TLUMIČE TORSNÍHO KMITÁNÍ SILIKONOVÉ TLUMIČE

TLUMIČE TORSNÍHO KMITÁNÍ Připojují se k torsní soustavě v místě největší torsní výchylky, tj. na volném konci klikového hřídele. V principu se jedná o přídavný torní systém na eliminaci torsních výchylek. Dělíme je na: • Třecí …..mění energii kmitání v teplo pomocí tlumících odporů (u PSM výhradně silikonové tlumiče • Resonanční …..útlum torsního kmitání resonancí tlumiče • Dynamické …. nemaří kmitající energii, jen jí kompensuje

SILIKONOVÉ TLUMIČE Útlum kmitající energie v silikonovém oleji (velká viskozita 10 000- 15 000 cP stabilní se změnou teploty) je značný. Dnes u velkých stacionárních motorů a vznětových motorů pro nákladní automobily. Princip: při rovnoměrném otáčivém pohybu je prstenec 2 rovnoměrně unášen . Při kmitání nastává vzájemný pohyb při kterém se energie pohlcuje v oleji. Prstenec 2 je otočně uložen ve skříni 1 s malou vůlí (0,2-0,4 mm), která je zcela naplněná silikonovým olejem otvorem 4.

2011/2012

Pístové spalovací motory - SCHOLZ

1

SILIKONOVÉ TLUMIČE Zjednodušená torsní soustava má dvě hmoty vetknuté v nekonečně velkém setrvačníku:  t ……hmotný moment prstence tlumiče k ……součinitel tlumení silikonového oleje 1 ……hmotný moment setrvačnosti skříně tlumiče a částí klikového mechanizmu všech válců c1 ……torsní tuhost KH M  ……budící moment příslušného řádu

Pohybové rovnice soustavy

kt

 t  t  kt t  1   0 1  1  kt 1  t   c1  1  M o  sin t   

Zavedeme bezrozměrné veličiny:

t  0,2  0,4 ….poměrná velikost prstence tlumiče 1    ….poměr úhlové rychlosti vynucených kmitů k úhlové rychlosti vlastních kmitů 1 kt  ….poměrný útlum 2 t  1 t 

 1  o1  1st 2011/2012

1    2 2

 2  4 2 2



 4 2 1  1  t  



2 2

……poměr výchylky hmoty 1 k statické výchylce M 1st  o c1


2

SILIKONOVÉ TLUMIČE Poměrné resonanční křivky jednoduché soustavy se silikonovým tlumičem

B …průsečík křivek různých útlumů pro určitou velikost tlumiče ...1-hmotová soustava bez tlumiče

  

…. 1-hmotová soustava se zablokovaným tlumičem

Čím větší tlumič , tím menší výchylka, vlivem pohlcené energie při

1

2 2  t

2 t

pohlcená energie 75%

t  0,5

pohlcená energie 88%

t  0,5

další zvětšování už nemá smysl

Při optimálním tlumení je maximální výchylka právě v bodě B

 opt  pro 2011/2012

t  0,2

1

21  t 2  t 

t 0,2  0,5   opt 0,435  0,365


3

RESONANČNÍ TLUMIČE výrobně jednodušší, menší rozměry, účinnost 65-80%, spolehlivost a životnost daná stabilitou tlumících vlastností pryžového materiálu , jeho pevností a soudržností spoje s ocelovým materiálem (vulkanizace, lisování).

t

t

t

 t1

t 2

Pryž má tvrdost 45°-60°Shora Namáhání pryže ve střídavém smyku za vývinu tepla (nutné chlazení vzduchem) a agresivním prostředí nečistot a posypových látek na vozovce.

2011/2012


4

RESONANČNÍ TLUMIČE Zjednodušená torsní soustava . K hlavní soustavě ….

1 , c1 , M 

Připojíme pomocnou torsní soustavu …………………….

 t , ct , kt

kt

Ta má dílčí (parciální) frekvenci vlastních kmitů …….. t  ct t Pohybové rovnice:

 t  t  kt t  1   ct  t  1   0 1  1  kt 1  t   ct 1  t   c1  1  M o  sin t    t ….poměrná velikost prstence tlumiče 1    ….poměr úhlové rychlosti vynucených kmitů k úhlové rychlosti vlastních kmitů 1 kt   2 t  1 ….poměrný útlum  t ……poměr vlastních frekvencí (ladění tlumiče)  1 t 

2011/2012


5

RESONANČNÍ TLUMIČE M o   Poměr výchylky hmoty 1 k statické výchylce 1st c1

1 

 o1  1stat

2  

2



   2



2 2

2  2   2  1  t  2 2  t  2  2   2  1  2   2 2 Resonanční křivky soustavy s resonančním tlumičem při

 t 1 1  0 je v původních kritických

naladění na hlavní soustavu Při poměrném útlumu  otáčkách  

  1 1



sice kmitání hlavní soustavy

zcela utlumeno , ale v rozšíření soustavě vzniknou 2 nekonečně velké resonanční výchylky. V praxi nepoužitelné , pryž bez útlumu vede k 2 hmotové soustavě bez tlumiče.

2011/2012


6

RESONANČNÍ TLUMIČE

Společné body A, B se vždy pohybují po křivkách s mezními útlumy

  ,  0

Při změně ladění tlumiče   posouvají po křivce

 t se tyto body 1

   , takže vhodnou volbou

ladění a poměrného útlumu lze dosáhnout optima, tím že body A, B leží ve shodné výši a tvoří maximální vrcholy optimální velikosti resonančních výchylek. Optimum ladění Optimální útlum

 opt 

 opt 

t 1  1 1  t

3 t 81  t 

1Max  1 

Pro poměrnou velikost tlumiče, t  0,1  opt  0,91   opt  0,176 To znamená, že vlastní kmitání tlumiče je o 9% pomalejší , než vlastní kmitání soustavy. Současné pryže mají nižší útlum 0,08-0,14, což způsobí zvětšení výchylek a jejich neshodnost v A,B. Pro obvyklou horní mez poměrné velikosti tlumiče, t  0,2   opt  0,83   opt  0,228 je odlišnost od optima ještě větší.

2011/2012


7

2 t

TLUMIČE TORSNÍHO KMITÁNÍ SILIKONOVÉ TLUMIČE

Recommend Documents