Опять Буран, РМЗ-640.

[argentavis]

Ну зачем же так утрировать. Для того и мягкая подвеска здесь, чтобы позволить мотору двигаться. У меня ведь нет цели задавить вибрацию грузами. Здесь будут реальные детали двигателя именно такого веса, и эта картина максимально приближена к реальной.
Удалить цилиндры с поршнями мы не можем. Поэтому истиную картину мы в принципе увидеть не можем. Поэтому чтобы они не портили картину делаем весовой и габаритный макет этих цилиндров с поршневой с боку, и получаем уменьшенную картинку но аналогичную с той которую могли бы видеть в идеале.
Многие вещи человеку не дано увидеть, но визуализировать для своих органов чувств мы можем, делая аналоговые изображения. Если мы видим на экране монитора цветок, это же не значит что он растёт на экране.
Например в ядерной физике используют пузырьковую камеру, для регистрации элементарных частиц, которые увидеть невозможно никакими средствами. Но можно увидеть их след.
Конечно можно прицепить сбоку настоящие цилиндры с поршнями, пальцами и обрезками верхних головок шатунов, но зачем такой огород городить если их вполне могут заменить куски железа произвольной формы, лишь бы расположение их ЦМ, совпадал с расположением ЦМ цилиндро-поршневой группы. Тут вообще нет других вариантов, и не вижу здесь оснований подвергать сомнению результаты опытов. Они весьма близки к реальным. И говорить что это ничего не говорит о степени уравновешенности КВ, это всё равно, что сказать, что я попусту потратил время. 🙁

 

[Хboct]

Тут вообще нет других вариантов, и не вижу здесь оснований подвергать сомнению результаты опытов. Они весьма близки к реальным. И говорить что это ничего не говорит о степени уравновешенности КВ, это всё равно, что сказать, что я попусту потратил время

Ни в коем разе. Но остается некоторая недосказанность повествования. 🙂 Столько всего сделано, а уровень коэффициента разными сторонними наблюдателями оценивается от 0,41 до 0,6. С таким же успехом можно было обойтись меньшей кровью.
Имея это все, осталось лишь поиграть навесной массой противовесов или кривошипа и посмотреть на форму и пики овала. А потом уже с навесными массами агрегатов и посмотреть куда и как будет округляться интереснее.  :IMHO

 

[Авиамеханик№1]

Аргентавиус!
Согласно программе расчета винтов (автор Калеганс, тут на сайте есть в виде файла Эксель) при редукции 1:1 и диаметре винта 1,1 м на 5500 оборотах мощность двигателя составит 50 л.с. При этом тяга не превысит 100 кг!
Зачем извращаешся, если мощности в 50 л.с. достичь без наддува на твоем двигателе нереально и тяга в 100 кг явно мала?

 

[argentavis]

С таким же успехом можно было обойтись меньшей кровью.

Ну да, обходились ведь раньше без этого, и пилили кому как вздумается. И теперь никто не запрещает это делать.  Просто высказывалась мысль, что сколько ни сними с этого КВ будет всё равно мало. А это не так.

Столько всего сделано, а уровень коэффициента разными сторонними наблюдателями оценивается от 0,41 до 0,6.

Сколько людей столько и мнений. Согласно крайним экспериментам, коэффициент находится в районе 0.5 +-0.05 и лично у меня, теперь не осталось сомнений на этот счёт.

Имея это все, осталось лишь поиграть навесной массой противовесов или кривошипа и посмотреть на форму и пики овала.

Больше не вижу в этом смысла. Что мне было нужно я выяснил.  Проволочные бандажики не пригодились. Стенд разберу и буду готовить мотор к окончательной сборке. Токарь обещал выточить детали в середине февраля.

