VYVAŽOVÁNÍ VNĚJŠÍCH ÚČINKŮ ZPŮSOBENÝCH SETRVAČNÝMI SILAMI OD ROTAČNÍCH A POSUVNÝCH HMOT

Transkript

1 VYVAŽOVÁNÍ VNĚJŠÍCH ÚČINKŮ ZPŮSOBENÝCH SETRVAČNÝMI SILAMI OD ROTAČNÍCH A POSUVNÝCH HMOT Předěte vyvažování jsou sekundání síly vyvolané účinky ohybujících se hot otačních a osuvných. Fo Setvačná síla otačních hot: Zachovává velikost, ění sě a řenáší se do uložení otou F F Setvačná síla osuvných hot: Zachovává sě, ění velikost a řenáší se do uložení otou FN F cos cos F b Fo M t M kl h F F FN RM F RM Složky vytváří: říčný točivý oent M F h F sin t o cos říčný kloný oent M kl FN b Reakce v uložení a 013/014 F Fo RM F sin cos M kl a 1

2 Souhn sekundáních (setvačných) sil a oentů SÍLY PŘÍČNÉ MOMENTY PODÉLNÉ VOLNÉ. od osuvných i otačních hot VOLNÉ TOČIVÉ od osuvných hot VNITŘNÍ KLOPNÉ od kývavého ohybu ojnice okud VOLNÉ VNITŘNÍ J o 0.. od osuvných i otačních hot Volné setvačné síly a odélné oenty: od otačních hot se vyvažují 100% (okud již nejsou řiozeně vyváženy) od osuvných hot dle náoků kofot Vnitřní setvačné síly a odélné oenty na x% dle náoků na zatížení ložisek, naáhání klikového hřídele a bloku válce. 100% vyvážení se neoužívá z důvodů náůstu hotnosti a hotných oentů setvačnosti zaloení KH (tosní kitání KH, hotnost otou). 013/014 SCH

3 JEDNOVÁLCOVÝ MOTOR VYVÁŽENÍ SIL OD ROTAČNÍCH HMOT F F Fv F v v v v v Fv 013/014 v v v 3

4 JEDNOVÁLCOVÝ MOTOR VYVÁŽENÍ SIL OD POSUVNÝCH HMOT 1.Řádu Nejjednodušší zůsob bez vyvažovacích hřídelů (nevýhodou je vznik střídavých oentů v důsledku nesyetie F F F v v v cos x F v v v sin z F v v v cos F z F v v x F v x F v 013/014 v z v z F v v 100% vyvážení F ve svislé sěu z. Ovše lné nevyvážení se řesune do říčného sěu x. Z těchto důvodů se v axi oužívá vyvážení na 50% v obou sěech ~ v v 4

5 JEDNOVÁLCOVÝ MOTOR VYVÁŽENÍ SIL OD POSUVNÝCH HMOT 1.Řádu Zůsob s jední vyvažovací hřídele ředstavuje 100% vyvážení sil. Nevýhodou je vznik střídavých oentů v důsledku nesyetie. Použití dvou vyvažovacích hřídelí se tato nevýhoda odstaní. F F F v v v cos cos F F v v v v F v 013/014 v v v F v 5

6 JEDNOVÁLCOVÝ MOTOR VYVÁŽENÍ SIL OD POSUVNÝCH HMOT Zůsob úlného vyvážení sil od osuvných hot I. a. řádu. Vyžaduje vyvažovací hřídele na každý řád. I F F F v I v Fx F x F x v Fx Fx cos I F cos v v v 4 cos v 4 v I 013/014 v v cos v Fx v I F x I F x v v I Fx 6 F

