 |
|
Практическое занятие №23
Тема: Методы уравновешивания прямолинейно движущихся масс первого и второго порядков в одноцилиндровом двигателе
Цель:ознакомление с методами уравновешивания двигателя
Материальное обеспечение:
1. Миклос А.Г., Чернявская Н.Г., Червяков С.П. Судовые двигатели внутреннего сгорания, 1986.
2. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые энергетические установки и их эксплуатация», 1985.
3. Справочная литература.
Вводный контроль:
Как видно из суммарной диаграммы касательные усилия, а, следовательно, и вращающий момент двигателя не остаются постоянными, вследствие чего коленчатый вал поршневого ДВС вращается неравномерно.
Краткая теория
Для оценки неравномерности вращения вала двигателя вводится понятие о степени неравномерности, которая представляет собой отношение разности максимальной и минимальной угловых скоростей вращения к ее среднему значению за цикл:
δ = (ωmax – ωmin) / ωcp
где δ – степень неравномерности вращения;
ωcp = (ωmax + ωmin) / 2 – средняя угловая скорость вращения вала, рад/с.
Чем меньше величина δ, тем равномернее вращение вала. Для двигателей разного назначения различна и допустимая степень неравномерности.
Порядок выполнения работы:
Неравномерность двигателя может быть значительно уменьшена за счет увеличения размеров маховика и числа рабочих цилиндров двигателя. В дизель-редукторных установках на снижение неравномерности двигателя существенно влияют моменты инерции вращающихся масс передачи: шестерен редуктора и эластичных муфт. Несколько меньшее влияние оказывают моменты инерции валопровода и гребного винта.
Основные размеры маховика зависят от махового момента, необходимого для обеспечения заданной степени неравномерности.
Маховый момент определяется из выражения:
GмDм2 = 0,1 (A/ E*n2) (16.6)
где Gм – масса маховика, приведенная к центру тяжести сечения обода (тонкое кольцо), кг;
Dм – средний диаметр обода маховика, м;
n – частота вращения вала, об/с;
А – работа, Дж.
Работа А представляет избыточную работу, поглощаемую маховиком и вращающимися массами подвижных частей двигателя (заштрихованные площадки на рис.16.6). Она определяется как произведение этих площадок на масштаб диаграммы.
Задаваясь по конструктивным соображениям массой, либо диаметром маховика по формуле (16.6) находят соответственно диаметр или массу. Если решено определять массу, то диаметр следует назначать по наибольшей допустимой окружности скорости обода (для чугуна не более 30-40 м/с, для стали – 100-150 м/с). В многоцилиндровых двигателях при z ≥ 12 установка маховика практически не требуется, так как нужная «δ» обеспечивается самими вращающимися массами двигателя, в том числе колесом валоповоротного устройства. С уменьшением числа цилиндров и номинальной частоты вращения линейные размеры маховика возрастают и достигают относительно наибольших значений в одноцилиндровых двигателях.
Рассчитывая маховый момент дизель-генератора, следует учитывать влияние маховой массы якоря-генератора.
Содержание отчета:
1. Тема и цель практического занятия.
2. Материальное обеспечение.
3. Отчет о проделанной работе.
Заключительный контроль:
1. Что обозначает неравномерность вращения вала двигателя?
2. От каких факторов зависит неравномерность?
3. Что значит понятие о степени неравномерности?
4. От каких параметров зависит величина «δ»?
5. При каком числе цилиндров двигателя установка маховика не требуется?
Литература:
1. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые энергетические установки и их эксплуатация», 1985.
2. Миклос А.Г., Чернявская Н.Г., Червяков С.П. Судовые двигатели внутреннего сгорания, 1986.