Сила трения колец в ручьях поршня, кгс . 414- 48|2 512 462 .406 12
Действие удара поршня о втулку при «перекладке» можно оценить суммарным действием импульса 5шот массы т\ и внезапного воздействия нормальной силы N& на балку с массой 71%, сосредоточенной в месте удара (рис. 86). Величина импуль-:а определяется выражением
S^=m1vi.(68)
Скорость Viмассы т\ в момент удара, время бокового движения поршня до удара определены из дифференциального /равнения бокового движения поршня
miyny=N6(t),(69)
чде.г/(0 — боковое перемещение поршня.
При предположении Af6=const при движении поршня в за->оре:
^УЩё~-><7°)
4-/J-SF (71)
Sm=Vr2/»1^Ve8n . (72)
Импульс Sm количества движения, получаемый втулкой ци-шндра при ударе поршня, пропорционален корню квадратно-iy из произведения величин массы поршня, зазора и нормаль-
-ЮЙ СИЛЫ.
|
|
Нормальная сила пропорциональна давлению газов (нагрузке дизеля) и квадрату частоты вращения. Следовательно,
ния поршня в зазоре (а= = 10—18 и 209-7-222°) и ударов при «перекладках» показана на рис. 89. Амплитуда низкочастотных колебаний, вызванных действием перемещающей нормальной силы (штриховая линия), в 1,87 раза меньше, чем высокочастотных (сплошная линия) от удара поршня при в. м. т., и в 2,5 раза меньше — при н. м. т.
Колебания втулки от уда~ ров поршня совершаются с частотой, в 16—36 раза большей, чем колебания от действия движущейся нормальной силы. Следовательно, решающее влияние на прочность, износ, кавитацию и шум оказывают колебания втулок цилиндров, вызываемые ударами поршня при «перекладках».
Поэтому для оценки вибраций втулки цилиндра достаточно рассмотреть лишь влияние ударов, считая постоянными массу и жесткость системы в момент удара. Тогда уравнение движения такой системы будет линейным, которое легко решается в общем виде.
16. Расчетная оценка уровня вибрации втулки цилиндра дизеля 11Д45
По вышеприведенной методике был произведен расчет втулок дизеля 11Д45 на колебания отдельно левого и правого рядов цилиндров для случаев «перекладки» поршня у в. м. т. -и
н. м. т. при работе на режиме полной мощности («д— = 750 об/мин; JVe= 3000 л. с.) (табл. 9).
Таблица 9
СУнТяаР" Частота Место ряд .?,аЛ""я "асса М, собствен- уст, тах
•пгеРкг„г" "°* ™ ^с/с. г„„т;; »
см 1/с
В. м.т. Правый 2500 0,192 284Й 0,016 2,8/3,68
Левый 4500 0,192 284Э 0,029 2,36/3,05
Н. м. т Правый 690 0,0808 1393 0,044 2,67/3,52
Левый 1250 0,0808 1393 0,08 2.28/Й.98
Примечание. В знаменателе VyЈ* ПРИ наибольшем в эксплуатации рабочем зазоре между юбкой поршня и втулкой 6П =0,6 мм.
-Динамический коэффициент от удара при «перекладке» поршня достигает ц™дах=2,3-}-2,8 при монтажном зазоре между поршнем и втулкой цилиндра и 2,98—3,68 при допускаемых в эксплуатации износах. Расчетные значения характеристик удара при «перекладке» поршня показаны в табл. 9.
Расчетные амплитуды колебаний втулок цилиндров дизеля 11Д45 приведены в табл. 10.
- Таблица 10
________________Амплитуда колебаний, мм_________________
в месте удара по среднему поясу по нижнему поясу Место .перекладки" поршня блока блока . . поршня ________^______________________________ ---------------.-------------
i.. !• Правый Левый Правый' Левый Правый Левый
ряд ряд ряд ряд ряд ряд
В М т 0.045 0,068 __0,053_ 0,079 0.128 0.193
0,059 0,088 0,069 0,10® 0,168 0,25
Н 0.1118 0,183 0,0395 0,0544 0.12 0.2
" ' ' 0,155 0,24 0,0464 0,072 0,155 0,25
Примечание. В знаменателе —<значения при максимальном зазоре между поршнем и втулкой.
При графо-аналитическом решении (см. рис. 89) величина амплитуды колебаний при «перекладке» поршня у в. м. т. с
1.24 раза больше, чем при расчете. При «перекладке» поршня у н. м. т. эта разница составила 5%. Скорость поперечных колебаний втулок достигает по среднему поясу 15,0 см/с — правого ряда цилиндров и 22,5 см/с — левого ряда, по нижнему поясу — соответственно 36,5 и 55,0 см/с.
Скорость колебаний стенки втулки цилиндра дизеля 1 ОД 100, определенная по уравнению Г. Б. Розенблита [42], равна
7.25 см/с.
Расчетное ускорение колебаний втулок по среднему поясу равно 44g для правого ряда цилиндров и 65gдля левого. Уровень шума от вибрации при таких ускорениях будет соответственно равен 93 и 96 дБ.
Удельное давление между юбкой поршня и втулкой цилиндра в момент удара достигает 20—27 кгс/см2 при монтажном • зазоре и 58—65 кгс/см2 при максимальном зазоре в эксплуатации.
В месте контакта втулки цилиндра с блоком (по среднему поясу) давления при этом могут достигать соответственно 350—520 и 370—580 кгс/см2. Такие высокие контактные давления являются причиной износа сопряженных поверхностей втулок и блока цилиндров.
17. Экспериментальные измерения колебаний втулки цилиндра дизеля 11Д45
Частоту и амплитуды вибраций втулки цилиндра измеряли на работающем дизеле Коломенского тепловозостроительного завода.
Для этой цели были изготовлены специальные датчики микроперемещений в виде упругих балочек с наклеенными на них тензодатчиками, работающих на продольный изгиб и позволяющих измерять перемещения втулки относительно блока (рис. 91) с точностью до 0,002 мм. Показания датчиков фиксировались на ленте осциллографа. Методика измерений подробно приведена в работе [44]. •
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
