Дорошенко П.А. Технология производства судовых энергетических установок. Страница 169
4.7.7. Балансировка коленчатых валов
Тщательный контроль размеров полностью обработанного коленчатого вала не гарантирует отсутствия неуравновешенности, которая может возникнуть не только из-за неправильной обработки, но и вследствие неоднородности материала и по другим причинам. Неуравновешенность коленчатого вала вызывает вибрации, нарушающие правильную работу двигателя.
Как известно, при вращении тел с неуравновешенными массами появляются центробежные силы инерции, которые могут быть приведены:
— к одной силе Q = трш (т — приведенная неуравновешенная масса; р — расстояние от оси вращение до центра тяжести приведенной массы; оз — угловая скорость вращения тела. Это случай статистической неуравновешенности;
— к двум равным противоположно направленным силам, лежащим в одной осевой плоскости; момент зтой пары M = Tnpoi1I (/ — расстояние между двумя приведенными силами). В данном случае имеет место динамическая неуравновешенность.
В деталях с малым отношением длины к диаметру, например в дисках и маховиках, пренебрегают неуравновешенностью второго вида; их подвергают только статической балансировке, Так же поступают с коленчатыми валами дизелей с частотой вращения менее 1000 об/мин.
Статическую балансировку осуществляют обычно на несложном приспособлении, состоящем из двух параллельных пластин-ножей. Деталь с неуравновешенной массой, перекатываясь по ножам, самоустанавливается так, что центр ее массы занимает низшее положение. Уравновешивая деталь путем удаления металла или добавления противовеса, добиваются безразличного положения детали. Таким образом совмещают центр массы детали с осью вращения и устраняют действие центробежной силы Q.
Для деталей, у которых отношение длины к диаметру велико, в частности для высокооборотных коленчатых валов, приходится учитывать общий случай динамической неуравновешенности: на вал действуют центробежная сила Q и момент от пары центробежных сил Af. Указанная система может быть приведена только к двум силам, но находящимся в различных плоскостях, проходящих через ось вала. Эти силы изгибают вал, оказывают знакопеременные динамические давления на подшипники и вызывают колебания всего двигателя.