 

[argentavis]

Ну вот погулял с собакой на свежем воздухе, подумал, да и согласился с тобой Володя. Что я, зря делал бандажики что ли?
Сделаю ещё один опыт с грузиками у шатуна. Смоделируем недопиленость. Да и вообще то, если буду следующий коленвал резать, то у шатуна мяса буду оставлять побольше. И если использовать мотор без электростартёра то лучше так и сделать, чтобы не получить больших горизонтальных колебаний.
Сниму нижнюю половинку картера , накручу листового свинца и посмотрим что получится! 🙂

 

[SinglFather]

С практической точки зрения для данного двигателя проводить дальнейшие эксперименты нет смысла. Но остались по крайней мере два вопроса. В частности, непонятно почему весовой К = 0,42 , а по визуальным замерам К = 0,5? Если есть ошибка, то её не плохо было бы найти.
Почему круг на экране заполнен змейкой? После изменений крепления зеркал её почти не видно, но только по-тому, что она стала более высокочастотной. Колебания остались. Такой эффект может иметь место только из за накачки гармоническими составляющими вызванными нелинейностями основного процесса. А причин этого не видно.

Что я, зря делал бандажики что ли?
Сделаю ещё один опыт с грузиками у шатуна. Смоделируем недопиленость.

Только грузики желательно взвесить.
И ещё одна мысль. Если уж делать этот опыт, то нужно бы попробовать навесить грузы до состояния прямой вертикальной линии. При весовом расчете Кур. мы исходили из того, что до обрезания было К=0. Но это может быть не так. Из-за этого возможна ошибка в определении К.

 

[SinglFather]

Да и вообще то, если буду следующий коленвал резать, то у шатуна мяса буду оставлять побольше. И если использовать мотор без электростартёра то лучше так и сделать, чтобы не получить больших горизонтальных колебаний.

Владимир, уж извини, но я опять о том же. Ты ориентируешся на амплитуду вибрации, а задача балансировки, - получить равные моменты сил инерции по горизонтали и вертикали. У недопиленного вала момент будет больше по вертикали, чем по горизонтали. Он  будет больше и относительно случая, когда вал отбалансирован оптимально, т.е. когда   К=0,5 .
Т.е., двигатель с недопиленным  валом будет трясти сильнее по вертикали в любом случае, независимо от обвязки.

 

[argentavis]

Грузы я конечно взвесил по 60гр на каждую щёку. До исходного состояния не довести конечно. Даже это сложно плотно намотать, так чтобы не размоталось. Придётся ещё вокруг свинца медной проволокой пройтись. Смысл в том, что для комплектации мотора с ручным стартёром и лёгким глушителем в на уровне цилиндров с шарово-пружинными соединениями патрубков, я рекомендовал бы, менее кардинальную резку по К-0.3 примерно. Чтобы  выйти на круговую эпюру без бокового обвеса.
Тем более если добавляется редуктор, ЦМ которого находится ниже оси КВ нет смысла много снимать. Потому что вертикальные колебания и так хорошо подавляются.
Я думаю что до обрезания было именно К=0. Какими бы малыми горизонтальные колебания ни были, они все равно были бы видны.
А у бокового зеркала крепление не изменилось. Те же болтики М5. Изменилась жесткость уголка. Так что причина змейки только в этом, теперь это очевидно!

 

[argentavis]

двигатель с недопиленным  валом будет трясти сильнее по вертикали в любом случае, независимо от обвязки.

Виктор, ты заблуждаешься. По закону сохранения импульса если по вертикали и больше энегргия колебаний, то она делится между цилиндро-поршневой группой и винтом, а по горизонтали вся энергия передаётся только винту. Это надо учитывать прибалансировке. И то что не пиленый отбалансирован на К-0 не случайно. Возможно это и учитывалось конструкторами этого КВ. Не дураки ведь они в конце концов. Мы не знаем на самом деле почему выбрана такая балансировка, и судим со своей колокольни. Поэтому я считаю усердным пилением коленвала заниматься не стоит, а следует учитывать компоновку и обвес двигателя.

 

[SinglFather]

двигатель с недопиленным  валом будет трясти сильнее по вертикали в любом случае, независимо от обвязки.

Виктор, ты заблуждаешься. По закону сохранения импульса если по вертикали и больше энегргия колебаний, то она делится между цилиндро-поршневой группой и винтом, а по горизонтали вся энергия передаётся только винту. Это надо учитывать прибалансировке. И то что не пиленый отбалансирован на К-0 не случайно. Возможно это и учитывалось конструкторами этого КВ. Не дураки ведь они в конце концов. Мы не знаем на самом деле почему выбрана такая балансировка, и судим со своей колокольни. Поэтому я считаю усердным пилением коленвала заниматься не стоит, а следует учитывать компоновку и обвес двигателя.

