Определение валов от крутильных колебаний

Нагрузку на коленчатый вал от крутильных и изгибных колебаний можно определить расчетным путем лишь приближенно. Запасы же прочности элементов коленчатого вала, определенные без учета изгибных и крутильных колебаний, носят лишь сравнительный характер и позволяют установить размеры коленчатого вала только в первом приближении. [c.201]

Любая гармоника возмущающих сил и моментов, действующих на вращающиеся валы, имеет частоту noj, где а> — угловая скорость вала п — номер гармоники (п = 1, /2,. . . ). Поэтому для гашения действия определенной гармоники гаситель крутильных колебаний должен обладать следящей настройкой, меняя собственную частоту также пропорционально угловой скорости вала. Конечно, динамический гаситель с упругой подвеской (рис. 23) этим свойством не обладает, так как его собственная частота зависит лишь от присоединяемой массы и жесткости упругой связи и никак не связана с угловой скоростью вала. [c.333]

Во время работы дизеля на коленчатый вал действуют усилия от газов и инерционных сил движущихся частей. Эти воздействия регулярно повторяются в определенной последовательности с частотой, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала, что приводит к возникновению в коленчатом вале вынужденных крутильных колебаний. Для уменьшения величины напряжений от крутильных колебаний на коленчатом вале со стороны максимальных амплитуд (со стороны, противоположной отбору мощности) монтируют антивибратор маятникового типа. [c.44]

Свободные крутильные колебания. Эти колебания совершаются всегда с определенной частотой (числом колебаний в единицу времени), называемой частотой свободных колебаний. Эта частота зависит от упругих свойств материала вала, его размеров и моментов инерции масс и выражается в герцах (гц) — 1 гц соответствует одному колебанию в секунду. [c.200]

Крутящие нагрузки, действуюш,ие на коленчатый вал, состоят из суммарных (набегающих) моментов от периодических усилий, приложенных к шатунным шейкам, и динамических эффектов, связанных с крутильными колебаниями, возникающими в системе коленчатого вала совместно с вращающимися частями присоединенных агрегатов или валопроводом установки. Для уточненного определения величин действительных крутящих моментов в сечениях коленчатого вала должен выполняться расчет, вынужденных колебаний эквивалентной динамической системы с учетом ее демпфирующих свойств и особенностей возмущающих сил. Для определения величин переменных крутящих моментов упрощенно предполагалось, что моменты от периодических усилий и динамические моменты от резонирующих гармоник могут непосредственно суммироваться. В рассматриваемом случае коленчатый вал имеет настроенный маятниковый антивибратор крутильных колебаний, при котором на режиме полной мощности динамический момент Мац" 108 000 кгс см, амплитуда набегающих моментов на этом режиме для третьей шатунной шейки 365 ООО кгс см. Расчетное амплитудное значение момента для наиболее напряженной по кручению третьей шат)Шной шейки Мак = Л + М д = 365 000+, [c.344]

Механизм состоит из втулки 2, укрепленной одним концом на определенном месте испытуемого вала 1 (сечение АВ). В другом сечении вала Со), выбранном на расстоянии I от первого, укрепляют кольцо 3. При крутильном колебании вала конец Е втулки 2, следуя в своем движении за движением вала 1 сечения АВ, будет иметь некоторое периодически изменяющееся относительное перемещение по отношению кольца 3. Кольцо 3 шарнирно связано с небольшим сферическим зеркалом 4, расположенным на конце втулки 2, в силу чего при относительном повороте сечения АВ по отношению к сечению СО зеркало 4 также повернется, и отраженный им луч света, исходящий от электролампы 5, попадая через объектив 6 в фотокамеру 7, зафиксируется на кинопленке. [c.339]

При определении коэффициента неравномерности хода предполагалось, что коленчатый вал является абсолютно жестким. В действительности коленчатый вал и соединенные с ним механизмы обладают упругими свойствами и подвержены действиям крутильных колебаний. В связи с этим расчетная величина коэффициента неравномерности хода будет несколько отличаться от действительной. [c.155]

