VYNUCENÉ TORSNÍ KMITÁNÍ KLIKOVÝCH HŘÍDELŮ

Transkript

1 VYNUCENÉ TORSNÍ KITÁNÍ KLIKOVÝCH HŘÍDELŮ Vlsní orsní miání po čse vymií vlivem lumení, není smo o sobě nebepečné. Periodicý proměnný rouící momen v jednolivých lomeních vybudí vynucené miání, eré již může bý pro pevnos KH nebepečné. Budící momen ždého válce je periodicy proměnný, po ždém cylu se opuje, můžeme roloži n řdu sinusově proměnných dílčích momenů, j. n řdu hrmonicých slože, pomocí hrmonicé nlýy. o o 0,5 sin Řád hrmonicé složy se určí podle poču period (cylů) oáču 4- dobé moory (0,5) - dobé moory ().. x x=,,3,. 3,,,,... x,,3,... Pohonné jednoy II - Schol, Brbec

2 Kždá hrmonicá slož budí neávisle n osních složách vynucená miání KH ve frevenci, erá odpovídá jejímu řádu n 30 PS má pro vlsní frevence jedno ulového miání, dvou ulového miání, neonečné množsví riicých oáče ri n n n ri n ri jedno ulové miání n n ri dvou ulové miání. Npříld pro 4-dobý dosneme sperum riicých oáče v jeho provoní oblsi pro vlsní oáčy n = 000 min -, odpovídjící vlsní frevenci jedno ulového miání 0 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 řád n min - vlsní oáčy n = min -, odpovídjící vlsní frevenci dvou ulového miání 6,5 6 5, ,5 0,5 0 řád n min - Pohonné jednoy II - Schol, Brbec

3 Kriicé oáčy v provoní oblsi PS jsou nebepečné (resonnce). Jejich nebepečnos hodnoíme podle veliosi orsních mpliud (výchyle), nejsou edy všechny nebepečné. Plí, že v resonnci je vr vynuceného miání shodný s vrem vlsního miání (j. čár výmiu je sejná). Dále, že práce budících momenů W b je cel spořebován n práci lumících momenů W celová práce je dán součem mximálních prcí n jednolivých lomeních. (v resonnci je mximální orsní výchyl, udíž i práce je mximální) W W oi b o 0 o i o o o o Dlší výchyly: o 0 0 ž o 80 (rd), n n 0 Buení je u PS jen od válců, proo = poče válců Řemenice, servční nepočíáváme. K uřčení áldní orsní výchyly edy pořebujeme: poměrné výchyly budících hmo jejich veorový souče.. hodnou budícího momenu.. součiniel lumení vlsní frevenci miání., i i o Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 3

4 i VYDATNOST RESONANCE ŘÁDU K, jde o velios výsledného veoru poměrných výchyle svírjících mei sebou úhel dný pořdím áplů příslušného řádu.. PŘÍKLAD : Vydnosi resonncí šesiválcového 4-dobého mooru Pro dv přípdy pořdí áplů (vněů ), Hřídel se oáčí mei dvěm áply o Veor i se oáčí o o Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 4

5 i VYDATNOST RESONANCE ŘÁDU K.PŘÍKLAD : Porovnání vydnosi resonncí šesiválcového 4-dobého mooru pro dv přípdy pořdí vněů (sledu áplů) Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 5

6 i VYDATNOST RESONANCE ŘÁDU K.PŘÍKLAD : Porovnání vydnosi resonncí šesiválcového 4-dobého mooru s pořdím vněů ;3 ;... rcdlově ;5 ;... ;4;7;... rcdlově ;5;... ;4 ;7 ;... 3;6;9;;... Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 6

7 BUDÍCÍ OENT o 0,5 o sin cos b sin o 0,5 o rcg b b.velios budícího momenu.fáový posun o f, o Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 7

8 SOUČINITEL TLUENÍ Tlumení má rohodující vliv n velios orsních výchyle. V liovém mechnimu vniá řením, ávisí přímo n psivních odporech vniřním úlumu (hysereí) meriálu. qs p r.(nms) q součiniel úlumu orsního miání vžený n plochu písu S p (m ) poloměr liového hřídele r (m) jednoovou rychlos miání (m/s=) q.(ns/m 3 ) Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 8

