Балансировка коленвала. Коэффициент уравновешивания.

Ответить
alash
Сообщения: 938
Зарегистрирован: 25 сен 2003, 08:00
Откуда: 700 км. до Москвы

Балансировка коленвала. Коэффициент уравновешивания.

Сообщение alash »

Как проверить балансировку (коэффициент уравновешенности, Ку) коленвала одноцилиндровых двигателей. Соображения по выбору Ку. "Почему не нужна точная балансировка" Одноцилиндровые двигатели с коленчатым валом отличаются большой неуравновешенностью движущихся масс. Частично вредное влияние несбалансированности кривошипно-шатунного механизма и цилиндро-поршневой группы решается выполнением уравновешивающего груза в массивных щеках коленчатого вала.
Следует ясно понимать, что полное уравновешивание достигнуто быть не может, этого не позволяет разнородный характер движения масс - поршня, шатуна, коленвала с противовесами. В практике двигателестроения используют понятие "коэффициент уравновешенности" (Ку). При Ку=0 коленчатый вал не содержит противовесов, вибрация (тряска) двигателя весьма сильна, а ее направление совпадает с осью цилиндра.
При попытке полного уравновешивания (Ку=1) получаем следующий результат: вибрация по оси цилиндра снижается до минимума, однако появляется такая же сильная, как и раньше, тряска поперек оси цилиндра.

На практике выбирают Ку близким к 0,5. При этом неуравновешенные силы снижаются вдвое, а их действие приобретает "круговой" характер (приложенная к подшипникам коленвала сила меняет свое направление, как стрелка часов, при вращении коленвала. Причем сила "вращается" в обратную сторону.)

При Ку меньшем 0,5 осевая составляющая несколько больше поперечной. При Ку большем 0,5 поперечные вибрации больше продольных. Таким образом, на выбор Ку влияет способность рамы, подвеса двигателя воспринимать нагрузки тех или иных направлений.

На практике Ку находится в пределах 0,45..0,6 [Григорьев]. В любом случае, точно подбирать этот коэффициент и пытаться строго уравновешивать коленвал одноцилиндрового двигателя - задача довольно бессмысленная. Дисбаланс не исчезнет и не уменьшится.
Мифы об улучшении работы таких двигателей "в результате балансировки" не имеют под собой оснований, кроме психологических. Однако, понятное желание проверить балансировку коленвала можно удовлетворить "без жертв", измерив коэффициент уравновешенности.

Проверка коэффициента уравновешенности коленвала

Опираясь на книгу Григорьева, замечу, что практически точно такие же цифры и расчетные формулы получаются и в других источниках. Возьмем за основу схему из Григорьевской книги
(первая формула применяется при заранее заданном Ку , вторая - при отыскании неизвестного Ку некоторого коленвала):
image045.jpg
Где
А = вес поршня в сборе
(то есть поршень + палец + кольца + стопорные кольца + верхний подшипник)
В = 0,336 М (одна третья часть от веса головки шатуна) .

Определение балансировочного веса X показано на следующем рисунке (груз подбирается таким, чтобы уравновесить коленвал, при свободном вращении в центрах и свободно свешенном шатуне):
image047.jpg

Помимо общих соображений по выбору Ку, у Григорьева находим несколько практических наблюдений: для двигателей с более высокими оборотами Ку выбирается конструкторами несколько большим, чем для низкооборотистых. Так, для 6000..6500 об/мин (номинальных расчетных) Ку=0,5. Для двигателей, работающих при 8000 об/мин, Ку обычно выбирается в пределах 0,55...0,57.