В тех случаях, где отстройка от резонанса невозможна, применяются демпферы. Наиболее широко известен демпфер Ланчестера,. присоединяемый к коленчатым валам автомобилей. Демпфер, присоединенный к колебательной системе, конечно, изменяет ее параметры к этому вопросу мы еще вернемся. Демпфер Ланчестера представляет собой простое устройство, вращающееся вместе с валом как жесткое тело когда возникают крутильные колебания, он рассеивает их энергию за счет трения. Выбор точки крепления демпфера имеет большое значение, так как если его поместить в узле , который (подобно середине аккордеона) неподвижен, то демпфер не будет колеб аться (и следовательно, не будет поглощать энергию) независимо от интенсивности колебаний самого коленчатого вала. Отсюда следует важность определения собственных форм колебаний. [c.63]

Если аппроксимирующие функции взаимно ортогональны, то частотное уравнение (116) распадается на ряд независимых друг от друга уравнений, определяющих частоты различного порядка как одного типа колебаний, так и спектры частот других колебаний. Например, при определении собственных частот изгибных и крутильных колебаний цилиндрического вала придем к различным группам уравнений, определяющих отдельно спектр частот изгибных и крутильных колебаний. [c.138]

Для определения критических чисел оборотов строят расчетные резонансные кривые — кривые изменения амплитуд угловых колебаний какой-либо массы крутильной системы (чаще всего первой массы), вызываемых резонирующими гармониками определенного порядка в зависимости от числа оборотов коленчатого вала. [c.82]

Как уже отмечалось, диаграмма крутящий момент — угол поворота кривощцпа используется для двух основных целей во-первых, для определения частот, вызывающих крутильные колебания, а, во-вторых, для определения необходимых размеров маховика. При анализе крутильных колебаний удобнее применять не степенной ряд, а ряд Фурье, выражая результаты измерения крутящего момента в виде ряда, состоящего из постоянного члена и бесконечной суммы гармонических членов, период которых в 1, 2, 3, 4, 5,. .. раз меньше периода цикла, а именно Ф, 2ф, Зф и т. д. Для четырехтактного двигателя внутреннего сгорания ряд Фурье будет содержать гармонические члены с периодом, равным 0,5 1 1,5 2 2,5,. .. периода вращения вала (напомним, что полный цикл четырехтактного двигателя занимает 720°). Если какая-либо гармоника совпадет с одной из собственных частот крутильных колебаний двигателя, то возникает резонанс. Таким образом, независимо от того, насколько плавно изменяется крутящий момент, он всегда содержит некоторые гармоники, и, следовательно, могут возбуждаться собственные колебания, если только момент не будет постоянным в течение цикла, что маловероятно. [c.282]

Расчет коленчатого вала на крутильные колебания, проводимый обычно независимо от его обычного расчета уа прочность, разделяется на следующие части 1) приведение крутильной системы коленчатого вала 2) определение формы и частоты собственных крутильных колебаний приведенной системы 3) гар.мояический анализ крутящего момента 4) определение резонансных критических оборотов 5) определение амплитуды колебаний при резонансе 6) определение дополнительных напряжений при резонансе 7) расчет необходимых изменений конструкции двигателя и (в случае необходимости) гасителя крутильных колебаний. [c.76]

В. Тангенциальные силы на нривошипе двигателя (в результате действия сил инерции и давления газов в цилиндре). Являясь периодическими, изменяющимися по закону сложных периодич. кривых, эти силы производят неравномерное, периодически изменяющееся скручивание рабочего вала двигателя. В результате такого скручивания, при синхронизации естественного периода крутильных колебаний вала с одной из составляющих гармоник тангенциальных усилий, на валу двигателя могут возникнуть крутильные вибрации, особенно опасные в виду малого упругого гистерезиса материала вала и часто поэтому ведущие к поломкам этого вала. После всего сказанного о критич. скоростях двигателя мы можем не касаться этого вопроса для данного случая. Задачи предохранения вала двигателя от влияния этих крутильных гармоник заключаются в постройке такого вала, собственный период колебания к-рого не мог бы синхронизировать с нечетным числом периодов гармоник, составляющих сложную периодическую кривую тангенциальных усилий. В последующем изложении мы коснемся способа определения собственных периодов крутильных колебаний коленчатых валов. Здесь же отметим, что крутильные коле-оания этих валов могут слун ить причиною [c.97]

