Уравновешивание сил и моментов сил инерции

Понятие об уравновешивающих и приведенных с]пах широко используется при решении задач теории механизмов и машин — уравновешивании сил и моментов сил инерции, регулировании хода машин, определении -работы и мощности приводных устройств машин и др. [c.88]

Если положение центра тяжести вращающейся массы или системы масс, связанных общей неподвижной осью вращения, и величина масс известны, то уравновешивание, т. . отыскивание величины и положения центра тяжести противовесов, можно произвести расчетом. В качестве примера вращающейся детали, уравновешивание силы и момента сил инерции которой легко произвести расчетным путем, можно привести коленчатый вал (рис. 27.1) для него задаются положения центров тяжести и размеры каждой из шеек кривошипа и щек. Но во многих случаях этих данных, необходимых для расчета противовесов, указать нельзя. Если взять, например, ротор электродвигателя или турбины, то вследствие симметричности их силы инерции должны быть уравновешены и теоретически центр тяжести совпадает с осью вращения. Однако при изготовлении дисков ротора турбины всегда возможно смещение геометрической оси ротора относительно оси вращения, лопатки турбины отличаются [c.546]

УРАВНОВЕШИВАНИЕ СИЛ И МОМЕНТОВ СИЛ ИНЕРЦИИ [c.572]

Неуравновешенные сила и момент сил инерции могут быть заменены двумя силами, действующими в плоскостях уравновешивания. Действительно если сила инерции Р,- приложена в центре тяжести, а расстояние между плоскостями уравновешивания и центром тяжести соответственно и г , то [c.557]

При уравновешивании сил инерции во многих случаях должно быть известно положение центра тян<ести механизма для каждого из положений начального звена. Полагая массу механизма сосредоточенной в центре тяжести, можно найти равнодействующую сил инерции звеньев механизма как произведение массы механизма и ускорения его центра тяжести. Если считать, что силы инерции звеньев приложены в их центрах тяжести, а следовательно, их равнодействующая приложена в центре тяжести механизма, то этим не учитываются моменты сил инерции, которые также оказывают известное влияние на,фундамент. Во многих случаях пренебрежение влиянием моментов сил инерции на фундамент оправдывают тем, что на последний, кроме этого, оказывают влияние моменты сил движущих и сил сопротивления, которые складываются с неуравновешенными моментами сил инерции. При этом может оказаться, что уравновешивание моментов сил инерции, действующих в той же плоскости, что и моменты сил движущих или сил сопротивления, не уменьшат, а, наоборот, увеличат воздействие машины на фундамент. Что касается уравновешивания моментов сил инерции, действующих в перпендикулярных к первым плоскостям, то их уравновешивание безусловно полезно, [c.563]

В настояш,ем курсе мы не рассматриваем вопроса об уравновешивании составляющих главного момента сил инерции по осям х и у (см. 59). Этот вопрос обычно рассматривается в специальных курсах динамики двигателей и других машин. [c.291]

Внешнее уравновешивание многоцилиндрового двигателя, как и для одноцилиндрового, сводится к уменьшению по величине главного вектора и момента сил инерции. В многоцилиндровых двигателях эта задача может быть решена соответствующим расположением подвижных масс двигателя, и установка дополнительных масс производится крайне редко. [c.137]

Г. Для уравновешивания только главного вектора сил инерции плоского механизма (без уравновешивания моментов сил инерции), как было показано выше (см. формулу (13.35)), достаточно, чтобы общий центр S масс всех звеньев механиз ш оставался неподвижным и удовлетворялось условие [c.285]

Динамическое уравновешивание, при котором уравновешиваются силы инерции и инерционные моменты при динамическом уравновешивании ось вращения является одной из трех главных центральных осей эллипсоида инерции или свободной осью. [c.197]

После того как уравновешивание в плоскости /—I произведено, н это устанавливается по отсутствию колебаний станка во время вращения ротора, его переставляют так, чтобы плоскость II—II не проходила через ось качаний станка, например, переворачивая его так, чтобы плоскость I—/ теперь была слева, а плоскость II—II — справа. После этого в плоскости I —II определяют место закрепления второго противовеса. Вес каждого противовеса подбирают экспериментально в зависимости от степени неуравновешенности ротора. Описанным способом можно выполнить и статическую и динамическую балансировки с помощью масс, установленных в двух плоскостях, можно сделать равными нулю и главный вектор и главный момент сил инерции материальных точек ротора D. [c.280]

