

21.Максимальная суммарная касательная сила и ее амплитуда

Как показатели механической напряженности кол вала

И валопровода.

Суммарная касательная сила T является периодической функцией

угла поворота вала. За период 2/i для двухтактных дизелей и период

4/i для четырехтактных она изменяет свое значение от Тmax до Тmin

(рис. 1.5). Изменение силы T определяет значение и амплитуду

касательных напряжений, создает неравномерность крутящего момента

и является источником вибраций от воздействий на фундамент неравно-

мерного опрокидывающего момента дизеля и неравномерного упора винта.

Влияние силы T на механическую напряженность может быть установлено

по изменению максимума силы Тmax и ее амплитуды Т.

Для большинства дизелей амплитудное значение силы T определя-

е тся отрезком Т над или под прямой среднего суммарного касательного

усилия Tcp. Следовательно,

Тmax=Тcp+Т

Из равенства работы газов и работы сил внешнего и внутреннего

сопротивления за цикл следует, что сила Tcp пропорциональна рi и равна:

для четырехтактного дизеля

Tcp=pii/2

для двухтактного

Tcp=pii/

Показатели механической напряженности Pmах, р, Тmax, Т позво-

ляют в общем виде судить о влиянии режима работы на максимальные

напряжения, удельные давления, запасы прочности в предположении, что

детали движения являются абсолютно жесткими.

В действительности из-за упругости материала и периодического дей-

ствия сил возникают вынужденные колебания деталей, способные вызвать

значительные дополнительные напряжения.

Наиболее подвержены колебаниям коленчатый и промежуточный валы,

составляющие валопровод установки. Валопровод с навешенными мас-

сами представляет собой упругую систему, обладающую инерцией, и

с недостаточной крутильной и поперечной жесткостью. Во время работы

валопровод испытывает крутильные, изгибные и осевые колебания, вызы-

вающие увеличение сил р и Т. Возникающие при этом напряжения

накладываются на основные напряжения, и запас прочности деталей сни-

жается.