Пример 3. в качестве другого примера рассмотрим кинетическую энер. ГИЮ приведенного коленчатого вала. В приближенных расчетах коленчатогЬ вала на крутильные колебания кинетическая энергия системы приводится к положительно-определенной квадратической функции от угловых скоростей с постоянными коэффициентами [c.408]

Расчетная схема. Для расчетной схемы вала с насаженными на него деталями должны быть определены или заданы величины масс и моментов инерции этих деталей, а также изгибной жесткости различных участков вала. Определение моментов инерции масс для изгибных колебаний не отличается от определения моментов инерции массс при крутильных колебаниях, но в этом случае должны быть определены как осевые, так и экваториальные моменты инерции. [c.411]

Как отмечалось в подразд. 1.2, основной задачей демпферов, встроенных в ведомые диски ФС, является снижение уровней крутильных колебаний в трансмиссиях машин, вызванных газовыми и инерционными силами, развиваемыми в ДВС. На ранних этапах разработки методов расчета демпферов [14] для математического описания возмущающего воздействия газовых сил в одном цилиндре двигателя обрабатывались индикаторные диаграммы, полученные экспериментальным путем на установившихся скоростных режимах. В этом случае в результате разложения в ряд Фурье кривой, характеризующей зависимость газовых сил от угла поворота кривошипа коленчатого вала двигателя, определялись амплитуды и фазы гармонических составляющих силы. Такой подход к определению функций изменения гармонических составляющих сил, действующих в цилиндре двигателя, требует проведения трудоемких экспериментальнорасчетных работ и не позволяет прогнозировать силовые характеристики проектируемых перспективных двигателей. [c.96]

Изменение в определенно последовательности сил, действующих в двигателе, обусловливает переменный характер крутяи],его момента на коленчатом валу. Крутящий момент, периодически меняющийся по углу поворота вала, возбуждает его колебания, которые в отличие от собственных называются вынужденными. Частота этих колебаний равна частоте изменений крутящего момента или частоте, кратной ей, и пропорциональна числу оборотов коленчатого вала. Возможны случаи, когда при некоторых числах оборотов вала частота собственных колебаний и частота одного из вынужденных колебаний вала совпадают. Такое состояние называется резонансньш, а число оборотов пала, при котором появляется резонанс, — критическим. Крутильные колебания при резонансе сопровождаются значительным увеличением напряжений в элементах коленчатого вала, они усиливают износ механизма отбора мощности и вибрацию двигателя. Работа двигателя при критическом числе оборотов может вызвать поломку коленчатого вала. [c.63]

Двухвальный вибратор (рис. 279, б) состоит из прочного каркаса 5, внутри которого размещены два параллельных вала б на концах валов имеются диски с одинаковыми неуравновешенными грузами 7, установленными попарно под определенным углом друг к другу. Валы, соединенные друг с другом при помощи цилиндрических зубчатых передач 8, получают строго синхронное и синфазное вращение от электродвигателя. При вращении дебалансов возникают центробежные силы Р вертикальные составляющие Р2 этих сил складываются и вызывают колебания конвейера вдоль его вертикальной оси горизонтальные составляющие Рнаправленные в разные стороны, образуют момент, вызывающий крутильные колебания конвейера. Сочетание этих колебаний при определенной частоте и амплитуде обеспечивает транспортирование груза вверх по спирали. [c.395]

Крутильные колебания не могут быть устранены нлн уничтожены, однако посредством соответствующей настройки валопровода они могут быть смещены в область нерабочих чисел оборотов илн же опасные числа оборотов следует быстро проходить, прежде чем колебания возрастут до угрожающей величины. При приложении крутящего момента к валу при определенном числе оборотов (критическом) частота момента совпадет с частотой собственных колебаний вала и в результате могут возникнуть сильные крутильные колебания. Во время критических оборотов вал чрезвычайно восприимчив к внешнему воздействию, так что даже небольшое усилие, прилагаемое в течение достаточного времени, может вызвать поломку вала с другой стороны, даже кратковременное отклонение от точного числа критических оборотов достаточно для того, чтобы избежать опасных колебаний. Вблизи критических оборотов вала возникают более нлн менее сильные быстро проходящие колебания. Антнвибратор, будучи не в состоянии исключить этн колебания, должен смещать их в зону нерабочих чисел оборотов двигателя. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...