Что такое первичный и вторичный баланс двигателя?

Всего один комментарий: 1000 об/мин — это 1000/60 = 16,67 об/с, или Гц. Здесь учитывается коэффициент 60 секунд в минуте (Гц — герц, то есть в секунду).

Проще всего объяснить это так: первичный баланс первого порядка связан с тем, что двигатель вибрирует с частотой, равной частоте вращения двигателя (например, 1000 Гц при 1000 об/мин). Вторичный баланс второго порядка связан с тем, что частота вибрации в два раза превышает частоту вращения двигателя, и так далее.

В обиходе первичными обычно называют синусоидальные, а вторичными — несинусоидальные колебания. Конечно, возникает вопрос, что вызывает различные типы колебаний…

Представьте себе обычный двигатель с поршнями, соединёнными с коленчатым валом шатунами. Во время работы поршни приводят в движение коленчатый вал. Возможно, вам будет проще понять, что происходит, если вы представите, что происходит при вращении коленчатого вала. Вы увидите, что вертикальное движение поршня не является равномерным, когда поршень перемещается на 180° от 90° после верхней мёртвой точки (ВМТ) до 90° перед нижней мёртвой точкой (НМТ), а также когда он перемещается на 180° от 90° НМТ до 90° ВМТ. Эта разница приводит к неодинаковой скорости движения масс и, следовательно, к неодинаковым колебаниям. С этими колебаниями связан вторичный баланс.

Один из способов доказать это самому себе — вернуться к школьной геометрии и теореме Пифагора (a2 + b2 = c2, где a и b — короткие стороны прямоугольного треугольника, а c — гипотенуза (длинная сторона)). Если подумать о том, что происходит при повороте кривошипа, то можно представить, что шатун — это c, ход кривошипа — a, а перемещение поршня — b. Чтобы было проще представить это в уме, мы можем использовать прямоугольный треугольник 3-4-5:

• При 90º до ВМТ или после ВМТ образуется прямоугольный треугольник, образованный горизонтальным ходом кривошипа (a, который в данном случае можно принять за 3), вертикальным смещением поршня от центра кривошипа (b, равное 4) и самим шатуном (c, равное 5). Таким образом, поршень находится на расстоянии 4 единиц от центра кривошипа.




• В нижней мёртвой точке (НМТ), когда кривошипный вал направлен строго вниз, ход поршня составляет 2 (длина шатуна минус ход кривошипного вала). Поршень переместился вниз на два деления по сравнению с положением 90º на отметке 4.




• В верхней мёртвой точке (ВМТ) ход кривошипа направлен вертикально вверх, а рабочий объём поршня составляет 8 (длина шатуна плюс ход кривошипа). Поршень поднялся на четыре единицы по сравнению с положением под углом 90º.

Неравномерное расстояние между двумя половинами кривошипа приводит к разной скорости движения поршней и, следовательно, к разной инерции и вибрации.