Бесшатунные двигатели - 2

[Сосед Николаич]

Сосед Николаич писал(а) Сегодня :: 02:09:48:Просто удивительно, где вы увидели схему 11-б...
До этого момента в постах Вы легко понимали, что речь идет о схемах Рис.11 из книги С.С.Баландина и сами привели его в Посте №10338. Что случилось?

Пост 10338 относится к разложению сил. Свою схему я показал в Ответ #10199, м.б. так будет понятно?

 

[TsAI]

Андрей, стандарты на крепёжные нормали предполагают

в основном под ключ - трубу, который залезает в колодец малого Д. Под такой ключ можно сделать и круглые гайки.... 

Именно такие не можно, а дОлжно (напр, крепление муфт привода отеч. ТНВД)

DIN 546 Гайка круглая шлицевая, аналог ГОСТ 11871


На ползунах у двигателя с БСМ автором показаны именно гайки корончатые, прорезные, ГОСТ 5918-73; от самооткручивания гайка д. быть защищена шплинтом, который проходит через отверстие, просверленное поперёк резьбы и через шлиц в коронке гайки. 

P.S. Похоже, что уже начинается "тюнинг-фэйслифтинг" БСМ-двигателя Владимира Александровича... Архисовременно...

   

 

[Сосед Николаич]

Не забывайте, что реактивный момент, противоположный по знаку и равный по величине выходному крутящему моменту должен где-то образовываться, а образовывается он как раз реакцией корпуса на боковые силы, действующие на переменном плече. В схеме Рис.11б он образуется в контактной реакции зубьев венца, закрепленного на корпусе. Поэтому теоретически там направляющие с ползунами не нужны.

Владимир Александрович, очень хорошо, что Вы подняли вопрос про реактивный момент двигателя с БШМ. К сожалению, схему реактивного момента для Вашей сх.1 ни в статье, ни на форуме найти не удалось, поэтому предлагаю свою схему, из которой видно, что у Вас нулевая боковая сила N. (поршень двигается слева направо)

Если  Вы не согласны, требую рисунок.
Небольшие пояснения - на первом рисунке изображён двигатель с БШМ в виде "чёрного ящика", указано, в какую сторону вращается выходной вал, показан упор и направление реактивного момента. На втором рисунке показано, каким образом этот реактивный момент возникает в конструкции.

 

[Сосед Николаич]

И реактивный момент для БШМ по Баладину сх.11-а (поршень двигается слева направо)

 

[Сосед Николаич]

Реактивный момент для двигателя с зубчатой передачей сх11-б. (поршень двигается слева направо)

 

[Владимир Александрович]

Владимир Александрович, в моей схеме НЕТ зубчатой передачи для организации прямолинейного движения ползуна, поэтому Вы комментируете сх 11-б, которой ТАМ НЕТ. Прямолинейное движение организовано парой ползун/направляющая. 

      Ну хорошо, Вы хотите использовать планетарную зубчатую передачу, которая по замыслу не влияет на кинематику БСМ и работает как отдельный самостоятельный узел. Я вас спрашивал пробовали ли Вы задать реальные диаметры зубчатых колес в своей схеме, которую Вы здесь еще раз изобразили помимо поста №10199.
     Возьмем вполне приличный рабочий ход поршня 84мм. Значит расстояние между центральной осью и осью ПКВ будет 21мм. Следовательно, при указанном Вами передаточном отношении 6, диаметр ведущей шестерни на ПКВ будет 6мм, а ведомой на выходном валу 36мм. Как Вы считаете это подходит по прочности для практики при ходе 84мм и соответствующей ожидаемой мощности двигателя? Однозначно - нет. Не подойдут и другие передаточные соотношения. Есть выход! Вы может сделать не наружное, а внутреннее зацепление с нужным передаточным отношением, причем радиус ведущего зубчатого колеса может уйти за центральную ось механизма и выбран таким, который обеспечивает нужную прочность. Конечно увеличится и зубчатый венец внутреннего зацепления на выходном валу, но это сейчас не важно. Важно, что и в таком виде механизм не будет работоспособен. Почему? Потому что тангенциальная сила в зацеплении переносится и на ось ПКВ, а через нее на подвижную опору, которая в серьговом механизме названа ЦОЭ. В серьговом механизме такой силы нет, потому что там на серьговой муфте крутящий момент образуется парой сил и на оси ПКВ составляющие пары сил взаимно уравновешиваются, поэтому и перекоса ЦОЭ нет. У Вас же обозначенная боковая сила на оси ПКВ перекосит подвижные опоры, похожие на ЦОЭ и сломает зубья зацепления. Это значит, что придется вводить в схему отдельный соединительный вал с двумя парами зубчатых колес. Тогда зачем еще отдельная планетарная передача, когда к соединительному валу выпущенному на выход можно подобрать нужное передаточное отношение. В итоге приходим к схеме Рис.11а книги С.С. Бадландина.

