ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эффект от применения гидроопор в тягово-подвижном составе железнодорожного транспорта из "Системы виброзащиты с использованием инерционности и диссипации реологических сред " Неуравновешенность сил инерции кривошипно-шатунного механизма, как показывают экспериментальные данные, оказывает существенное влияние на вибрацию силового агрегата в целом, особенно на установившемся режиме работы, что является существенным недостатком поршневых машин по сравнению, например, с турбинами или электродвигателями. [c.116] Данные об уравновешенности сил инерции основных разновидностей однорядных и двухрядных четырехтактных двигателей сведены в табл. 7.1-7.2. Так как гармоники более высоких порядков не оказывают в суммарном добавочном моменте заметного влияния на колебания силового агрегата, то можно ограничиться гармониками I и II порядков, указанными в таблицах. Приведенные данные позволяют сделать предварительный расчет динамической нагрузки на гидроопоры при задании номинальной частоты вращения коленчатого вала и частоты холостого хода. [c.116] Однако установлено, что в спектрах вибрации силовых агрегатов с теоретически полностью уравновешенными двигателями (Р-6, V8-90°) в ряде случаев появляются составляющие с частотами 0,5п/60 0,75п/60 1,5п/60 2п/60 2,5п/60. Составляющие с такими частотами в спектре возбуждения являются крайне нежелательными, поскольку их частоты могут совпадать с частотами собственных колебаний силового агрегата, при этом увеличиваются вибрация и внутренний шум в автомобиле. Все вышеизложенное является достаточным для проектирования гидроопоры. [c.116] Наиболее широкое применение на автомобилях имеют четырехцилиндровые двигатели. В спектре вибрации опор силового агрегата с таким двигателем составляющая 2п/60, вызванная опрокидывающим моментом, имеет наибольший уровень при малой и средней частотах вращения коленчатого вала двигателя, а при более высокой частоте [п 2500 об/мин) наибольший уровень имеет составляющая с такой же частотой, вызванная неуравновешенной силой инерции II порядка. [c.116] При движении автомобиля в спектре виброскорости опор силового агрегата значительны низкочастотные составляюш ие, близкие к частоте собственных вертикальных колебаний силового агрегата, а также составляющие с частотой п/60 и 2п/60, вызванные работой двигателя. В спектре виброскорости основания кузова автомобилей с четырехцилиндровыми двигателями в области звуковых частот наибольший уровень имеет составляющая с частотой 2п/60, причем на панели основания кузова ее уровень выше, чем на лонжероне подрамника. [c.119] Ряд профессиональных заболеваний водителей транспортных средств связан с воздействием вибрации и шума. Эта проблема особенно актуальна там, где в качестве силовых агрегатов применяют дизельные двигатели, в частности в сельскохозяйственном машиностроении. В этом случае гидроопоры типа ОГ-300, разработанные под статическую нагрузку 3000 Н, применяют в качестве подвески силового агрегата к раме транспортного средства и, дополнительно, для гашения колебаний кабины водителя. [c.119] Следует отметить, что расчет вибрации силового агрегата автомобиля, как и любого другого транспортного средства, представляет собой достаточно сложную задачу, связанную с большим объемом вычислений. Если требуется выполнение более точного расчета нагрузок, действующих на гидроопоры в подвеске двигателя транспортного средства, целесообразно использовать расчетные формулы [29, 42, 43. [c.119] В настоящем разделе рассмотрены экономические предпосылки применения гидроопор на железнодорожном транспорте. [c.119] Рассмотрим один из видов переходного режима работы электродвигателя — разгон из состояния покоя до номинальной угловой скорости вращения ротора. Остановимся на самом простом случае переходных процессов в электродвигателе, в режиме разгона линейно возрастающей частоты вращения ротора. Такой режим работы можно аппроксимировать гармоническим процессом с линейной частотной модуляцией. [c.120] Анализ выражения (7.5) показывает, что при больших значениях индекса частотной модуляции т форма спектральной плотности приближается к прямоугольной и ширина спектра близка к 2uid- При возрастании т и при и - wq, S uj) А Тс/ /т. Это значит, что спектральная плотность изменяющегося по частоте гармонического сигнала возрастает. При этом спектр насьщается дополнительными гармониками, но с меньшими амплитудами. [c.121] В реальных процессах условие линейности возрастания частоты ш враш,ения ротора электродвигателя соблюдается только в узких интервалах частот. В асинхронных электродвигателях мош,ностью порядка 40 кВт это условие соблюдается только на начальном участке пусковой характеристики, примерно до 60% номинального значения частоты враш,ения ротора. Эта область переходного режима является наиболее неустойчивой. При возрастании частоты вращения ротора с увеличением момента нагрузки скольжение увеличивается, вращающий момент двигателя уменьшается, скольжение возрастает еще больше и потребление тока резко возрастает. Время работы электродвигателя в неустойчивой области переходного режима зависит от воздействия на опоры двигателя внешних вибрационных полей в тех случаях, когда частота или одна из гармонических составляющих частотно-моду-лированного сигнала (7.5) совпадает с одной из гармоник внешнего вибрационного поля. [c.121] Это обусловлено ограниченной мощностью электродвигателя. При пуске электродвигателя потребляемая мощность возрастает и, как следствие, увеличивается крутизна характеристики L(il). При дальнейшем увеличении мощности происходит срыв колебаний. Потребляемая мощность снижается. Отмеченные эффекты вызывают синхронизацию частоты вращения ротора с частотой внешнего вибросигнала [48. [c.123] Поэтому, если снизить уровень вибрации хотя бы на 10 дБ, то время переходных процессов сократится, по крайней мере, вдвое, а энергопотребление уменьшится до 40%. Изложенные положения в полной мере применимы для мотор-вентиляторов и расщепителя фаз. [c.123] Экспериментальные исследования переходных режимов работы электродвигателей проводились на электрооборудовании электровоза ВЛ-80С. [c.123] Эффект рассчитывался методом сравнения затрат на комплекс оборудования, установленного по действующей технологии и по опытной технологии, применяющей средства гашения вибрации в виде гидроопор. [c.124] Испытуемое оборудование — мотор-компрессор, четыре мотор-вентилятора, расщепитель фаз — было сосредоточено в пределах одной секции электровоза ВЛ-80С. [c.124] Схема расположения испытуемого оборудования приведена на рис. 7.1. [c.124] Мотор-компрессор (МК-1500) состоит из собственно компрессора типа КТб-Эл, редуктора и электродвигателя типа АЭ 92-4-02, смонтированных на общем каркасе. Общая масса мотор-компрессора составляет 1500 кг. [c.124] Редуктор мотор-компрессора предназначен для понижения частоты вращения электродвигателя с 1460 об/мин до требуемой для компрессора — 440 об/мин. [c.124] Компрессор воздушный КТб-Эл предназначен для обеспечения сжатым воздухом всех пневматических цепей электровоза. Режим работы мотор-компрессора — повторно-кратковременный с отношением времени работы ко времени, в течении которого компрессор выключен, 1 2, т. е. постоянно повторяющийся переходной режим. [c.124] Вернуться к основной статье