Возмущающие силы в двигателях

ВОЗМУЩАЮЩИЕ СИЛЫ В ДВИГАТЕЛЯХ [c.187]

Возмущающие силы в этом частотном диапазоне также можно считать детерминированными. Так как в низкочастотном и среднечастотном диапазонах находятся собственные частоты деталей и узлов двигателей, то конструкции двигателей уже нельзя считать абсолютно жесткими, недеформируемыми. [c.185]

На двигатель, обладающий инерционно-жесткостными и диссипативными свойствами, воздействуют переменные возмущающие силы. В соответствии со спектральными характеристиками возмущающих сил и частотными характеристиками (импедансами) двигателя возникает вибрация. Изложенное выше позволяет наметить направления исследований виброактивности дизелей в теоретическом и экспериментальном плане. Так, для осуществления исследования вибрации двигателей необходимо иметь данные [c.186]

В настоящее время проведены большие работы по снижению возмущающих сил в источнике их возникновения в двигателях внутреннего сгорания [27, 135]. [c.193]

Задачу снижения низкочастотной и звуковой вибрации двигателя рассмотрим в общих чертах. Сначала исследуем источники вибрации и мероприятия по уменьшению возмущающих сил в источнике, а затем исследуем пути распространения вибрации от источника. [c.219]

Основным условием в процессе экспериментального определения механических сопротивлений деталей и узлов двигателя является требование приложения переменной возбуждающей силы в" том же месте и направлении, в каком приложена возмущающая сила в реальных условиях на работающем двигателе. [c.236]

Наибольшим возмущающим действием обладают поршневые одноцилиндровые и двухцилиндровые машины с небольшим числом оборотов (до 200 об/мин.). К ним относятся поршневые паровые машины, горизонтальные поршневые компрессоры, тихоходные двигатели (движки), лесопильные рамы и т. п. Увеличением числа цилиндров в машине и соответствующим относительным расположением кривошипов достигается уравновешивание возмущающих сил в самой машине. Поэтому машины, имеющие три и более цилиндра, являются уравновешенными и не вызывают колебаний фундамента. [c.48]

Именно в этом диапазоне находятся основные частоты возбуждающих сил от силовых агрегатов мобильных машин (речь идет о легковых автомобилях). Дальнейшего исследования требует необходимая глубина размягчения гидроопоры, зависящая от величины диссипативных гидравлических сопротивлений в данном случае г и Г2- Уменьшение г и Г2 ведет к уменьшению передачи возмущающих сил от двигателя (силового агрегата), но приводит к увеличению динамичности на основном резонансе (рис. 4.20 6,9 Гц). Это обстоятельство требует оптимизации величины диссипативных гидравлических сопротивлений. [c.85]

Не всегда, однако, возможно полностью устранить явление резонанса. Так, например, в двигателях внутреннего сгорания крутящий момент, передаваемый с одного цилиндра на коленчатый вал, может быть представлен в виде суммы моментов, изменяющихся во времени по синусоидальному закону и имеющих периоды, равные времени поворота коленчатого вала, а также вдвое, втрое, вчетверо и т. д. меньшие этого времени (вторая, третья и т. д. гармоники). Возмущающие силы в этом случае имеют не одну частоту, а целый спектр частот, кратных числу оборотов двигателя. Если учесть, что и собственных частот колебаний коленчатого вала имеется несколько (столько, сколько на валу масс), а для транспортных и авиационных двигателей рабочее число оборотов изменяется в известных пределах, то очевидно, что при работе на некоторых режимах нельзя избежать совпадения определенных гармоник возмущающих сил с собственными частотами колебаний вала. В этом случае задачей расчета является определение амплитуд колебаний, а также величин усилий и напряжений, возникающих в деталях при резонансе. Решение этой задачи требует учета затухания в системе. [c.205]

Для прочностных расчетов необходимо найти действующие в отдельных деталях и узлах грохотов усилия. В случае качающихся грохотов эти усилия могут быть определены по мощности двигателя. При расчете вибрационного грохота необходимо учесть развивающуюся при вращении дебалансов возмущающую силу. В обоих случаях нужно учитывать инерционные нагрузки, которые весьма значительны, особенно в случае вибрационных грохотов. [c.283]

Возмущающие силы. Роль внешних сил, вызывающих продольные колебания корпуса ракеты, играют силы тяги двигателей. В качестве возмущающих сил в уравнениях (1.2. 1) часто в связи с этим используют отклонения сил тяги отдельных двигателей о г ил стационарных значений. Подобный подход, однако, не всегда удобен. [c.16]