Осевая составляющая главного вектора воспринимается двигателем или иным источником вращения и порождает неравномерность вращения ротора. Перпендикулярная оси составляющая воспринимается опорами вала ротора. Если неуравновешен главный момент сил инерции ротора, а главный вектор равен нулю, то такая неуравновешенность ротора и будет моментной. Если система неуравновешенных сил инерции приводится к главному вектору и главному моменту, то неуравновешенность называют динамической, а устранение динамической неуравновешенности сил инерции называют полным их уравновешиванием, которое может быть осуществлено применением двух противовесов, размещенных в разных плоскостях и имеющих угловое относительное смещение в направлении вращения ротора. Определим параметры противовесов в этом случае. Обозначим и т — массы противовесов Г — орт оси вращения (рис. 5.9) 1 , и Р г — силы инерции противовесов (I — расстояние между плоскостями I н II размещения центров противовесов (эти плоскости в соответствии с ГОСТ 22061 — 76 [c.107]

Статического уравновешивания достаточно только для звеньев, имеющих малую протяженность вдоль оси вращения (например, шкивы, маховики, фланцы и т. п.). Для звеньев другой формы (например, для валов) должны быть выполнены оба условия уравновешенности звена—(18.1) и (18.2). В этом случае равны пулю и главный вектор, и главный момент сил инерции, и, следовательно, полностью устраняется давление на стойку от сил инерции. [c.319]

Целью данной работы является разработка более эффективных способов уравновешивания к-ш гармоники главного вектора и главного момента сил инерции пространственного механизма. [c.50]

Таким образом, предложены способы уравновешивания к-ж. гармоники главного вектора и главного момента сил инерции пространственного механизма при помощи двух и одной корректирующих масс, что проще, а значит, и эффективнее. Практическая реализация предложенных способов не вызывает конструктивных усложнений ввиду удобства расположения корректирующих маге. [c.56]

Предложена методика рационального уравновешивания п-й гармоники главного вектора и главного момента сил инерции пространственного механизма при помощи двух и одной корректирующих масс. [c.162]

Если ротор привести во вращение, то неуравновешенная его часть будет действовать на подшипники С, и центробежная сила неуравновешенной части будет возбуждать крутильные колебания подвижной части станка. Таким образом, задание закона изменения угла поворота ротора определяет изменение угла ф наклона звена А. В практике балансирования ротора D его приводят во вращение при помощи электродвигателя через фрикционную передачу. После достижения им определенной скорости фрикционное колесо отключают от ротора и последний замедляет свое движение. Так как ротор не уравновешен, то подшипники испытывают действие динамических давлений, векторы которых вращаются и поэтому станок колеблется. Амплитуда таких колебаний оказывается наибольшей тогда, когда наступает явление резонанса, при котором период вынужденных колебаний становится равным периоду колебаний свободных. Амплитуда наибольших колебаний отмечается стрелкой Е на закопченной бумаге F. Перед установкой на станок на роторе намечают две плоскости уравновешивания, на каждой из которых устанавливают по одному противовесу. Такие плоскости на фиг. 59 обозначены цифрами /—/ и II—II. Центробежные силы противовесов образуют силу и пару сил. Вектор центробежной силы противовесов должен быть равен главному вектору сил инерции ротора, и направлен противоположно ему, а вектор момента пары центробежных сил должен быть равен и противоположно направлен главному вектору моментов сил инерции ротора. [c.119]

II—II определяют место закрепления второго противовеса. Вес каждого противовеса подбирают экспериментально в зависимости от степени неуравновешенности ротора. Описанным способом можно произвести полное уравновешивание ротора, так как двумя массами, установленными Е двух плоскостях, можно сделать равными нулю и главный вектор и главный момент сил инерции материальных точек ротора. [c.120]

Из уравнений (108) следует, что для уравновешивания сил инерции в плоском механизме достаточно так подобрать массы этого механизма, чтобы общий центр тяжести движущихся масс оставался неподвижным. Для уравновешивания моментов около осей х и у достаточно подобрать массы механизма так, чтобы центробежные моменты инерции этих масс относительно плоскостей xz и yz были постоянными. [c.56]

