GVAGVAGVA сказал(а):
круговая эпюра основания конуса вращения конца вала двигателя не соответствует весовым значениям оптимальной балансировки.
А какая тогда соответствует?!
Хорошо, давайте рассуждать логически!
По роду деятельности, на производстве я занимался электровибраторами, и есть некоторый опыт их настройки. Они применяются во многих отраслях, в основном для перемещения сыпучих материалов на лотках.
Для тех кто не знает сообщу, что это обычный электро двигатель с усиленым валом и подшипниками с двумя одинаковыми выходами вала на концах которых закреплены по два эксцентрика, которые можно сдвигать друг относительно друга в плоскости перпендикулярной валу и таким образом регулировать уровень вибрации. Если эксцентрики совмещены то вибрация максимальна, если раздвинуты то они начинают частично уравновешивать друг друга и вибрация минимальна.
Можно там закрепить и так что одна пара находится внизу, другая в верху. Так как и на коленвале бурана.
Если так закрепить эксцентрики, то получится,что центробежные силы будут раскачивать ось вала таким образом, что она будет описывать конические поверхности с вершинами в центре вала.
Если на против эксцентриков сделать кривошип и навесить на него контрогруз который будет компенсировать вес эксцентрика то вибрация исчезнет и вал успокоится. Балансировка колёс в этом и заключается. Думаю с этим утверждением никто спорить не будет.
Самое интересное начинается тогда, когда вместо контрогруза который компенсирует вес эксцентрика, мы привесим такого же веса систему шатун, поршень, палец.
Начнём с нижней мёртвой точки. Будем считать что вал уже имеет скорость и все динамические, инерционные и центробежные моменты действуют.
Вес поршня и верхняя головка шатуна здесь по окружности центробежную силу не компенсирует (а мы договорились что их вес это часть контрогруза) потому что они испытывают ускорения только в вертикальном направлении, таким образом воздействуя на вал и толкая его вниз или вверх (действие равно противодействию). Центробежная сила эксцентрика направлена вверх, а масса кривошипа и нижней головки шатуна, своей центробежной силой уравнивают частично силу эксцентрика и вместе с силой инерции поршня полностью уравнивают центробежную силу эксцентрика.
В положении 90 градусов поршень с верхней головкой шатуна ускорений не испытывает, здесь происходит переход от ускорения разгона, к ускорению торможения, и поэтому силы инерции нет. Из-за разности веса эксцентрика и кривошипа с нижней головкой шатуна появляется сила F.
Ну и в верхней мёртвой точке происходит то же самое что и в нижней. Поэтому полностью вес поршня и верхней головки шатуна с пальцем и не нужно компенсировать эксцентриком, а только на 50%. Тогда сила F равномерно распределится по всем направлениям и уровень вибрации будет минимальным.
Конечно это упрощённый взгляд на этот вопрос, потому что там есть ещё пульсации силы давления на поршень и появляются крутильные колебания, но это уже другая история.
