Континуальные модели синфазного течения силиконового масла по кольцевым каналам демпферов крутильных колебаний вала дизеля

Abstract

Исследуются динамические характеристики в опытных конструкциях демпферов крутильных колебаний коленчатого вала дизеля, у которых для накопления и рассеивания энергии резонансных колебаний вала используются синфазные течения силиконового масла средней вязкости по кольцевым каналам круглого или прямоугольного сечения. На основе уравнений нестационарного движения несжимаемой жидкости составлены математические модели указанных течений и, при использовании преобразования Лапласа для переходного процесса или метода комплексных амплитуд для установившихся колебаний, найдены аналитические решения этих уравнений (в виде сумм соответствующего функционального ряда). Указаны механические модели заменяющих механизмов с фрикционными связями, отвечающие этим моделям. Получены аналитические выражения для коэффициента вязкого демпфирования и приведенного момента инерции, зависящих от частоты установившихся колебаний вала. Выполнено сравнение динамических характеристик для демпферов крутильных колебаний, снабженных жидким (силиконовым) и твердым (стальным) маховиком.

Dynamic characteristics in experimental designs of torsional vibration dampers of a diesel engine crankshaft, in which an in-phase flow of silicone oil of medium viscosity along annular channels of circular or rectangular cross-section is used to accumulate and dissipate the energy of resonant vibration of the shaft, are studied. On the basis of the equations of nonstationary motion of incompressible fluid, mathematical models of these flows are compiled. Analytical solutions of these equations are found (in the form of the sums of the corresponding functional series) using the Laplace transform for transient or complex amplitude method for steady-state vibration. Mechanical models of the replacement mechanisms withfrictional bonds, corresponding to these models, are indicated. Analytical expressions are obtained for the coefficient of viscous damping and the reduced moment of inertia, which depend on the frequency of the steady vibration of the shaft. Dynamic characteristics for torsional vibration dampers equipped with a liquid (silicone) and a solid (steel) flywheel are compared.