Кроме того, из этого же. примера заключаем, что в двигателях с зеркальной симметрией (как, например, в 6, 8-цилиндровых и т. д.) не может существовать свободная пара сил, вызывающая колебания всего двигателя вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к оси вала. Две пары сил, одна из которых в таких двигателях появляется в левой половине, а другая в правой половине с равными и противоположными моментами, не передаются наружу, а могут только создавать явление изгиба рамы и фундамента. Вертикальная же составляющая приведенной силы инерции в таких двигателях будет равна удвоенной вертикальной одной половины. Поэтому, при рассмотрении уравновешивания многоцилиндровых машин, могущих быть разбитыми на две одинаковы половины, может иметь значение лишь определение вертикальной составляющей приведенной силы инерции. Определение наибольшего момента может послужить лишь для расчета прочности рамы. [c.74]

Вертикальные роторы многих машин при изгибных колебаниях, помимо инерционных сил и моментов, связанных с упругими деформациями валов, подвержены действию сил, параллельных оси ротора (например, сил тяжести), а также сил инерции и моментов, обусловленных движением ротора как гиромаятника, Эти дополнительные силовые факторы особенно могут сказываться, когда ротор имеет податливые опоры, длинные консольные части со значительными сосредоточенными массами па конце, большие зазоры в подшипниках. При определенных условиях они могут оказать существенное влияние на собственные и вынужденные колебания вертикальных роторов. Поэтому независимо от принятого метода уравновешивания гибких роторов такого типа приходится считаться с появлением иных собственных частот, критических скоростей, форм упругих линий ц т. и. [c.170]

Считается, что динамические нагрузки ие вызывают колебаний, если главный вектор и главный момент сил инерции звеньев механизма равны пулю. Приведение к пулю главного вектора и главного момента достигается установкой противовесов. Если противовесы только уменьшают главный вектор и главный момент, то уравновешивание называется частичным. [c.14]

Для уравновешивания момента сил инерции вращающихся масс Мг с начальной фазой фJИ выбирают конструктивно целесообразные места для установки двух противовесов на возможно большем удалении друг от друга, Оп и их параметры определяют из условия [c.174]

Зеркальное расположение колен, как известно, обеспечивает полное уравновешивание моментов сил инерции и частичное уравновешивание сил инерции всей машины в це.гюм, но приходится ставить противовесы (фиг. 90) для улучшения уравновешенности каждого колена в отдельности. [c.70]

Распределительных вала 27 два. Они расположены в верхней части блока цилиндров с внутренней стороны и вращаются в четырех подшипниках скольжения в разных направлениях. На задних концах валов на шпонках установлены шестерни, а на передних концах — шкивы привода водяного насоса и вентилятора. Балансировочные грузы на шестернях и шкивах служат для уравновешивания моментов сил инерции первого порядка от возвратно-поступательно движущихся масс. Масло для смазки подшипников крайних опор распределительных валов подводится по каналам 26 в блоке, а к подшипникам промежуточных опор — по центральным каналам в валах. Левый распределительный вал приводится во вращение от шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню, правый — от шестерни левого распределительного вала. Кулачки распределительных валов приводят в действие насоС-форсунки и выпускные клапаны при помощи толкателей с пружинами, штанг и рычагов. [c.226]

Уравновешивание сил инерции первого и второго порядков достигается подбором определенного числа цилиндров, их расположением и выбором соответствующей кривошипной схемы коленчатого вала. Так, например, в шести- и восьмицилиндровых рядных двигателях полностью уравновешены силы инерции первого и второго порядков и их моменты. [c.144]

Звено механизма является уравновешенным, если главный вектор и главный момент сил инерции его материальных точек равны нулю. Каждое звено механизма в отдельности может быть неуравновешенным. Однако даже при неуравновешенных звеньях механизм в целом может быть уравновешен полностью или частично. Для этого в первом случае необходимо, чтобы главный вектор и главный момент относительно произвольного центра приведения динамических (возникающих от сил инерции) опорных реакций фундамента механизма были равны нулю, во втором случае не превосходили определенных, наперед заданных величин. Поэтому проблему уравновешивания сил инерции в механизмах можно разделить на две задачи 1) об уравновешивании давлений в кинематических парах механизма и 2) об уравновешивании давлений механизма в целом на фундамент. [c.162]

