Неизвестный танк часть 2 - 32

КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ДЕМПФЕР

Представим себе вал, один конец которого закреплен, в то время как другой конец, на который посажен маховичок, свободен. Если по­вернуть маховичок на некоторый угол, вал закрутится, как закручивается резиновый жгут. Отпустим маховичок. Вал, раскручиваясь, будет повора­чивать маховичок в обратном направлении. Но маховичок не остано­вится в первоначальном положении. Он по инерции будет продолжать вращаться и закрутит вал в противоположную сторону. Затем махови­чок остановится и тотчас же начнет вращаться в обратную сторону и т. д. Возникнут так называемые крутильные колебания вала. Отклоне­ния маховичка с каждым разом будут все меньше, колебания будут затухать. Наконец, маховичок совсем остановится — колебания пре­кратятся.

Если притормозить маховичок, положив, например, на него руку, колебания будут затухать быстрее. Наоборот, если маховичок будет воспринимать толчки, совпадающие с направлением его движения, коле­бания будут усиливаться, как усиливается размах качелей, когда их толкают в соответствующие моменты даже с самой небольшой силой. В этом случае, как говорят, наступает явление резонанса.

Обратимся теперь к коленчатому валу двигателя.

Предположим, что в момент вспышки в одном из цилиндров махо­вик двигателя неподвижен. Тогда вал получит толчок от поршня через шатун и под действием этого толчка он закрутится. Возникнут крутиль­ные колебания. Не важно, что коленчатый вал потом начнет вращаться; крутильные колебания будут происходить и при его вращении.

При работе двигателя маховик вращается равномерно, а кривошипы вала получают толчки, поэтому крутильные колебания происходят не­прерывно.

Если толчки, получаемые кривошипа­ми, препятствуют закручиванию или раскручиванию вала, колебания затухают. Но если толчки способствуют закручива­нию или раскручиванию вала, что воз-можно при некотором вполне определен­ном для данного вала числе оборотов, колебания усилятся, наступит явление ре­зонанса, и вал может сломаться. Обороты, при которых наступает резонанс и возможна поломка вала, зависят от механических свойств металла, изкоторого изготовлен вал, от конструкции

вала, а также от массы вала и связанных с ним деталей — шатунов, маховика и т. д.; эти обороты называются критическими. Для каж­дого двигателя существуют свои критические обороты. Чтобы резонанс не наступил, критические обороты должны находиться за пределами ра­бочих оборотов двигателя.

Для быстрого прекращения (гашения) крутильных колебаний колен­чатый вал двигателя иногда снабжают демпфером (гасителем колебаний). Пусть на конце вала посажены два диска: один — закрепленный на палу, другой — свободный, обладающий большой массой (рис. 185). Диски прижаты один к другому пружиной, так что между ними возни­кает сила трения.

Рис. 185. Демпфер (успокоитель)

 Если начать вращатьколенчатый вал, закрепленный диск силой трения увлечет за собой свободный диск. Последний приобретет то число оборотов, с каким вращается вал. Подобно маховику, он по инерции бу­дет стремиться вращаться равномерно. Закрепленный же диск при крутильных колебаниях вала будет то обгонять свободный диск, когда вал закручивается в сторону вращения, то отставать от него, когда вал закручивается в обратную сторону.

Таким образом, диски будут проворачиваться друг относительно друга — про­буксовывать. Трение между дисками будет гасить коле­бания. Так как при этом время действия колебаний сокращается, уменьшается и возможность опасного для вала резонанса и увеличи­вается срок службы вала.

На рис. 186 показано устройство демпфера с дву­мя свободными и двумя за­крепленными дисками.

Рис 186. Устройство демпфера

 Каж­дый свободный диск связан с соответствующим закреп­ленным диском резиной. Та­кое устройство ускоряет за­тухание колебаний ввиду значительного внутреннего трения (трения между частицами)  в резиновых кольцах.

• Назад
• Вперед