9 TORSNÍ VÝCHYLKY V IORESONANČNÍCH OBLASTECH Tvr vynuceného miání (čár výmiu) se shoduje vrem vlsního miání jen v resonnci. Výpočy výchyle v oblsech mimo resonnci je složiý (v pohybových rovnicích se počíávjí budící momeny lumící momeny), le pricého hledis není důležiý, neboť de jsou výchyly vždy menší než v resonncích. Siuci dobře náorňuje průběh měření, erý udává superpoici slože ve všech hrmonicých řádech. Příld orsního sper 4 dobého osmiválcového řdového lodního mooru Pohonné jednoy II - Schol, Brbec Příld orsního sper 4 dobého šesiválcového řdového mooru 9

10 NAÁHÁNÍ KH TORSNÍI KITY ximální smyové npěí je v mísě mximálního poměrného nroucení hřídele (mximální rodíl výchyle sousedních hmo). ximální poměrné nroucení je dáno ečnou čáře výmiu její mximální slon je v oolí orsního ulu. c W i c oi oi i i i 0 oi 0 i o vypočeme nebo měříme c i i i Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 0

11 PROSTŘEDKY KE ZENŠENÍ TORSNÍHO KITÁNÍ. Zvýšení vlsní frevence orsního miání umožní přesunou nebepečné riicé oáčy mimo obls provoních oáče mooru (obvyle se doporučuje hodno 5% nd mximální oáčy mooru). V prxi o nmená výšení orsní uhosi j. věšení průměru ojničních čepů, snížení mijících hmo v lomení (písu, ojnice, odlehčení ojničních čepů vráním, minimlice proiávží, řemenice, veniláor pod.) Hmo umísěná v ulu miové čáry nemá vliv n miání. Opem je poždve n snížení vlsní frevence pro přípd přesunou riicé oáčy pod provoní oáčy mooru. V prxi o nmená snížení orní uhosi.. Snížení vydnosí resonncí: pořdím vněu (ážehů) roevřením řd válců u vidlicových moorů 3. Zvýšení úlumu miání použiím orsních lumičů (v žádném přípdě nevyšov řecí odpory v ložiscích - vliv n mechnicou účinnos). Pohonné jednoy II - Schol, Brbec

12 TLUIČE TORSNÍHO KITÁNÍ Připojují se orsní sousvě v mísě nejvěší orsní výchyly, j. n volném onci liového hřídele. V principu se jedná o přídvný orsní sysém n eliminci orsních výchyle. Dělíme je n: Třecí.. mění energii miání v eplo pomocí lumících odporů (u PS výhrdně silionové lumiče) Resonnční.. úlum orsního miání resonncí lumiče Dynmicé. nemří mijící energii, jen jí ompensují (elimiáory) SILIKONOVÉ TLUIČE Úlum mijící energie v silionovém oleji (velá visoi cp, sbilní se měnou eploy) je nčný. Dnes u velých scionárních moorů vněových moorů pro náldní uomobily. Princip: při rovnoměrném oáčivém pohybu je prsenec rovnoměrně unášen. Při miání nsává vájemný pohyb při erém se energie pohlcuje v oleji. Prsenec je oočně uložen ve sříni s mlou vůlí (0,-0,4 mm), erá je cel nplněná silionovým olejem ovorem 4. Pohonné jednoy II - Schol, Brbec

13 SILIKONOVÉ TLUIČE Zjednodušená orsní sousv má dvě hmoy venué v neonečně velém servčníu: hmoný momen prsence lumiče Pohybové rovnice sousvy Zvedeme beroměrné veličiny: 0, 0,4 o s součiniel lumení silionového oleje hmoný momen servčnosi sříně lumiče čásí liového mechnimu všech válců orsní uhos KH budící momen příslušného řádu 4 4 Pohonné jednoy II - Schol, Brbec c 0 c sin o.poměrná velios prsence lumiče.poměr úhlové rychlosi vynucených miů úhlové rychlosi vlsních miů.poměrný úlum poměr výchyly hmoy sicé výchylce o s c 3