Из этого уравнения получаем следующие дополнительные условия уравновешивания главного момента сил инерции 1 и 2-го порядков [c.172]

Динамическое уравновешивание обычно осуществляют приближенно — устраняют лишь первую гармонику главного вектора и главного момента сил инерции (F и М — обычно периодические функции вращения начального звена) либо полностью уравновешивают F и первую гармонику М . Приближенное уравновешивание позволяет уменьшить в 4-11 раз F и в десятки раз М . [c.494]

Неуравновешенными остаются моменты сил инерции первого порядка и центро бежных сил инерции. Для их уравновешивания на щеках коленчатого вала устанавливают противовесы. [c.161]

Коленчатый вал дизеля ЯМЗ-236 (рис. 32, ё) имеет три шатунные шейки 3, расположенные под углом 120°, и четыре коренные шейки 7. На коленчатом валу установлено семь противовесов, а восьмой отлит в виде прилива вместе с маховиком. Установка на коленчатом валу, кроме основных противовесов, двух выносных улучшает уравновешивание моментов сил инерции, возникающих при работе двигателя, так как чередование одноименных тактов при порядке работы 1—4 —2 —5 —3 — 6 происходит неравномерно. Коленчатые валы дизелей ЯМЗ-236 и КамАЗ-740 не имеют фланцев для крепления маховиков. В шатунных шейках коленчатых валов [c.50]

Коленчатый вал дизеля ЯМЗ-236 (рис. 35, б) имеет три шатунные шейки 3, расположенные под углом 120°, и четыре коренные шейки 7. На коленчатом валу установлено семь противовесов из них шесть привернуты винтами к щекам, а передний противовес 10 напрессован на вал, и его проворачиванию препятствует полукруглая шпонка. Гайка 9, навернутая на передний конец коленчатого вала, предохраняет от смещения распределительную шестерню И, передний противовес и маслоотражатель. Восьмой противовес в виде прилива отлит вместе с маховиком. Установка на коленчатом валу, кроме основных противовесов, двух выносных улучшает уравновешивание моментов сил инерции, возникающих при работе двигателя, так как чередование одноименных тактов при порядке работы 1—4—2—5— 3—6 следует не равномерно, а через 90 и 150° (по углу поворота коленчатого вала). Коленчатый вал дизеля ЯМЗ-236 не имеет фланца для крепления маховика. [c.49]

Анализ уравнений (6) и (7) позволил заключить, что оптимальную систему сил и моментов на роторе можно получить и при совмещении главной центральной оси инерции с осью вращения. Из уравнений (6) видно, что на балансировочном станке уравновешивают не случайную неизвестную систему сил и моментов, а вполне определенную, обусловленную наличием векторов ёооа- Все слагаемые в этой системе можно определить. Если предположить Pyi = — mieood то система (7) превратиться в систему (5). Такое уравновешивание эквивалентно совмещению оси вращения с главной центральной осью инерции ротора. Задача оптимального уравновешивания на станке сводится к определению векторов eoo,i, т. е. к определению взаимного положения оси вращения и главной центральной оси инерции. [c.96]

Окончательная схема уравновешивания сил инерции в ведущем скате паровоза представлена на фиг. 90 и 91. Уравно ешивание сил инерции правого колеса производится противовесами и Qz. Величи Ы их нпходим из следующих уравнений проекций сил на вертикаль и моментов относительно точки О [c.379]

Применение вилок в звеньях карданных сочленений обеспечивает уравновешивание моментов сил инерции, вoзникaющиx при вращательном движении, а следовательно, исключает соответствующие изгибающие нагрузки. Наличие вилок не вносит изменений в кинематические параметры движения звеньев, вследствие чего на кинематической схеме (рис. 3.3) указаны лишь половины вилок и крестовин. [c.53]

Что Тсасается уравнения (21.12), a именно = onst или, что то же, = О, то здесь нужно сказать следующее. Момент сил инерции около оси Ог, перпендикулярной к плоскости движения механизма, уравновешивается вращающим моментом на главном валу. Закон изменения последнего зависит от сил, действующих на машину. Поэтому в процессе проектирования на основе выявления действия сил на главный вал необходимо предусмотреть такое чередование динамических процессов, которое обеспечило бы выравнивание вращающего момента на главном валу. Если это не удается, для выравнивания вращающего момента приходится применять специальные устройства. В силу указанных соображений, момент М г при установлении общих условий уравновешивания сил инерции обычно не принимается во внимание, и машина считается практически уравновешенной, если даже М г Ф 0. [c.402]

