Способ определения собственных частот крутильных колебаний коленчатого вала кривошипно-ползункового механизма

 

СПОСЮБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ КРУТИЛЬНЫХ bisT . d aSincot КОЛЕБАНИЙ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА кривошипна-ползункового МЕХАНИЗМА путем возбуждения угловых колебаний коленчатого вала посредством периодического воздействия на него через , упругий элемент и измерения параметров этих колебаний, о т л и ч а к щ и и с я тем, что, с пелью повыше кия точности, коленчатый вал устанавливают под углом 45 ± 5° к оси noj зуна механизма, а периодическое воздействие через упругий элемент осуществляют на ползун, причем массу упругого элемента выбирают, равной 0,080 ,1 массы ползуна. ffjff

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С И /ФЮ

РЕСГВБЛИН

„,ЯЦ„„1016724

Зд ) С, 01 М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОВЛЫ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С0

Cb

«4

М.

-: g N) < у$юй)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3367816ггЬ-06 (22) 23. 12.81 (46) 07.05.83. Бюп. М 17 (72) Э. А. Келлер (71) Пермский политехнический институт (53) 621.436.001.1 (088.8) (56) 1. Стефановский Б. С. и др. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М., "Машиностроение, 1972 с. 341-343.

2. Патент Англии М 1301301, Н кл.G 1 Й,опубпик. 1972. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ КРУТИЛЬНЫХ

КОЛЕБАНИЙ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА КРИВОШИПНО-ПОЛЗУНКОВОГО МЕХА»

НИЗМА путем возбуждения угловых колебаний коленчатого вала посредством периодического воздействия на него че рез.упругий элемент и измерения параметров этих колебаний, о т л и ч а ющ и N с я тTеeмM,.что, с нелью повышения точности, коленчатый вал устанав ливают под углом 45 + 5 к оси пол зуна механизма, а периодическое воз действие через упругий элемент осуществляют на ползун, причем массу упругого элемента выбираю1; равной 0,080,1 массы ползуна.

1016724

Изобретение относится к способам экспериментального определения собственных частот крутипьных колебаний коленчатого вала кривошипно-попзункового механизма, например однощяиндровых двигателей внутреннего сгорания, компрессоров и т, и., и может найти применение на машиностроительных заводах, выпускающих ДВС, компрессоры и т.п, Известен способ экспериментального определения собственных частот крутиль ных колебаний коленчатого вала одно . триппщрового двигатвпя внутреннего сгорания путем возбуждения угловых колебаний коленчатого вала и измерения параметров этих копебаний f l )., Недостатком данного способа является значительная погрешность пол » чаемых результатов вследствие влияния приведенного к оси коленчатого вала момента инерции масс кривошипно-ползункового механизма и массы вибровоэ»будителя.

Известен также способ определения собственных частот крутильных колвба ний коленчатого вала кривошипно полэункового механизма путем возбуждения угловых колебаний коленчатого вапа посредством ериодического воз-, действия на него через упругий элемент и измерения параметров этих ко лебаний 2 3.

Однако известный способ приводит к существенному отличию реального спектра собственных частот системы от полученного экспериментом.

Бель изобретения - повышение точ ности экспериментального определения собственных частот крутильных колеба ний коленчатого вала кривошипно-попэункового механизма.

Укаэанная Кель достигается тем, что согласно способу определения собственных частот крутильных колебаний коленчатого вала кривошипно-полэункового механизма путем возбуждения . угловых колебаний коленчатого вала посредством перисдического воздействия на него через упругий элемент и измерения параметров этих колебаний, коленчатый вал устанавливают под углом

45 «+ 5 к оси ползуна механизма, а периодическое воздействие через упругий эпемент осуществляют на пол зун, причем массу упругого элемента выбирают равной 0,08-0,1 массы пол зуна. но-ползункового механизма периодичеоки изменяется от минимума в нижнем 0 и верхнем Х положениях кривошипа до максимума при положениях кривошипа 3l/2 и 3/2 3((фиг. 2), что.приводит к существенному отличию реального спектра собственных частот системы от полученного экспериментом.

В результате теорвтикоэкспвримен

50 тальных исследований установлено, . что при положении кривошица 6 nog углом

45 + 5о к оси полэуна 7 величина приведенного момента инерции механиз ма становится равной среднему значению,что позволяет при исследованиях получить средние значения собственных частот, которые опредвпяют реэонаноные состояния системы коленчатого вала, т.е. повысить точноСть при их

На фиг. 1 изображено предпагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 - ce чение А-А на фиг. 1) на фиг. 3 - за» висимость первой собственной частоты крутильных колебаний системы от угла установки кривошипа и соотношения масс упругого элемента и ползуна.

Устройство содержит неподвижное основание 1 с жестко присоединенным корпусом двигателя 2, в котором установлен коленчатый вал 3 с маховиком 4 и муфтой сцепления 5. Кривошип 6 ко-. ленчатого вала 3 установлен под углом<К

45 «+ 5 к оси попзуна 7. Ползун 7 сое» динен,с источником периодического воз буждения, например вибростендом -8 уп» ругим элементом 9 малой жесткости.

Масса упругого элемента 9 составляет

0,08-0,1 массы ползуна to . Измерение параметров угловых колебаний коленчатого вала 3 осуществляется датчиком 10, например фотоэлектронного типе или вибродатчиком и регистрирукэщвй аппаратурой (ие показано).

Устройство работает следующим об разом, Периодическое возбуждение с постоян- . ной амплитудой с m переменной частотой ж передается через упругий апвмент 9 и полэун 7. на кривошип 6, ко-. торый возбуждает крутильные колеба ния коленчатого вала 3 с жестко соединенными маховиком 4 и муфтой сцеп» ления 5. Регистрация колебаний производится дат щком 10 и измерительной аппаратурой. По полученным резонаньным зонам определяют собственные частоты крутильных колебаний коленчатого -вала. Приведенный к оси коленчатого вала момент инерции кривошип3 iO 1 6724 4 определении. Пределы измерения угла . гого элемента в укаэанных пределах установки кривошипа ЬЫ = g 5,полу- обеспечивает ошибку при определении чены на основании графика Е. (с )(фнг. Э). первой собственной частоты, не преУстановка кривошипа в указайных пре вышаюшую 1 %. При выходе из указанделах приведет к ошибке определения .S ных интервалов в сторону увеличения первой собственной частоты, не превы- или уменьшения, точность регистрации шающей 5 %. Наличие упругого элемен спектра собственных частот крутильных та малой жесткости и массы, составлякм колебаний системы будет существенщей (0,08-0,1) массы ползуна, позво- но снижаться (фиг. 3). лает практически исключить snmume 30 Предлагаемый способ позвощщт массы стола вибростенда 8 на спектр увеличить точность определенйя первой собственных частот системы, что до- собственной частоты привода на 25 %, полнительно повышает точность способа. второй и третьей на 15-18%, что поз-

Пределы изменения соотношения масс воляет более точно выбрать инер ионупругого элемента.и ползуна получены.н& IS ные и жесткостные характеристики приосковэниы графиками,„(с)(фиг. 3), где;В вода и тем самым ускорить в 1,5 patn„/ ;ü „- масса уйругого элемента; . за доводку привода, отстраивания его т, - масса ползуна. Выбор массы упру- от резонансных состояний, фХ

8ХР чаи 8

Составитель Н.Патрахальпев

Рецактор H.Êîâàëåâà Техрец Ж.Кастелевич Корректр М.Шароши

Заказ 3379/45 Тираж 873 Поцписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4