Пост 10338 относится к разложению сил. Свою схему я показал в Ответ #10199

Я как раз и имел ввиду рисунок Поста №10199 в своих сообщениях и ссылался на него, например в №10346.

м.б. так будет понятно? 

Конечно, понятно, только на последнем рисунке нет второй пары поршней, перпендикулярной плоскости рисунка.




 

 

[Владимир Александрович]

И реактивный момент для БШМ по Баладину сх.11-а (поршень двигается слева направо) 

Реактивный момент для двигателя с зубчатой передачей сх11-б. (поршень двигается слева направо) 

А что сказать то хотели этими рисунками?

 

[Владимир Александрович]

Не очень технически профессионально написано журналистом, но интересно:
http://www.dni.ru/tech/2015/1/26/292912.html

 

[Владимир Александрович]

На втором рисунке показано, каким образом этот реактивный момент возникает в конструкции. 

       Приведенный рисунок неверен, поэтому и вывод неправильный. Реактивный момент всегда образуется относительно центральной оси двигателя. А Вы изобразили силу напраленную радиально от центальной оси, да еще на плече относительно оси ПКВ. Как же так?
        Для образования реактивного момента не важно даже как устроен механизм преобразования движения. Главное где, в какой точке, приложена сила на корпус и какое расстояние от этой точки до центральной оси вращения выходного вала мотора. Разумеется величина силы и плеча находится в постоянном изменении в процессе работы двигателя.

Владимир Александрович, очень хорошо, что Вы подняли вопрос про реактивный момент двигателя с БШМ. К сожалению, схему реактивного момента для Вашей сх.1 ни в статье, ни на форуме найти не удалось, поэтому предлагаю свою схему, из которой видно, что у Вас нулевая боковая сила N. (поршень двигается слева направо)

        Реактивный момент в серьговом механизме образуется точно также как в схеме С,С,Баландина Рис.11а. Вы это уже нарисовали на следующем рисунке. Чем обоснован первый рисунок, если Вы знаете как правильно образуется реактивный момент, изображая его на втором?

 

[Сосед Николаич]

Сосед Николаич писал(а) 26.01.15 :: 23:20:28:Владимир Александрович, очень хорошо, что Вы подняли вопрос про реактивный момент двигателя с БШМ. К сожалению, схему реактивного момента для Вашей сх.1 ни в статье, ни на форуме найти не удалось, поэтому предлагаю свою схему, из которой видно, что у Вас нулевая боковая сила N. (поршень двигается слева направо)        Реактивный момент в серьговом механизме образуется точно также как в схеме С,С,Баландина Рис.11а. Вы это уже нарисовали на следующем рисунке. Чем обоснован первый рисунок, если Вы знаете как правильно образуется реактив

В схеме С,С,Баландина Рис.11а боковая сила напрвлена вниз при вращении выходного вала [highlight]вправо[/highlight] и при ходе поршня слева направо. У Вас в сх1. с серьговым механизмом вращение выходного вала [highlight]влево[/highlight] при том же ходе поршня. Тогда, если реактивный момент образуется той же боковой силой, то она должна быть направлена вверх. Но каким образом это может быть? И, Владимир Александрович, Вы написали, что разложение сил на ползуне в Вашей сх.1 такое же. как в сх.11-б (с ЗП). Но там вообще нет боковой силы на ползуне, или у Вас разложение как в сх.11-а (с синхронизирущей ЗП), но как тогда быть с противоположным направлением реактивного момента и с отсутствием момента на ПКВ? 