Ну вот и пришли к тому от чего плясали.
Начнём с того, что при взаимодействии двигателя с винтом (имеется в виду угловая вибрация) возникают силы. Причем в их образовании принимают участие со стороны винта гироскопический момент, а со стороны двигателя вибрация его инерционной массы. Гироскопический момент - это момент инерции умноженный на скорость вращения. А масса двигателя не зависит от его оборотов.
Если к оси винта приложена изгибающая сила, то винт по отношению к ней (учитывая его момент инерции и вращение) проявляет себя как железобетонный блок типа, ну, скажем ФС-4 . Следовательно силы изгибающие вал будут практически определяться и будут пропорциональны инерционным силам, возникающим при вибрации двигателя.
Вал с оптимальной балансировкой (К=0,5) будет создавать  одинаковые импульсы движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях двигателя, независимо от его разноса масс и амплитуд колебаний в этих плоскостях, следовательно одинаковые импульсы сил и одинаковые изгибающие моменты на валу двигателя, соединяющего его с винтом.

Что будет происходить, если взять вал с К=0 или с К=0,2 дальше легко представить.
 

 

[argentavis]

Виктор, ну почему ты всё упрощаешь? Выше я описывал, что произойдёт если ориентировать винт вдоль кривошипов и поперёк!
Ты видимо не удосужился прочитать внимательно и вникнуть в написанное.
Да, центробежные силы растягивают винт и если он ориентирован по кривошипам, то изгибные нагрузки от вертикальных вибраций будут большие, даже не смотря на то что цилиндры гасят амплитуду, но если винт поперёк этих колебаний вал воспринимает его как круглое тело с малым разносом масс, и с винтом ничего криминального не будет происходить.
Но в любом случае, амплитуду надо гасить так чтобы на работающем двигателе без винта она была одинакова по всем направлениям. Это моё убеждение.

 

[SinglFather]

Виктор, ну почему ты всё упрощаешь?

Я стараюсь по-понятнее изложить свои мысли поэтому и упрощаю.
Если лезть в дебри, то нужно учитывать, что направление максимального значения силы от гироскопического момента повернуто на 90 гр. относительно  лопастей винта, и что из влияния гироскопического момента на вибрацию реально выпадает лишь 20-30 градусов от полного оборота винта, и то, что вектор силы инерции винта при повороте от лопасти туда-сюда на 45 градусов изменяет свою величину лишь на 30 процентов.  Есть еще кореолисова сила, которая проявляет себя в момент раскрутки. Она тоже как-то влияет в зависимости от положения винта. Наверное есть что-то ещё, что нужно учесть.
Конечно лучше рассмотреть случай с трехлопастным винтом, но разница, на самом деле будет не так велика как кажется.
Кроме этого, мой личный опыт мне говорит, что нужно стремиться к К=0,5.
Можно, конечно посидеть пару дней и более детально обосновать свою позицию, но сейчас я этого сделать не могу, - нет времени.
Просто предлагаю остановиться на К=0,5. Уверен, это правильный вариант, а К=0,2 или даже К=0, - это ошибка. 

 

[SinglFather]

Интуиция хороша там, где есть опыт. В незнакомом деле она и гения может завести в дремучий лес.
Но в принципе здесь ничего сложного нет. Нужно будет посмотреть, что нарисует зеркальце, когда силовая установка будет стоять с винтом на самолете.  Тогда всё намного понятней будет. Я для ясности крепил на маховике генератора грузы в разных положениях и разной массы, а потом пересчитывал их на противовесы.

Вообще-то в физике на первом месте должен быть корректно поставленный опыт, за которым следует понимание. А математика это лишь один из инструментов.

 

[SinglFather]

Ты бы лучше рассказал, чем закончилось твое пиление коленвала РМЗ-500 (фото с ветки) http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1185652233/570
Все пилят коленвалы, но есть ли данные по работе моторов, подтвержденные приборами?

