VYNUCENÉ TORSNÍ KITÁNÍ KLIKOVÝCH HŘÍDELŮ Vlstní torsní kmtání po čse vymí vlvem tlumení, není smo o sobě nebepečné. Perodcký proměnný kroutící moment v jednotlvých lomeních vybudí vynucené kmtání, které jž může být pro pevnost KH nebepečné. Budící moment kždého válce je perodcky proměnný, po kždém cyklu se opkuje, můžeme roložt n řdu snusově proměnných dílčích momentů, tj. n řdu hrmonckých složek, pomocí hrmoncké nlýy. t o o 0,5 sn t k Řád hrmoncké složky se určí podle počtu perod (cyklů) otáčku 4- dobé motory (0,5) - dobé motory ().. x x=,,3,. 3,,,,... x,,3,... 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ
Kždá hrmoncká složk budí neávsle n osttních složkách vynucená kmtání KH ve frekvenc, která odpovídá jejímu řádu n 30 PS má pro vlstní frekvence jedno ulového kmtání, dvou ulového kmtáné, nekonečné množství krtckých otáček krt n n n krt n krt jedno ulové kmtání n n krt dvou ulové kmtání. Npříkld pro 4-dobý dostneme spektrum krtckých otáček v jeho provoní oblst pro vlstní otáčky n = 000 mn -,odpovídjící vlstní frekvenc jedno ulového kmtání 0 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 řád n 30 00 400 600 800 000 mn - mn - vlstní otáčky n = 0000 mn -,odpovídjící vlstní frekvenc jdvou ulového kmtání 6,5 6 5,5 5 4 3,5 0,5 0 řád n 30 00 400 600 800 000 mn - 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ
Krtcké otáčky v provoní oblst PS jsou nebepečné (resonnce). Jejch nebepečnost hodnotíme podle velkost torsních mpltud (výchylek), nejsou tedy všechny nebepečné. Pltí, že v resonnc je tvr vynuceného kmtání shodný s tvrem vlstního kmtání (tj. čár výkmtu je stejná). Dále, že práce budících momentů W b je cel spotřebován n prác tlumících momentů W t celková práce je dán součtem mxmálních prcí n jednotlvých lomeních. (v resonnc je mxmální torsní výchylk, tudíž práce je mxmální) W W o b o 0 t o o o k o o Dlší výchylky: k k o 0 0 ž o 80 (rd), 0 0 0 n n 0 Buení je u PS jen od válců, proto = počet válců Řemence, setrvčník nepočítáváme. K uřčení ákldní torsní výchylky tedy potřebujeme: poměrné výchylky budících hmot jejch vektorový součet.. hodnotu budícího momentu.. součntel tlumení vlstní frekvenc kmtání., o k 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ 3
VYDATNOST RESONANCE ŘÁDU jde o velkost výsledného vektoru poměrných výchylek příslušného řádu.. PŘÍKLAD : Vydtnost resonncí šestválcového 4-dobého motoru Pro dv přípdy pořdí vnětů (sledu áplů) 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ SCH
VYDATNOST RESONANCE ŘÁDU.PŘÍKLAD : Porovnání vydtnost resonncí šestválcového 4-dobého motoru pro dv přípdy pořdí vnětů (sledu áplů) 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ 5
.PŘÍKLAD : Porovnání vydtnost resonncí šestválcového 4-dobého motoru s pořdím vnětů -5-3-6--4 VYDATNOST RESONANCE ŘÁDU ;3 ;... rcdlově ;5 ;... ;4;7;... rcdlově ;5;... ;4 ;7 ;... 3;6;9;;... 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ 6
BUDÍCÍ OENT t o 0,5 o sn t cost b snt o 0,5 o rctg b b.velkost budícího momentu.fáový posun o o f t, 3 4 5 6 7 8 9 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ 7
SOUČINITEL TLUENÍ q Tlumení má rohodující vlv n velkost torsních výchylek. V klkovém mechnmu vnká třením, ávsí přímo n psvních odporech vntřním útlumu (hystereí) mterálu. k q S p r.(nms) q součntel útlumu torsního kmtání vtžený n plochu pístu S p (m ) poloměr klkového hřídele r (m) jednotkovou rychlost kmtání (m/s=) q.(ns/m 3 ) 8 000 5 000 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ 8
TORSNÍ VÝCHYLKY V IORESONANČNÍCH OBLASTECH Tvr vynuceného kmtání (čár výkmtu) se shoduje tvrem vlstního kmtání jen v resonnc. Výpočty výchylek v oblstech mmo resonnc je složtý( v pohybových rovncích se počítávjí budící momenty tlumící momenty), le prktckého hledsk není důležtý, neboť de jsou výchylky vždy menší než v resonncích. Stuc dobře náorňuje průběh měření, který udává superpoc složek ve všech hrmonckých řádech. Příkld torsního spektr 4 dobého osmválcového řdového lodního motoru Příkld torsního spektr 4 dobého šestválcového řdového motoru 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ 9
NAÁHÁNÍ KH TORSNÍI KITY xmální smykové npětí je v místě mxmálního poměrného nkroucení hřídele (mxmální rodíl výchylek sousedních hmot). xmální poměrné nkroucení je dáno tečnou k čáře výkmtu její mxmální sklon je v okolí torsního ulu. k c W k k c o o 0 o 0 o vypočteme nebo měříme c 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ 0
PROSTŘEDKY KE ZENŠENÍ TORSNÍHO KITÁNÍ. Zvýšení vlstní frekvence torsního kmtání umožní přesunout nebepečné krtcké otáčky mmo oblst provoních otáček motoru (obvykle se doporučuje hodnot 5% nd mxmální otáčky motoru). V prx to nmená výšení torsní tuhost tj. většení průměru ojnčních čepů, snížení kmtjících hmot v lomení (pístu, ojnce, odlehčení ojnčních čepů vrtáním, mnmlce protávží, řemence, ventlátor pod.) Hmot umístěná v ulu kmtové čáry nemá vlv n kmtání. Opkem je poždvek n snížení vlstní frekvence pro přípd přesunout krtcké otáčky pod provoní otáčky motoru. V prx to nmená snížení torní tuhost.. Snížení vydtností resonncí: pořdím vnětu (ážehů) roevřením řd válců u vdlcových motorů 3. Zvýšení útlumu kmtání použtím torsních tlumčů (v žádném přípdě nevyšovt třecí odpory v ložscích - vlv n mechnckou účnnost). 0/0 Pístové splovcí motory - SCHOLZ