 

[Сосед Николаич]

Ну хорошо, Вы хотите использовать планетарную зубчатую передачу, которая по замыслу не влияет на кинематику БСМ и работает как отдельный самостоятельный узел. Я вас спрашивал пробовали ли Вы задать реальные диаметры зубчатых колес в своей схеме, которую Вы здесь еще раз изобразили помимо поста №10199.      Возьмем вполне приличный рабочий ход поршня 84мм. Значит расстояние между центральной осью и осью ПКВ будет 21мм. Следовательно, при указанном Вами передаточном отношении 6, диаметр ведущей шестерни на ПКВ будет 6мм, а ведомой на выходном валу 36мм. Как Вы считаете это подходит по прочности для практики при ходе 84мм и соответствующей ожидаемой мощности двигателя? Однозначно - нет. Не подойдут и другие передаточные соотношения. Есть выход! Вы может сделать не наружное, а внутреннее зацепление с нужным передаточным отношением, причем радиус ведущего зубчатого колеса может уйти за центральную ось механизма и выбран таким, который обеспечивает нужную прочность. Конечно увеличится и зубчатый венец внутреннего зацепления на выходном валу, но это сейчас не важно. Важно, что и в таком виде механизм не будет работоспособен. Почему? Потому что тангенциальная сила в зацеплении переносится и на ось ПКВ, а через нее на подвижную опору, которая в серьговом механизме названа ЦОЭ. В серьговом механизме такой силы нет, потому что там на серьговой муфте крутящий момент образуется парой сил и на оси ПКВ составляющие пары сил взаимно уравновешиваются, поэтому и перекоса ЦОЭ нет. У Вас же обозначенная боковая сила на оси ПКВ перекосит подвижные опоры, похожие на ЦОЭ и сломает зубья зацепления. Это значит, что придется вводить в схему отдельный соединительный вал с двумя парами зубчатых колес. Тогда зачем еще отдельная планетарная передача, когда к соединительному валу выпущенному на выход можно подобрать нужное передаточное отношение. В итоге приходим к схеме Рис.11а книги С.С. Бадландина.

Да, про схему Вы поняли всё правильно. Честно, где Вы спрашивали "пробовали ли Вы задать реальные диаметры зубчатых колес в своей схеме," - не видел, наверное, не у меня. Соотнощение 6 к 1 я нигде не указывал -это Ваша фантазия, меня устроит и 1 к 1. Насчёт тангециальной силы не согласен, если правильно спроектировать - нагрузка на ЦОЭ перераспределяется, но заклинивания не будет.  Вот только вертикальные ни ползуны, ни поршни не нужны -для работоспособного механизма..   

 

[Сосед Николаич]

 Приведенный рисунок неверен, поэтому и вывод неправильный. Реактивный момент всегда образуется относительно центральной оси [highlight]двигателя[/highlight]. А Вы изобразили силу напраленную радиально от центальной оси, да еще на плече относительно оси ПКВ. Как же так?

Вы, наверное имели в виду центральной оси [highlight]выходного вала[/highlight]?
Да, согласен - очень необычно и очень как бы неправильно. Но это единственное схема, которая логично решает все вопросы - правльное направление реактивного момента, при разложении сил на ползуне как на сх.11-б, да ещё и при отсутствии боковой силы.
Может, всё дело в выходном валу?

 

[Сосед Николаич]

Для образования реактивного момента не важно даже как устроен механизм преобразования движения. Главное где, в какой точке, приложена сила на корпус и какое расстояние от этой точки до центральной оси вращения выходного вала мотора. Разумеется величина силы и плеча находится в постоянном изменении в процессе работы двигателя.

Ну, для проверки никогда не помешает знать, как реактивный момент возникает внутри конструкции  - вдруг какие несуразницы вылезут.

 

[Владимир Александрович]

Вы написали, что разложение сил на ползуне в Вашей сх.1 такое же. как в сх.11-б (с ЗП). Но там вообще нет боковой силы на ползуне, или у Вас разложение как в сх.11-а (с синхронизирущей ЗП),

Повторяю, у меня разложение сил такое же как в схеме Рис.11а.