14 SILIKONOVÉ TLUIČE Poměrné resonnční řivy jednoduché sousvy se silionovým lumičem B průsečí řive růných úlumů pro určiou velios lumiče 0...-hmoová sousv be lumiče. -hmoová sousv se bloovným lumičem Čím věší lumič, ím menší výchyl, vlivem pohlcené energie při pohlcená energie 75% 0, 0,5 0,5 pohlcená energie 88% dlší věšování už nemá smysl..., Při opimálním lumení je mximální výchyl právě v bodě B op pro 0, 0,5 0,435 0,365 op Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 4

15 RESONANČNÍ TLUIČE výrobně jednodušší, menší roměry, účinnos 65-80%, spolehlivos živonos dná sbiliou lumících vlsnosí pryžového meriálu, jeho pevnosí soudržnosí spoje s ocelovým meriálem (vulnice, lisování). Pryž má vrdos Shor Nmáhání pryže ve sřídvém smyu vývinu epl (nuné chlení vduchem) ochrn před gresivním prosředím nečiso posypových láe n voovce. Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 5

16 6 RESONANČNÍ TLUIČE Zjednodušená orsní sousv. K hlvní sousvě. Připojíme pomocnou orsní sousvu. T má dílčí (prciální) frevenci vlsních miů.. Pohybové rovnice: c,,,c, c c c c o sin 0.poměrná velios prsence lumiče.poměr úhlové rychlosi vynucených miů úhlové rychlosi vlsních miů.poměrný úlum poměr vlsních frevencí (ldění lumiče) Pohonné jednoy II - Schol, Brbec

17 RESONANČNÍ TLUIČE Poměr výchyly hmoy sicé výchylce o s s o c Resonnční řivy sousvy s resonnčním lumičem při nldění n hlvní sousvu Při poměrném úlumu oáčách 0 je v původních riicých sice miání hlvní sousvy cel ulumeno, le v rošířené sousvě vninou neonečně velé resonnční výchyly. V prxi nepoužielné, pryž be úlumu vede hmoové sousvě be lumiče. Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 7

18 RESONANČNÍ TLUIČE Společné body A, B se vždy pohybují po řivách s meními úlumy Při měně ldění lumiče posouvjí po řivce, 0 se yo body, že vhodnou volbou ldění poměrného úlumu le dosáhnou opim, ím že body A, B leží ve shodné výši voří mximální vrcholy opimální veliosi resonnčních výchyle. Opimum ldění Opimální úlum op op x 3 8 Pro poměrnou velios lumiče, 0, op 0,9 op 0,76 To nmená, že vlsní miání lumiče je o 9% pomlejší, než vlsní miání sousvy. Součsné pryže mjí nižší úlum 0,08-0,4, což působí věšení výchyle jejich neshodnos v A,B. Pro obvylou horní me poměrné veliosi lumiče, je odlišnos od opim ješě věší. 0, 0,83 0,8 op op Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 8

19 DYNAICKÉ TLUIČE Vnijí připojením výyvné hmoy orsní sousvě, by vlsní frevence ývání ohoo odsředivého yvdl byl rovn s frevencí budícího momenu. Kmijící energie se nemří, le ompenuje pomocnou orsní sousvou (elimináor). R o sin Poud oáčení bude rovnoměrné ω=0 bude mí yvdlo ψ=0. Působením budícího momenu se vnáší mivý pohyb při výmiu oouče se yvdlo podí o úhel ψ slož S r servčné síly S vnáší do sousvy momen R, erý je opčný budícímu momenu. R S r Pro eliminci vynuceného miání řádu κ musí bý yvdlo nlděno n řád, orsní výchyl hřídele =0 l R 0 Provedení Kyvdlo ve vru válečů Úhlová rychlos ývání yvdl Je úměrná oáčám hřídele, lumí vynucené miání v celém roshu provoních oáče o o R l l r r Použií dynmicého lumiče deformuje orsní sperum: Kriicé oáčy pro nlděný řád hrmonicé jsou cel eliminovány, riicé oáčy hrmonicých nižších řádů se posouvjí nižším oáčám opáčně. Pohonné jednoy II - Schol, Brbec 9