Двигатель, составной частью которого является турбонасосный агрегат, в математической модели (1.2. 1) обычно представляется в виде некоторой массы, соединенной с остальной конструкцией ракеты упругими связями. Сила тяги двигателя и сила реакции приложены, таким образом, к одной и той же массе. Возмущающая сила в рассматриваемом примере будет, следовательно, иметь ьид [46] [c.17]

Под вынужденными колебаниями понимается движение упругой системы, происходящее под действием изменяющихся внешних сил, называемых возмущающими. Примером вынужденных колебаний является движение, которое совершает упру ое основание, если на нем установлен не полностью сбалансированный двигатель. В этом случае двигатель является источником энергии, периодически подаваемой в систему и расходуемой в процессе вынужденных колебаний, на работу преодоления сил трения. Сила, действующая на упругое основание со стороны двигателя, является возмущающей силой. [c.461]

В теории колебаний возмущающей называется сила, приложенная к материальной точке и заданная как функция времени. Эта сила большей частью является непрерывной функцией времени. (В некоторых технических задачах возмущающая сила бывает прерывистой и импульсивной.) В машинных агрегатах и механизмах возмущающая сила возникает в результате неточной балансировки вращающихся частей машин (турбинных дисков, роторов электромоторов, маховиков) либо при наличии периодически изменяющейся силы давления воды, газа или пара в цилиндрах двигателей и т. д. [c.96]

Если вращение к рабочей машине передается от двигателя через передаточный механизм, например зубчатый (рис. 28.4), то источником возмущающих колебаний в агрегате будут как двигатель, так и передаточный механизм. Так как звенья этого механизма упругие, то под действием возмущающих сил они колеблются (см. гл. 24). Выбором звена передаточного механизма для установки [c.347]

П - число оборотов в минуту возмущающей силы (неуравновешенной массы двигателя) [c.55]

Как показал опыт, вес фундамента под насосы должен быть в 3—5 раз больше веса двигателя и насоса, вместе взятых. Это способствует приближению центра тяжести к точкам опоры, обеспечивающим устойчивое равновесие. Кроме того, увеличение массивности системы препятствует ее раскачиванию возмущающими силами, которые возникают при работе агрегатов. [c.192]

В автоматических машинах и системах применяются разнообразные САР, предназначенные для регулирования различных параметров. Рассмотрим некоторые из них. На рис. ХП1.28 приведена схема центробежного регулятора для регулирования числа оборотов вала двигателя. Возмущающим воздействием здесь является изменение нагрузки на валу 1 (объекте регулирования). При увеличении нагрузки число оборотов вала уменьшается, а при уменьшении нагрузки — увеличивается. Таким образом, при изменении числа оборотов вала двигателя изменяется число оборотов вала 2 регулятора, что изменяет значения центробежных сил шаров 3 регулятора, вследствие чего они занимают разные положения. При увеличении центробежных сил, т. е. при увеличении чисел оборотов, муфта 4 перемещается вверх, а заслонка 5 (регулирующий орган) — вниз. При этом уменьшается подача горючего в двигатель, и число оборотов [его вала начинает уменьшаться. При уменьшении центробежных сил шаров муфта опускается вниз, а заслонка поднимается вверх. При этом увеличивается подача горючего, и число [ [c.280]

Каждому диапазону свойственны свои особенности возмущающих сил, частотных характеристик конструкций двигателей и процесса передачи колебательной энергии. В низкочастотном диапазоне возбуждение вибрации происходит от сил инерции поступательно движущихся масс, моментов этих сил, центробежных сил инерции вращающихся масс, сил давления газов при сгорании топлива и т. д. [c.184]

В этом диапазоне возмущающие силы имеют практически дискретный, детерминированный характер, а двигатель как колебательная система достаточно хорошо определяется конечным числом сосредоточенных параметров, хотя некоторые детали конструкции (коленчатые валы, картеры и другие) могут рассматриваться как системы с распределенными параметрами. Исследова-184 [c.184]

В среднечастотном диапазоне возбуждение вибрации двигателей определяется высшими гармониками возмущающих сил, действующих в низкочастотном диапазоне, трением и ударами в подвижных сочленениях при перекладке зазоров. [c.185]

Исследование вибрации двигателя в СЧД производится путем сочетания аналитических и экспериментальных методов. Основой такого сочетания следует считать теорию линейных четырехполюсников. При этом в двигателе определяются возмущающие силы и механические сопротивления в точках соединения между собой отдельных узлов и деталей, а затем используя теорию четырехполюсников, вычисляются колебания в этих точках. [c.185]

Следует отметить, что при исследовании вибрации двигателей в высокочастотном диапазоне ВЧД возмущающие силы и их высшие гармоники те же, что и в СЧД, однако эти силы в ВЧД отличаются относительно большой флюктуацией и могут рассматриваться как случайные. [c.185]