Вы бы подсказали, какими приборами и что нужно померить.

 

[M.Gennadij]

M.Gennadij, нужны пояснения к рисункам, и нужно расшифровать обозначения.

Рисунок "а)". Ось OZ, ось вращения винта, если смотреть из точки О в сторону стрелки Z, то винт вращается по часовой стрелке. Ось OX, ось поворота двигателя, если смотреть из точки О в сторону стрелки X, двигатель поворачивается по часовой стрелке. Ось OY, ось действия гироскопического момента, если смотреть из точки О в сторону стрелки Y, то момент будет направлен по часовой стрелке. Рисунок "b",проекция со стороны стрелки Z на плоскость XOY. Момент от инерционных сил, вращается в противоположную сторону от вращения двигателя (винта), таким образом, максимальный гироскопический момент будет действовать четыре раза за один оборот двигателя через 90 градусов (в предыдущем сообщении я ошибся). Максимальное влияние  момента инерции от винта так же будет проявляться через 90 градусов, и будет смещено по отношению к гироскопическому на 45 градусов. Таким образом и гироскопические моменты, и влияние момента инерции винта, будут одинаковыми и в вертикальной, и в горизонтальной плоскости. Таким образом, влияние на соотношение вибраций по осям, они оказывать не будут. Исходя из того, что моменты от гироскопических сил намного больше, чем от инерционных, я думаю, есть смысл сориентировать винт таким образом, что бы максимальные моменты гироскопических сил были равными за поворот винта. Это можно реализовать, если они будут проявляться в плоскостях, повёрнутых относительно вертикальной и горизонтальной на 45 градусов.

 

[M.Gennadij]

нужно расшифровать обозначения

Омега большая, по оси OZ, частота (угловая скорость) вращения винта. Омега малая, по оси OX, частота (угловая скорость) поворота двигателя (винта). Fк, сила Кориолиса. Mr, гироскопический момент.

 

[SinglFather]

Таким образом и гироскопические моменты, и влияние момента инерции винта, будут одинаковыми и в вертикальной, и в горизонтальной плоскости. Таким образом, влияние на соотношение вибраций по осям, они оказывать не будут. Исходя из того, что моменты от гироскопических сил намного больше, чем от инерционных, я думаю, есть смысл сориентировать винт таким образом, что бы максимальные моменты гироскопических сил были равными за поворот винта.

Тогда я не понимаю, что подразумевается под  моментами гироскопических сил.
Максимальные моменты гироскопических сил за полный оборот винта и так должны быть равны.  Быть может речь идет о положении максимальных моментов по отношению к результирующему вектору сил создающих прецессию. Но ведь вращаются они в одном направлении, как это может повлиять на вибрацию?    

 

[SinglFather]

Кажется понимаю. Похоже, что можно значительно снизить силы изгибающие вал на котором сидит винт.
Но вибрацию самого двигателя это едва ли уменьшит.

 

[M.Gennadij]

Тогда я не понимаю, что подразумевается подмоментами гироскопических сил.
Максимальные моменты гироскопических сил за полный оборот винта и так должны быть равны.Быть может речь идет о положении максимальных моментов

Да, речь идёт о максимальных моментах от гироскопических сил. Четыре раза за оборот (через 90 градусов) они равны нулю, либо достигают максимального значения (со сдвигом между нулём и максимумом 45 градусов). Но если балансировка двигателя не равна 0,5 и максимальные гироскопические моменты действуют в вертикальной и горизонтальной плоскостях , то величина максимальных моментов за оборот двигателя будет чередоваться ( максимум одной величины, максимум другой величины). Что бы они стали равными, нужно, что бы угловое смещение по этим осям было одинаковым, это достигается, если они сдвинуты на 45 градусов от вертикали (горизонтали).

 

[M.Gennadij]

Но вибрацию самого двигателя это едва ли уменьшит. 

Если балансировка 0,5 , то не уменьшит. Если балансировка 0 , или 1 , то гироскопические моменты можно уменьшить, соответствующим образом сориентировав двухлопастный винт относительно коленвала.