Численный анализ уравновешенности и обусловленной ею низкочастотной вибрации двигателей
Аннотация
Введение. При проектировании двигателей возникает необходимость проведения оценки их низкочастотной вибрации, обусловленной неуравновешенностью, а также определения степени эффективности мероприятий, направленных на её (вибрацию) снижение. Здесь могут быть использованы критерии уравновешенности двигателей. Выполнен обзор известных критериев уравновешенности, сформулированы требования к рациональному критерию (наличие физического смысла, представление в безразмерном виде, универсальность, возможность учёта всех возможных источников неуравновешенности пр.).
Цель исследования – обоснование критерия уравновешенности, учитывающего возмущающие силы инерции и их моменты всех порядков, в том числе, обусловленные работой навесного оборудования.
Методология и методы. Расчёт предложенного критерия выполнен с использованием CAD/CAEтехнологии – трёхмерного моделирования и последующей симуляции движения модели двигателя в среде программных продуктов для исследования динамики механических и мехатронных систем.
Результаты и научная новизна. Предложено применять в качестве критерия уравновешенности среднеквадратичное значение виброперемещения опор двигателя, отнесённого к радиусу кривошипа (или среднеквадратичное значение виброскорости опоры, отнесённое к средней скорости поршня). При этом учитываются гармонические составляющие возмущающих сил всех порядков, в том числе, обусловленные работой навесных агрегатов, наличие уравновешивающих механизмов и т.д.
Практическая значимость заключается в возможности сравнительной оценки низкочастотной вибрации, вызванной как неуравновешенностью, так и газовыми силами, а также эффективности мероприятий, направленных на её уменьшение.
Об авторе
А. И. Яманин
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ярославский государственный технический университет»
Россия
Россия
д-р техн. наук, профессор
г. Ярославль 150023
Список литературы
1. Горобцов A.С., Солоденков С.В. Расчётные задачи динамики систем твёрдых и упругих тел в программном комплексе ФРУНД // Машиностроение и инженерное образование. – 2008. – № 4. – С. 31–38.
2. Найденко О.К. Динамика корабельных энергетических установок с двигателями внутреннего сгорания. – Л.: Изд-во Воен.-морск. акад., 1974. – 518 с.
3. Нечаев В.К. О критериях неуравновешенности поршневых ДВС // Известия Томского политехнического института. – 1961. – Т. 96. – С. 3–10.
4. Новиков Д.С., Яманин А.И. Вибрация автомобильного силового агрегата // Труды НАМИ. – 2012. Вып. № 250. – С. 50–61.
5. Жуков В.А., Яманин А.И. Анализ алгоритмов расчёта кинематики кривошипно-шатунных механизмов с прицепными шатунами // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. – 2016. – № 2. – С. 109–118.
6. Тарануха Н.А., Худяков С.А. Рекомендуемые критерии оценки неуравновешенности судовых малооборотных дизелей // Учёные записки КнАГТУ. – 2012. Т. 1. – № 12. – С. 94–99.
Рецензия
Для цитирования:
Яманин А.И. Численный анализ уравновешенности и обусловленной ею низкочастотной вибрации двигателей. Труды НАМИ. 2019;(2):71-78.
For citation:
Yamanin A.I. Numerical analysis of poise resulting in the low-frequency vibration of the engines. Trudy NAMI. 2019;(2):71-78. (In Russ.)
Просмотров:
105
Послать статью по эл. почте 