Периодический характер изменения сил давления газов и сил инерции движущихся частей механизма двигателя вызывает вибрацию двигателя. Действие этих периодических возмущений приводит к возникновению сложной картины вибрации двигателей. Однако надежное теоретическое определение основных возмущающих усилий, возникающих в двигателях различных конфигураций, затруднительно, так как в двигателях имеются и другие источники вибрации, которые теоретически трудно учесть. Среди них остаточные дисбалансы многочисленных вращающихся частей, удары поршней при перекладке зазоров, газодинамические колебания, воспламенение и сгорание топлива в цилиндрах, удары в зубчатой передаче, удары клапанов, импульсы выхлопных газов и разновес комплекта шатунно-поршневой группы и др. [46 ]. [c.187]

Известно, что уровни и спектральный состав вибрации определяются конструкцией двигателей и являются следствием действия в них различных по характеру и величине периодических возмущающих сил, поэтому снижение вибрации двигателей путем рационального их конструирования заслуживает внимательного отношения. [c.193]

Для уменьшения параметра колебаний необходимо воздействие как на величину возмущающих сил, так и на оператор преобразования. Оператор преобразования характеризует конструкцию с точки зрения восприимчивости к переменным во времени воздействиям и преобразованиям воздействия в параметр колебаний на лапе двигателя. Очевидно, что оператор преобразования полностью определяется конструкцией двигателя. [c.194]

Силовая функция определяется процессами, протекающими в двигателе. Таким образом, снижение виброактивности двигателей осуществляется как путем совершенствования конструкций и поисков материалов для улучшения динамических свойств двигателя, так и в отработке рабочего процесса с целью уменьшения возмущающих сил. [c.194]

В расчетной схеме, приведенной на рис. V.6, двигатель представляется абсолютно жестким телом, имеющим шесть степеней свободы, а возмущающими силами являются силы инерции и [c.198]

Ранее двигатель рассматривался как абсолютно жесткое тело, и в качестве возмущающих сил принимались во внимание только силы инерции поступательно движущихся и несбалансированных вращающихся масс силы же давления газов не учитывались. 198 [c.198]

Проанализируем возможности снижения высокочастотной вибрации от действия давления газов. Из выражения видно (V.25), что колебательная скорость на лапе двигателя прямо пропорциональна величине возмущающей силы. Добиться значительного снижения газодинамических колебаний давления для быстроходного двигателя за счет более правильной организации рабочего процесса в цилиндре затруднительно.Таким образом, необходимо увеличивать знаменатель выражения (V.25). [c.218]

В результате решения задачи одним из методов линейного программирования [55] можно определить значения импедансов отдельных элементов и узлов двигателя, при которых обеспечивается максимум потерь колебательной энергии внутри двигателя при заданных возмущающих силах и скорости. [c.222]

Действие произвольной периодической возмущающей силы (способ разложения на гармонические составляющие). В практических приложениях часто встречаются периодические возмущающие силы более сложного характера, чем рассмотренные выше. Так, на рис. IV. 15, а показан закон изменения крутящего момента, создаваемого четырехтактным двигателем внутреннего сгорания. Другой пример (периодические безмассовые удары) показан на рис. IV. 15, б. [c.209]

К динамическим процессам, возникающим в трансмиссии автомобиля при постоянной скорости его движения, следует отнести резонансные режимы работы системы двигатель—трансмиссия. В этом случае двигатель автомобиля является источником внешней возмущающей силы по отношению к трансмиссии. [c.248]

При построении модели Z учитывается позиционный характер возмущающих сил две и не принимается во внимание влияние управляющего устройства. Правомерность последнего допущения обусловлена характером задающего воздействия регулятора ДВС при запуске двигателя. В предстартовой фазе пускового режима на вход регулятора поступает постоянное по величине задающее воздействие, которое соответствует некоторому (заданному оператором) регулируемому режиму работы ДВС за верхней границей пускового скоростного диапазона. В результате силовая установка с ДВС при запуске представляет собой нерегулируемую по скорости динамическую систему. При этом вращающий момент двигателя соответствует максимальной цикловой подаче топлива в цилиндры. [c.374]

Наиболее распространены В. с дебалансами. Разнообразные сх. В. с дебалансами позволяют получать колебания о различными параметрами (частотами, амплитудами, законами изменения возмущающей силы). На сх. а дебаланс 2 связан с валом двигателя / посредством пружины 3. При вращении вала двигателя пружина под действием силы инерции F сжимается и центр массы дебаланса смещается на величину е. Изменение направления сиЛы F -обусловливает колебания В. с частотой вращения вала, двигателя. [c.36]