но как тогда быть с противоположным направлением реактивного момента и с отсутствием момента на ПКВ? 

Реактивный момент всегда направлен в сторону противоположную вектору силы реакции на опорной поверхности. В одном цилиндре на такте сжатия и расширения  реактивные моменты направлены в противоположные стороны, только на такте расширения под внешней нагрузкой реактивный момент значительно больше. Это и понятно, противоположный ему момент на выходном валу совершает полезную работу. На холостом режиме разница между ними равна работе сил трения и газодинамического сопротивления внутри двигателя.
  Что касается отсутствия момента на ПКВ. Все случаи разобраны ранее. Повторяться не хочется.

Честно, где Вы спрашивали "пробовали ли Вы задать реальные диаметры зубчатых колес в своей схеме," - не видел, наверное, не у меня.

     Пост №10346 от 24.01.15г. "И потом, что такое внешнее зацепление между валами с межцентровым расстоянием в 1/4 полного хода. Постройте в масштабе и посмотрите, что Вы объявляете встроенным редуктором.

Вот только вертикальные ни ползуны, ни поршни не нужны - только оппозитка.

Снова возвращаетесь к прежним заблуждениям. Постройте хотя бы график крутящего момента на валу двигателя от одного цилиндра в такте расширения и наложите его в масштабе на аналогичный график ДВС с КШМ. Результат Вас очень разочарует.

Вы, наверное имели в виду центральной оси выходного вала?

   Ось выходного вала и есть центральная ось двигателя. Именно относительно нее всегда действует суммарный реактивный момент.
 

 

[Сосед Николаич]

В схеме Рис.11б планетарный КВ наоборот генерирует весь крутящий момент двигателя и передает его на кривошипы полувалов, опираясь на силу реакции в силовом контакте планетарных зубчатых пар.В серьговом БСМ планетарный КВ тоже генерирует весь крутящий момент двигателя, передавая его через серьги на выходной вал, но реактивные силы и моменты образуются на тех же самых ползунах, что и в схемах Рис.11а,в.

Повторяю, у меня разложение сил такое же как в схеме Рис.11а.

Владимир Александрович, хоть расклад сил и моментовв сх.11-б у Баландина отсутствует, но всем ясно, что он  отличается от разложения сх.11-а. В Вашей сх.1 [highlight]ЭТИ РАЗЛОЖЕНИЯ НЕ МОГУТ БЫТЬ ОДНОВРЕМЕННО[/highlight] - или то, или другое. При выборе учтите, что по схеме 11-а [highlight]НЕТ ВАШЕГО МОМЕНТА НА ПКВ[/highlight] (согласно С.С.Баландину), а по сх.11-б [highlight]нет боковой силы N[/highlight]. Но оба эти разложения сделаны для двигателей, у которых [highlight]выходной вал вращается в ДРУГУЮ СТОРОНУ[/highlight].   
Владимир Александрович, судя по отсутствию рисунка с разложением сил в Вашей схеме, Вы его за пять с лишним лет не сделали - наверное, Вам и так всё-всё было ясно, без карандаша. [highlight]РИСУНОК с Вашей стороны[/highlight] покажет, есть ли боковая сила в Вашей сх.1.

 

[Сосед Николаич]

 Ось выходного вала и есть центральная ось двигателя. Именно относительно ее всегда действует суммарный реактивный момент.

Ладно, разъяснили этот момент.
относительно рисунка в Ответ #10378
Выходным валом в Вашей сх.1 является ПКВ, и относительно него и надо строить реактивный момент. Серьговая муфта в этой схеме лишь согласовывает положение выхода с нагрузкой,  вследствии чего м.б. удалена или заменена на другую муфту -  крестовую, на кардан, на зубчатую передачу.  А вот в сх.2 муфта является частью механизма, и заменить/удалить её нельзя.
Так что я доказал, что в Ващей схеме 1  отсутствует боковая сила N.

 

[Владимир Александрович]

Но оба эти разложения сделаны для двигателей, у которых выходной вал вращается в ДРУГУЮ СТОРОНУ. 

