Привод с косой шайбой
(2.67) |
Привод, в котором используется косая шайба, как и ромбический привод, обеспечивает полную балансировку двигателя. Вращающаяся косая шайба создает момент относительно оси, перпендикулярной оси вращения. Для достижения идеальной балансировки этот момент должен уравновешиваться моментами, возникающими при возвратно-поступательном движении поршней. Они создают крутящий момент, противоположный по направлению моменту, создаваемому косой шайбой, и уравновешивание происходит в том случае, когда моменты равны по величине. Это обычно достигается, когда сама косая шайба играет роль уравновешивающей массы. Если материал шайбы известен, то ее толщина в условиях полной балансировки определяется формулой [51]
2NcMr/ cos Я
Где MR — масса, участвующая в возвратно-поступательном движении (для одного цилиндра); I — угол наклона шайбы; Nc — число цилиндров. Обозначения остальных параметров даны на
Крейцкопф Косая шайба Рис. 2.30. Привод с косой шайбой. |
Рис. 2.30. Следует отметить, что при балансировке с использованием косой шайбы моменты, обусловленные силами инерции, становятся равными лишь при одном значении угла наклона шайбы, не считая тривиального решения (ф = 0). Если угол наклона шайбы изменять во время работы, регулируя таким образом мощность двигателя, то система разбалансируется, как это можно видеть на основании данных, представленных на рис. 2.31. (Чтобы преодолеть этот эффект, Зиф и Мейер [52] разработали модифицированную конструкцию приводного механизма с косой шайбой.) Однако толщина шайбы диктуется еще и соображениями прочности и может не удовлетворять соотношению (2.67). Чтобы компенсировать это отклонение, можно различными способами добавить дополнительную массу к механизму привода с косой шайбой. Предпочтительнее всего окан-
Товать шайбу кольцом из тяжелого металла — типа карбида вольфрама или урана. Динамика приводного механизма с косой шайбой подробно рассматривается в работах [51—53]. Итак, анализ балансировки системы показывает, что в случае, если не применяется универсальный механизм типа ромби- Рис. 2.31. Разбалансировка при изменении угла наклона косой шайбы. 1—момент поршня; 2—момент косой шайбы; 3—точка баланса. |
Разбалансирован, и конструктору придется искать компромиссное решение. Следовательно, отсутствие периодических взрывов еще не означает, что механизм привода сбалансирован.