На практике не всегда приходится сталкиваться с колебаниями, вызванными гармонической возмущающей силой. Чаще возмущающие силы хотя и обладают периодичностью, но не гармоничны. Например, сила, действующая на каждый кривошип коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, изменяется периодически, но ее изменения в течение одного периода не подчиняются гармоническому закону. Аналогично крутящий момент, приложенный к коленчатому валу двигателя, является также величиной периодической, но не изменяющейся гармонически. [c.12]

Возмущающие силы в дизелях обычно состоят из нескольких гармоник (до 15—20). Гармоники, следующие за основной (первой), йазываются 2-й, 3-й и т, д. Обычно в резонанс с частотами собственных колебаний вступает не 1-я гармоника, а более высокие у дизеля ЮДЮО гардюникп 3, 4, 5, 6, 7-я и т. д. -порядков, у двигателей Д50 еще более высоких порядков [c.149]

Рассмотрим эквивалентную динамическую модель составного машинного агрегата, компонуемого по схеме двигатель — рабочая машина (см. рис. 74). Эта модель описывает поведение машинного агрегата в нормальных координатах составляющих подсистем (см. гл. III). Известно, что двигатель и машина, удовлетворяющие порознь всем техническим требованиям, часто образуют в результате их соединения неработоспособный или неудовлетворительный по долговечности силовой цепи машинный агрегат [21, 28, 62]. Наиболее активные динамические процессы, существенно влияющие на эксплуатационные характеристики машинного агрегата, развиваются, как правило, в резонансных скоростных зонах, определяемых спектром регулярных возмущающих сил и собственным спектрол машинного агрегата. Источниками регулярных возмущений являются двигатель, рабочая машина или оба этих агрегата одновременно, причем обычно нельзя существенно повлиять на характеристики возмущающих сил. [c.279]

Прежде всего остановимся на виброизоляторах. Различают активную и пассивную системы виброизоляцин. В активной системе виброизоляторы устанавливаются под объектами, которые являются источниками вибрации (например, под двигателями) и служат для защиты основания от возмущающих сил Р(/)(рис. IV. 29, а). В противоположность этому пассивная система служит для защиты тех или иных объектов (приборов, прецизионных станков и т. д.) от возможных колебаний основания / ( ), т. е. от кинематического возбуждения (рис. IV.29, б). Во всех случаях необходим расчет виброизоляции применение виброизолирующих устройств без расчета не допускается, так как случайная, необоснованная установка упругих элементов может принести не пользу, а вред. При виброизоляцин быстроходных машин требуется, чтобы (л1р 4 при этом коэффициент динамичности оказывается меньшим, чем /15. При активной виброизоляции тихоходных машин (с частотой вращения меньше 500 об/мин) разрешается как исключение принимать р < 1/8. С этой целью под корпус изолируемой машины или под постамент, на котором укрепляется машина, вводится система упругих элементов, которыми обычно являются стальные пружины или рессоры либо резиновые элементы. Для того чтобы предотвратить появление больших колебаний при переходе через резонанс (при пуске или остановке машины), может оказаться необходимым введение трения в систему. Применяются принципиально равноценные ва- [c.238]

На двух одинаковых деревянных балках укреплен двигатель, делающий ЛШО o6jMUH (см. рисунок,). Подобрать прямоугольное поперечное сечение балок при отношении к Ь—, Ъ так, чтобы частота собственных колебаний двигателя на балках была приблизительно на 30% больше частоты возмущающей силы. Считая, что наибольшая величина возмущающей силы равна 40 кг, определить наибольшее нормальное напряжение в балках. Массой балок и силами сопротивления пренебречь. [c.387]

Ее вертикальная составляющая, вызывающая изгиб балки, равна Sj (/) = S osa, где а — угол между направлением силы S и вертикалью в момент времени /. Если неуравновешенная масса при включении двигателя занимает крайнее нижнее положение, то угол а в момент времени t равен и, следовательно, Sy(/)=r = S os pi, т. е. возмущающая сила, вызывающая изгиб балки, изменяется по формуле (47.14). Принимая момент, включения двигателя за начало отсчета времени, получаем, что при /=0 прогиб балки (дополнительный к статическому прогибу от груза Я) [c.616]

Нелинейная теория амортизации начала интенсивно развиваться в последние годы в связи с появлением таких мощных источников вибрационных воздействий с широким спектром, как, например, реактивные двигатели, и необходимостью защиты от этих воздействий приборов и аппаратуры. Основные черты этой теории — учет ограниченности габаритов амортизирующих устройств, разработка методов расчета нелинейных демпферов, подавляющих резонансные колебания, учет полигармонического характера возмущающих сил, вероятностный подход к анализу динамики. В связи с ограниченностью габаритов амортизирующих подвесов стала развиваться также теория оптимального синтеза систем амортизации. Постановка задач и ряд важных результатов в этой области принадлежит М. 3. Коловскому (1959—1966). [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...