Итак, взвесив детали двигателя и вычислив коэффициент уравновешенности, можно проверить нахождение его в ожидаемых границах, а при необходимости - скорректировать его известными приемами. Однако, помня о невозможности сколько-нибудь полного уравновешивания одноцилиндрового двигателя, к точной подгонке уравновешивающих масс коленвала стремиться не нужно.
Igi2003
Сообщения: 1178
Зарегистрирован: 27 мар 2004, 09:00
Откуда: Москва

Сообщение Igi2003 »

Все "слизанно" с книги Григорьева (в том числе иллюстрации). Если кого-то заинтересовал материал - советую ознакомится с книгой, там содержится ещё много полезной информации. Сделать это можно прямо на нашем сайте
http://www.motoizh.ru/modules.php?name= ... wcat&cid=2
alash
Сообщения: 938
Зарегистрирован: 25 сен 2003, 08:00
Откуда: 700 км. до Москвы

Сообщение alash »

- Далеко не "все слизано". Пока никто еще не мог простой дать ответ на
вопрос: как проверить балансировку своего коленвала.
Например:
http://www.motoizh.ru/modules.php?name= ... 906f87241b


В статье же
показано, как доступными средствами проверить Ку готового
коленвала. Вторая формула, разумеется, выводится из первой - и дается в готовом виде, с пояснениями (у Григорьева этой формулы нет).

Скоро будет еще одна статья по этой теме: особенности уравновешивания
коленвала двухцилиндровых двигателей (Юпитер). Проверка Ку.
Такая же история - все отсылают к Григорьеву, но никто, увы, не может
объяснить...
Igi2003
Сообщения: 1178
Зарегистрирован: 27 мар 2004, 09:00
Откуда: Москва

Сообщение Igi2003 »

+Пока никто еще не мог простой дать ответ на
+вопрос: как проверить балансировку своего коленвала

Ну обленился народ, что поделаешь. Формула для рассчёта веса применяемого для балансировки есть, а вывести из неё Ку не могут. Значит и вправду пришла пора им в статье всё расписать. :D

Кстати про то, как Ку влият на вибрацию не знал :(

Статью про двухцилиндровые моторы буду ждать с нетерпением ! Там, по идее, при Ку равном 0 будут вибрации скручивающие раму по вертикали, а при 1 - по горизонтали. И имеет смысл немного "перебалансировать" мотор, т.к. в горизонтальной плоскости он закреплён гораздо жёстче. Угадал?
alash
Сообщения: 938
Зарегистрирован: 25 сен 2003, 08:00
Откуда: 700 км. до Москвы

Сообщение alash »

Да, отличие в Ку - для Юпитера он берется бОльшим, чем для Планеты,
но все равно не 1.

Если бы коленвалы были сближены ("боксер"), Ку можно было взять =1.
А для Юпитера приходится, действительно, учитывать большой разнос кривошипов по оси...
Igi2003
Сообщения: 1178
Зарегистрирован: 27 мар 2004, 09:00
Откуда: Москва

Сообщение Igi2003 »

Извини за обвинение в "слизывании", был не прав :(
alash
Сообщения: 938
Зарегистрирован: 25 сен 2003, 08:00
Откуда: 700 км. до Москвы

Сообщение alash »

:) На самом деле, у Григорьева действительно взято все что там было - это правда -, но еще чуть чуть мною добавлено и обобщено. ;) Чтобы вопросов
у людей стало поменьше.
QuiT

Сообщение QuiT »

Да взято-то с книги это так.Но я тут полазил по сайту и наудивление ВООБЩЕ НЕ НАЩЁЛ инструкцию по установке колленвала.Так как этот сайт посвещён мотоциклам "Иж" тут должна быть подробная инструкция по установке колленвала как на Юпитер так и на Планету.Кто имеет хорошие знания то просьба написать (желательно с иллюстрациями для более подробной информации).
======== ========
346Serg
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 14 сен 2005, 08:00
Откуда: Минск
Контактная информация:

Сообщение 346Serg »

Это правильно отдельная статья нужна - для нас ленивых.
К тому же это простотудобно мне не требуется долго искать у Григорьева где же там балансировка КВ а по поиску быстро и точно ищется статья,
к тому же если я начну читать(перечитывать) Григорьева то я пропаду в книге надолго, а не всегда есть свободное время...
Кстати: вопрос по теме : в большой механике есть такие понятия "гибкийй вал" и "жесткий вал" т.е. у первого резонанс вибрации лежит выше максимальной частоты вращения, а у второго ниже, т.е. в середине,
так вот, знает ли кто как этот резонанс высчитывать, и по возможности может еще и сдвигать за рабочую зону, или хотябы просто сдвигать,
а то планета достала - самая большая вибрация именно тогда, когда нужно наиболее гладко проехать...
Ответить