Виды колебаний для ССУ в двигателях

В судовых установках, под влиянием действующих в двигателе периодически меняющихся сил и моментов возникают три вида механических колебаний - продольные, поперечные и крутильные. Рассмотрим упрощенную колебательную систему (рис. 1) - двигатель с действующими в нем силами представлен в виде массы, закрепленной на упругой опоре, свободный верхний конец которой жестко закреплен.
Продольные колебания возникают под влиянием приложенной к массе знакопеременной силы, действующей вдоль оси вала и вызывающей колебания массы в направлении оси (рис. 1, а). При этом удерживающий массу вал также будет испытывать продольные колебания, и подвергаться сжатию и растяжению вдоль своей оси.
К числу сил, вызывающих продольные колебания двигателя в вертикальной плоскости, относятся неуравновешенные силы инерции первого и второго порядков, и вертикальные составляющие центробежных сил, которые, действуя в плоскости осей цилиндров, стремятся попеременно прижимать двигатель к фундаменту и отрывать от него.
Продольные колебания испытывает также коленчатый вал двигателя. Колебания вдоль его оси вызываются частично возникающими в нем крутильными колебаниями и периодически меняющимися радиальными составляющими сил давления газов и сил инерции движущихся масс, нагружающими щеки вала и вызывающими изгибные деформации вала в плоскости колен. Кроме того, вал испытывает продольные колебания под влиянием пульсации упора гребного винта.
Поперечные колебания возникают под влиянием приложенной к массе знакопеременной силы, действующей вдоль прямой, перпендикуляр­ной оси вала, и возбуждающей колебания массы в этом направлении. Удерживающий массу вал также будет испытывать поперечные колебания [колебания в плоскости, проходящей через отмеченную прямую и ось вала и подвергаться переменному изгибу (рис.1, б). Поперечные колебания двигателя и его фундамента вызываются горизонтальными составляющими неуравновешенных центробежных сил, моментом этих сил и опрокидывающим моментом, стремящимся сместить дизель с фундамента попеременно то на правый, то на левый борт.
Источник: судоходство.