7 VÍCEVÁLCOVÉ MOTORY Vedle setvačných sil vznikají navíc odélné oenty od otačních a osuvných hot. Vnější účinky těchto sil a oentů jsou řiozeně vyváženy, někteé nejsou a ty se z části vyvažují otizávažíi. Potřeba vyvážení závisí na geoetické usořádání zaloení KH a válcových jednotek. Učíe jí oocí tabulek nebo gaficko-očetníi etodai. Jednoduchá gafická etoda je založena na učení úhlové konfiguace zaloení KH a sčítání vektoů sil a oentů I. a. Řádu. Postu: 1. Náčt ohledu na KH s aeny a středy klikových čeů. Označení efeenční oviny, uostřed délky KH a oužití avidla, že cokoliv vavo je kladné a vlevo záoné. 3. Označení vzdálenosti středů klikových čeů od efeenční oviny. 4. V říčné ojekci KH nakeslení středů klikových čeů I. řádu. Označení zdvihové oviny a úhlu natočení každého zaloení od zdvihové oviny (u vidlicových otoů od středu obou zdvihových ovin). 5. V říčné ojekci KH nakeslení středů klikových čeů. řádu tak, že od zdvihové oviny á každé zaloení úhel. 6. Nakeslení vektoových součtů sil I. a. řádu. Vektoy sil jsou vždy sěřovány jako asky ven ze středu KH. 7. Nakeslení vektoových součtů oentů I. a. řádu. Všechny kladné oenty (od sil vavo od efeenční oviny) sěřují jako asky ven ze středu KH a záoné dovnitř do středu KH. 013/014 7

8 PŘÍKLAD VYVÁŽENÍ ŘADOVÉHO 4-VÁLCE od setvačných sil. řádu osuvných hot v 4 v 4 4 F n 4 cos 1 Fv v v cos v 013/014 v 8

9 PŘÍKLAD VYVÁŽENÍ ŘADOVÉHO 3-VÁLCE Podélný oent od setvačných sil I. řádu otačních a osuvných hot I a I M M 1 M 3 1, 73 l I v M v v v a v 1,73 l v a v l I I M M 1 M 3 1,73 l cos v I M v v v a cos v 1,73 l v b b v 013/014 9

10 PŘESAZENÍ OJNIČNÍHO ČEPU V8 Inklinují z důvodů šířky otou k ozevření řad válců 60, ři neřesazených OČ ají však neovnoěný ozestu zaalování. Použití řesazených OČ o 30 á za následek ovnoěný ozestu zaalování o 90 =70/8 V6 Mají ři ozevření řad válců 60 ovnoěný ozestu zaalování x60 =10 =70/6. Někdy z výobních důvodů (obáběcí linky nastavené na ozevření řad válců 90, se oužívá řesazení OČ, aby zůstal zachován Pavidelný ozestu zaalování. 013/014 10

11 KLUZNÁ LOŽISKA U PSM oužití o uložení ojnic, klikových a vačkových hřídelů, vahadel a kol ozvodů, Zde dnes výhadně kluzná ložiska s řívode tlakového azacího oleje. Po vní návh se oužívá nejjednodušších etod založených na ředokladu statického zatížení a oovnání základních hodnot: Max FMax B d Střední ěný tlak s (MPa) s Fs B d Obvodová ychlost v (/s) v d n 60 Součin s a v Maxiální ěný tlak Max (MPa) s v FMax axiální síla na ložisko běhe cyklu Fs..střední hodnota z ůběhu sil běhe cyklu 013/014 11

12 K otializaci kluzných ložisek se oužívají složité výočty vycházející z teoie tvoby azacího filu za hydodynaických odínek. Výočty jsou oveditelné jen výočetní technikou vzhlede k neustálé oěnnosti zatěžující síly běhe cyklu. Předokládá se, že zatěžující síla je v ovnováze s dvěa složkai eakcí: FD.nosná složka vznikající otáčení čeu (statická) FV.nosná složka vznikající vytlačování oleje (dynaická) Poloha obou složek je dána ozložení tlaku azacího filu odle Reynoldsovy ovnice o hydodynaicky zatížená ložiska D D 3 h D h D 6 v h 3 x z h x x z z h x V V 3 h V h V 6 h 3 x z h x x z z h t Každá složka á své Soefeldovo číslo udávající souvislost ezi únosností a dalšíi aaety statická: dynaická: SOD FD B d 013/014 FV SOV B d d dt 1

