Die Drehschwingungen in Kolbenmaschinen by Kurt Haug

By Kurt Haug

Der Zweck dieses Buches ist es, die Berechnung und Beherrschung der bei Kolbenmaschinenanlagen besonders wichtigen Drehschwingungen einem größe­ ren Kreis zu ermöglichen. Es sollte nämlich bereits beim Entwurf einer Kolben­ maschinenanlage ihr Schwingungsverhalten ebenso sorgfältig überprüft werden wie z. B. das sichere Zusammenarbeiten aller Triebwerksteile oder die Wahl ge­ eigneter Werkstoffe. Das vorliegende Buch wendet sich vor allem an diejenigen, die sich erstmals mit Drehschwingungen befassen, mögen sie noch an technischen Schulen stu­ dieren oder schon im Berufsleben stehen. Der behandelte Stoff ist ein Teilgebiet meiner an der Technischen Hochschule Berlin gehaltenen Vorlesung über Maschinendynamik. Die Gliederung des Buches in drei Hauptabschnitte entstand nach Erfahrungen des Unterrichts. Der erste Abschnitt vermittelt Grundbegriffe der technischen Schwingungslehre und führt in die mathematische Behandlung von Drehschwingungssystemen ein. Im zweiten Abschnitt wird die Berechnung der Drehschwingungen in Kolbenmaschinen be­ handelt. Auf Ausführlichkeit in der Darstellung wurde in diesem Teil besonderer Wert gelegt. Im dritten Abschnitt wird auf die Gestaltung von Kolbenmaschinen­ anlagen im Hinblick auf Drehschwingungen eingegangen und es werden die Maßnahmen zur Vermeidung gefährlicher Schwingungen behandelt. Im Anschluß an die theoretischen Betrachtungen wird jeweils der praktische Rechnungsgang an einem Zahlenbeispiel erläutert. Mit diesem Buch, welches wohl alles vermittelt, was once zur Beherrschung der Drehschwingungen in Kolbenmaschinenanlagen erforderlich ist, hoffe ich, den Bedürfnissen der Praxis weitgehend Rechnung zu tragen.

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Bei der Berechnung der an den Drehschwingungen beteiligten Pleuelstangenmasse ist die K enntnis der Gesamtmasse sowie die Lage des Pleuelstangenschwerpunkts notwendig. Diese beiden Größen lassen sich auf zeichnerisch-rech nerisch em Wege bestimmen. Bestimmung des Volumens 37. Best immung des Volumens und des Trägheitsmoments einer Pleuelstange - Verfahren Abb. einer P leuelstange. Verfahren mittels Zylinderschnit tcn. mittels Zylinderschnitten. Trägt man nach dem Verfahren mittels Zylinderschnitten über den einzelnen Schnittstellen im Abstand r die Größe der Schnit tfläche F im geeigneten Maßstab (Flächenmaßstab) auf, verbindet die 54 Die Berechnung der Drehschwingungen in Kolbenmaschinen.

1,241. Erzwungene harmonische Schwingungen ohne Dämpfung. Während die freien Schwingungen durch homogene Differentialgleichungen beschrieben werden, sind die Differentialgleichungen der erzwungenen Schwingungen inhomogen, d. h. es tritt eine gegebene Funktion der Zeit, eine sog. Störungsfunktion in der Gleichung auf. Diese Störungsfunktion kennzeichnet den Verlauf der Erregerkräfte und heißt in diesem Fall Erregerfunktion. Die Erregerkräfte, mit denen wir es zu tun haben, sind periodisch, also nach FoURIER (Ziff.

Unter Anwendung des Newtonsehen Grundgesetzes läßt sich allgemein für die k-te Masse die Schwingungsdifferentialgleichung anschreiben: H-4--~·i ~ Abb. 27. Mehrmassensystem mit n Massen. __,__.. - ' Moment Rückstellmoment, Rückstellmoment, '-_,-' infolge Trägheit herrührend vom links benachbarten Wellenstück - j',_ ,i herrührend vom r echts benachbart en Wellenstück 0· 38 Grundlagen der Schwingungslehre. ) = 0 ' +cn-d'Pn-'Pn-1)= 0 . ;p,. Um dieses System von Differentialgleichung en zu lösen, machen wir wieder den Ansatz (vgl.

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