Подобным образом создаются двигатели типа V, W, X, Н. Особенно часто такое расположение цилиндров применяется у двигателей. внутреннего сгорания и у. поршневых компрессоров. Анализ уравновешивания сил инерции и их моментов у такого типа двигателей можно провести, рассматривая прежде всего все цилиндры одного продольного ряда двигателя, -как это было сделано для однорядных двигателей, и результирующее действие, т. е. результирующие силы и моменты каждого такого продольного ряда, суммировать в плоскости, перпендикулярной оси вала. Другой способ заключается в том, что прежде всего олре-деляют результирующие силы инерции з каждой плоскости звезды или V и т. п. и результирующий момент звезды, вектор которой перпендикулярен к ее плоскости, после чего суммируют инерционные силы и моменты, определяя результирующие силы и момент сил, приводя момент к оси, перпендикулярной валу. Мы поступаем в этом случае так же, как у рассмотренных выше однорядных двигателей. [c.154]

Механизм передачи к клапанам и насосам-форсункам имеет высокорасположенный кулачковый валик, это вызвано наличием ресивера продувочного воздуха. На кулачковом валике, помимо кулачков, управляющих клапанами выпуска, имеются кулачки, управляющие насос-форсункой. Уравновешивание моментов сил инерции 1-го порядка обеспечивается противовесами, которые имеются как на кулачковом 8, так и на параллельно ему установленном балансирном Q валиках. В грузах установлены специальные пластинчатые демпферы, уменьшающие крутильные колебания кулачкового и балансир-ного валиков. [c.202]

Динамические нагрузки, возникающие при неравномерном движении звеньев, вызывают вибрации всего машинного агрегата, его фундамента, связанных с ним элементов зданий, сооружений и т. п. Одним из эффективных способов снижения уровня этих колебаний является такой подбор и размещение масс звеньев, при котором динамические реакции, воздействующие на стойку и фундамент, были бы полностью или частично уравновешены. Если при решении этой задачи ограничиться кинето-статической моделью, то полное уравновешивание имеет место при обращении в нуль главного вектора и главного момента сил инерции, причем в этом случае при их определении для этой модели не учитываются колебательные явления. [c.108]

Динамическое уравНовешйванив обычно осуществляют приближенно — устраняют лишь первую гармонику главного вект а и главного момента сил инерции (Ри и Ми - обычно периодические функции вращения начального.звена) либо полностью урар-новешивают Ри и первую гармонику Мя- Приближенное уравновешивание позволяет уменьшить в 4г-И раз F и в десятки раз М . [c.384]

Из сказанного видно, что для освобождения опор от динамических давлений вовсе недостаточно, чтобы только геометрическая сумма сил инерции равнялась нулю, а центр масс 5 системы лежал на оси вращения. Для этого необходимо еще, чтобы и сумма моментов упомянутых сил равнялась нулю. Очевидно, при равенстве нулю только геометрической суммы сил инерции возможно получение статического уравновешивания враи аюи ихся масс, а при равенстве нулю суммы этих сил и их моментов достигается динамическое уравновешивание вращаюи ихся масс. [c.268]

ДИНАМИКА ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ занимается изучением динамич. усилий, возникающих в этих двигателнх вследствие периодич. изменения скоростей движения поршня и шатуна (силы инерции), а также вследствие периодичности действия вообще всех сил двигателя (вибрационные явления). Сюда же относятся и вопросы уравновешивания инерционных усилий и выравнива1тя врагцательных моментов поршневых двигателей (см. Уравновешивание поршневых двигателей). Поршневые двигатели старых конструкций строились для малого количества оборотов и с малыми скоростями движения поршня. На влияние сил инерции движущихся частей двигателя об-ращалось поэтому ма- ло внимания. Лишь постепенно, с увеличением скоростей поршневых двигателей, сначала в паровых, затем в других двигателях, конструкторы были вынуждены учитывать влияние отих сил инерции. Радингер впервые в 18( 7 г. частично обосновал теоретически динамику поршневых двигателей. Сила инерции поршневых двигателей рассматривается как состоящая иа [c.358]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...