Балансировка коленчатого вала и равномерность хода двигателя

Балансировкой коленчатого вала называют процесс подбора и закрепления уравновешивающих грузов для обеспечения его полной динамической уравновешенности.

Различают два вида балансировки — статическую и динамическую. Динамическая балансировка обеспечивает большую точность, чем статическая. Поэтому коленчатые валы, к которым предъявляются повышенные требования в отношении уравновешенности, подвергают динамической балансировке.

Динамическую балансировку выполняют на специальных балансировочных станках.

На раме 1 станка на стойках 4 устанавливают коленчатый вал 5. Рама связана со станиной неподвижным шарниром 2, вокруг которого она может поворачиваться, а также упругой опорой 3.

Балансировку коленчатого вала производят в плоскостях /—/ и //—// в два этапа. На первом этапе плоскость /—/ проходит через ось неподвижного шарнира 2, и балансировку осуществляют в плоскости //—//; на втором этапе через ось неподвижного шарнира 2 проходит плоскость //—//, а балансировку проводят в плоскости I—/.

Коленчатый вал приводится во вращение с помощью специального привода. Шкив 8, закрепленный на валу электродвигателя 9, связан лентой 10 со шкивом //, закрепленным на стержне. Натяжение ленты регулируют перемещением шкива 11 по стержню 6. Стержень со шкивом уравновешивается грузом 7. Если при включенном электродвигателе движущуюся ленту прижать к плоскости коленчатого вала с помощью рукоятки 12, то вследствие трения вал также начнет вращаться. При достижении требуемой угловой скорости с помощью рукоятки 12 привод отводят от вала.

При вращении коленчатого вала центробежные силы приведенных масс оказывают динамическое воздействие, вызывая колебания рамы 1 на упругой опоре 3. Амплитуда колебаний зависит от степени неуравновешенности вала, упругих свойств опоры 3 и режима работы. Балансировку проводят или на резонансном режиме, или при угловых скоростях, значительно превышающих резонансные.

Для полного уравновешивания детали необходимо опытным путем определить массу и положение уравновешивающих грузов в плоскостях /—/ и //—//, т. е. найти диаметральные плоскости, в которых эти грузы необходимо установить, и определить их статические моменты относительно оси вращения вала.

Для решения этих задач балансировочные станки оборудованы специальной измерительной аппаратурой, а на современных станках установлено счетно-решающее устройство, с помощью которого определяют положение уравновешивающего груза. Массу груза подбирают последовательными пробами, ориентируясь на показания приборов.

Суммарный крутящий момент двигателя даже при установившемся режиме работы в результате периодического изменения сил давления газов и сил инерции непрерывно изменяется в пределах цикла. Относительное изменение этих сил характеризуется коэффициентом неравномерности крутящего момента, -максимальный и минимальный крутящий момент; — среднее значение крутящего момента.

Неравномерность крутящего момента уменьшается при увеличении числа цилиндров двигателя.

Периодические изменения крутящего момента по углу поворота коленчатого вала обусловливают периодические изменения угловой скорости со, колебания которой вызывают дополнительные динамические нагрузки на детали двигателя.

Степень неравномерности вращения коленчатого вала или неравномерность хода двигателя при установившемся режиме работы оцениваются коэффициентом неравномерности хода, где сошах, comln и соор — угловые скорости коленчатого вала за цикл при установившемся режиме работы двигателя соответственно наибольшая, наименьшая и средняя. Для автомобильных двигателей на режиме холостого.

Оставить комментарий

Подтвердите, что Вы не бот — выберите самый большой кружок: