Матричные методы в расчетах крутильных колебаний силовых установок с ДВС. Лашко В.А - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТОГУ | Хабаровск

Составители: 

Рубрика: 

66
2.4.1. Замена вращающихся масс кривошипно-шатунного
механизма поршневого двигателя внутреннего сгорания
При проведении силового анализа колебательно-крутильной системы силовой уста-
новки с ДВС, в состав которого входят поршневые группы, каждую массу детали,
вращающейся вокруг неподвижной оси, приводят к отдельной массе, сосредоточенной
в конкретной точке. В этой замене соблюдается равенство скоростей действительной
системы и представляемой массы. В приведении всех масс деталей каждого кривоши-
па коленчатого вала следует применять закон равенства кинетических энергий:
,
2
1
2
1
22
пркрдд
JJ
ωω
= где −
крд
JJ , соответственно, моменты инерции действительной и
приведенной систем вращательных масс;
прд
ω
ω
=
– угловая скорость вала. Таким об-
разом имеем формулу
.
крд
JJ = Под символом
кр
J понимается суммарный момент
инерции всех элементов колена (кривошипа) относительно оси вала, то есть
,2
протщекшшкшкр
JJJJJ +++= где
−
протщекшшкш
JJJJ ,,, моменты инерции коренной
шейки, шатунной шейки, двух щек и противовеса. Так, если всю массу одного криво-
шипа коленчатого вала привести к оси шатунной шейки, то приведенная масса опреде-
лится по формуле:
,
2
r
J
m
кр
кр
= где
−
r
длина кривошипа.
Шатун движется плоскопараллельно, причем его конец, соединенный с кривоши-
пом (точка, лежащая на шатунной оси), совершает круговое движение по закону
),(t
ϕ
ϕ
= а другой конец, связанный с поршнем (точка, принадлежащая оси поршнево-
го пальца для транковых ДВС) или с крейцкопфом (для крейцкопфных ДВС), переме-
щается по прямой.
В динамике ДВС массу шатуна разносят на две части. Так, часть массы шатуна
шк
m приводят к колену, совершающему вращательное движение, а другую часть массы
шп
m - к поршню. Тогда приведенная вращающая масса кривошипно-шатунного меха-
низма определится как сумма двух масс: .
øêêðâð
mmm
+
=
2.4.2. Динамическая и статическая модели шатуна: приведение масс
Приведенная эквивалентная схема шатуна представляет собой невесомый стержень,
на концах которого сосредоточены массы [31]. Динамическая модель шатуна определя-
ется тремя уравнениями, отражающими эквивалентность масс реального шатуна и его
модели, равенство их статических моментов и моментов инерции относительно центра
тяжести шатуна. В динамической модели шатуна одна масса
B
m сосредоточена на оси
головного подшипника в точке
B
, другая масса
X
m
расположена на расстоянии
x
от
центра тяжести шатуна в сторону кривошипного подшипника
.A
Определим значения приведенных масс
XB
mm ,
и расстояния
x
. Расчетные урав-
нения, отражающие вышеотмеченную динамическую эквивалентность шатуна и его
динамической модели, запишутся в виде:
,)(,)(,
22
22 CXBXBXB
Jxmdlmxmdlmmmm =+−=−=+

Страницы