3. УРАВНОВЕШИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ

Силы инерции вращательно движущихся масс в однорядной звезде как и в одноцилиндровом двигателе, неуравновешенны и уравновешиваются противовесами:

двигатель давление газ нагнетатель

,

где - центробежная сила вращающихся частей равна:

- сила инерции от неуравновешенных частей равна:

(масса неуравновешенных частей вычислена при динамическом расчете на ЭВМ, см. табл. 2.2)

.

Рассмотрим вопрос уравновешивания сил инерции поступательно движущихся масс.

Если исходить из положения, что все шатуны в двигателе центральные, то силы и всех цилиндров соответственно равны. В этом случае результирующая сила инерции первого порядка будет представлять собой постоянный по величине вектор, приложенный к шатунной шейке коленчатого вала и вращающийся вместе с коленом. Он равен

,

где - поступательно движущаяся масса, относящаяся к одному цилиндру, =1,2кг;

Z - число цилиндров в одной звезде.

.

Такую силу легко уравновесить, добавив к противовесам соответствующую массу.

Определим вес противовесов для уравновешивания сил инерции вращательно-движущихся масс и сил инерции первого порядка поступательно движущихся масс:

В расчете веса противовесов предполагалось что оба противовеса одного веса но в реальности существует различие связанное с разьемной конструкцией коленчатого вала. Положение центра тяжести противовеса определено с помощью программы КОМПАС-V13. После установки противовесов неуравновешенность двигателя в основном будет определяться силой инерции поступательно движущихся масс второго порядка. Эта сила через мотораму передается на корпус ЛА вызывая его вибрацию. Для ее уменьшения применены амортизирующие подвески.

В действительности же вследствие разницы в массах шатунов и в кинематике поршней главного и боковых цилиндров результирующий вектор сил инерции первого порядка не постоянный по величине, а содержит переменную составляющую; конец вектора описывает эллипс (рисунок 3.8), большая ось которого совпадает с направлением оси главного цилиндра. Амплитуда переменной составляющей

,

где - - разность поступательно движущихся масс главного и бокового цилиндра:

.

Тогда в момент равна:

.

Рисунок 3.1 - Результирующий вектор сил инерции первого порядка