     Ну и что! Серьги тоже вращаются в другую сторону. Что это меняет.

РИСУНОК с Вашей стороны покажет, есть ли боковая сила в Вашей сх.1. 

     Вы его уже рисовали и я подтвердил. Кроме того обратил внимание, что боковая сила на направляющей ползуна или на поверхности гильзы цилиндра от поршней создают реактивный момент. Если этого нет ищем другое место образования и находим в зубчатом зацеплении Рис.11б. Другие варианты пока не известны.

выходным валом в Вашей сх.1 является ПКВ, и относительно него и надо строить реактивный момент. 

     Стройте. По расчету, при проверке сходимости результатов, величина реактивного момента не совпадет с величиной момента, отдаваемого потребителю.

Так что я доказал, что в Ващей схеме 1  отсутствует боковая сила N. 

     Пора покидать территорию заблуждений.

 

[TsAI]

Я тут для одного завода сделал прикидку на нашему варианту авиадизеля (с нашим РП):
V12, 120х120  (размерность КАМАЗа), турбонаддув, 4 коапана на цил. жидкостное 1 охл.
Vц = 16,275 л, Nмах - 525 лс при 2400 об/мин

Заказчик поставил цель - получить 500 сил в 1 куб. метре. Желательна унификация с серийным дизелем.

Сомневаюсь в современности показателей, заданных заказчиком и реализованных Вами в прикидках по  "нашему варианту авиадизеля (с нашим РП)".
Дизельный двигатель 12Н360 (12ЧН15/16) четырехтактный, Х – образный, 12–цилиндровый с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением воздуха.
Масса 1550 кг
Удельная мощность 1,0 л.с./кг
Производство - ЧТЗ Уралтрак. Габариты 12Н360: длина 81,3 см, ширина 130 см, высота 82 см. (габаритный объём и габ. мощность можно посчитать)

12Н360 - это освоенный мотор, отнюдь не стендовый, точно такие же стояли на наших перспективных танках (объект 195), проходивших не так давно Государственные испытания. В части силовой установки ГИ завершились успешно, двигатель претензий не имел. Номинальная мощность двигателя 1500 л.с., мощность дефорсированного варианта (предлагаемого на танки типа Т-90) - 1200 - 1350 л.с. при значительном росте ресурса, мощность с форсировкой 1800-2000-2200 л.с.
Массогабариты вполне авиационные, по крайней мере по меркам авиадизелей времен ВОВ. Тем не менее КШМ-ный двигатель, не бесшатунник, но можно напрячь воображение и представить, что на фото - мотор  по схеме баландинский "БШМ-крест"... (собственно ради этой мысли и выложил сей пост)


P.S. Серийный украинский (вообще-то автор - весь СССР) танковый 6ТД-2 Мощность 882/1200 кВт/лс, Габаритная мощность 991кВт/м3, занимаемый объем-0,87м3 Габариты 6ТД2: длина 160 см, ширина 96 см, высота 58 см.

 

[Сосед Николаич]

Сосед Николаич писал(а) Вчера :: 22:47:23:Но оба эти разложения сделаны для двигателей, у которых выходной вал вращается в ДРУГУЮ СТОРОНУ.     
[highlight] Ну и что! Серьги тоже вращаются в другую сторону. Что это меняет.

[/highlight]
Это меняет направление реактивного момента - всего лишь. Но разложить силы на ползуне Вам придётся с учётом этого. Если найдёте боковую силу, то не забудьте её направить в правильную сторону.   

 

[Сосед Николаич]

  [highlight]Вы его уже рисовали [/highlight]и я подтвердил. Кроме того обратил внимание, что боковая сила на направляющей ползуна или на поверхности гильзы цилиндра от поршней создают реактивный момент. Если этого нет ищем другое место образования и находим в зубчатом зацеплении Рис.11б. Другие варианты пока не известны.

Я рисовал, что [highlight]в Вашей схеме 1 НЕТ боковой силы[/highlight]. Боковая сила есть [highlight]ТОЛЬКО в сх 11-а. [/highlight]

Другие варианты известны, но не признаны Ворогушиным В.А. см. Ответ #10380