13 FD Statická složka od otáčivého ohybu SOD B d FD B d.střední ěný tlak ( B šířka ložiska, d ůě ložiska) R.elativní ložisková vůle (R oloě ložiska, oloě čeu).dynaická viskozita azacího oleje (Poise P=0,1Pa.s) s z.elativní úhlová ychlost (ložiska, čeu) e e R.exenticita čeu.elativní excenticita čeu (0, 1) O e 0, 0 SOD 0, n e Nejenší tloušťka azacího filu ho 1 Oc 0 ho Max R Po axi je vhodný ozsah Soefeldova čísla SOD 1 Platí: ychloběžné otoy SOD 4 velké zatížení 013/014 emax R 1 ho 0 Oc emax R, 1 SOD, n 0 1 SOD 10 S OD 0, 7 Nebezečný nestabilní ovoz S OD 4 Možnost síšeného tření, ootřebení SCH

14 FV SOV Dynaická složka od vytlačování oleje v adiální sěu B d d dt d.časová zěna elativní excenticity ložiskového čeu dt Půběh hydodynaického tlaku olejového filu získáe sueozicí obou složek (statické a dynaické). Výsledke jsou olání diagay ohybu čeu ve vývtu ložiska (tajektoie středu čeu běhe cyklu) a hydodynaického tlaku olejového filu zatěžující ložisko od ěnící se zatěžující síly 013/014 SCH

15 Hydodynaické výočty tvoby azacího filu latí od řechodových otáček, kde nastává kaalné tření. Slouží k učení: Ztáty tření střední teloty filu zatížení ložiska axiální tlake olejového filu iniální tloušťky filu Musí být větší než součet dsností obou ovchů hkit..o řekonání dsností a neovností ovchů a ovozní funkci kaalinového tření ho 1,5hkit.akticky 3-6 a je kiteie bezečnosti kaalného tření Příklad ojničního ložiska 013/014 15

16 MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO FILMU závisí na: a) Vnější zatížení (u vysokootáčkových otoů se u hlavních ložisek KH koigují otizávažíi na aenech, u ojnic tato ožnost není) b) Telotě a viskozitě azacího oleje (důležité je chlazení azacího oleje řed vstue do ložisek C, výstuní je C) c) Volbě elativní vůle 013/014 R

17 MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO FILMU závisí na: e) Uístění řívodu azacího oleje, oloze azací dážky : řívod oleje ložiske V ístě axiální vůle buď vnitřní dážkou nebo vnější a řívod na lochu ložiska lokálně uístěnýi otvoy řívod oleje čee Po statické zatížení není vhodné. Při dynaické zatížení, kdy síla ění sě, je vhodné okud síla se otáčí s hřídele. Toho lze dosáhnout u hlavních ložisek KH, okud setvačná síla čeu není vyvážena. Jde o tyické ovedení u ojničních ložisek, zde se solu s dáhou středu čeu sleduje ísto vyústění azacího otvou. 013/014 17

18 MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO FILMU závisí na: d) Obvodové ychlosti Po hydodynaické lainání oudění otiální /s. Při nízkě ychlost )ozběhu otou) vzniká ezní azání (síšené tření) za vzniku ootřebení. Při vysoké ychlosti tubulentní oudění zvyšuje telotu oleje. e) Makogeoetie kluzné lochy Ovlivňují ji výobní neřesnosti, šatná konstukce azacích dážek 013/014 18

19 MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO FILMU závisí na: e) Makogeoetie kluzné lochy Ovlivňují ji nesyetie zatížení 013/014 19

20 MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO FILMU závisí na: e) Makogeoetie kluzné lochy Ovlivňují ji neovnoběžnost 013/014 0