Бесшатунные двигатели - 2

Статус
Закрыто для дальнейших ответов.

Сосед Николаич

Все великие идеи проходят стадию мечты и бреда.
Перекладку поршня осуществляет сила N, которая меняет знак в ВМТ. Никакой момент здесь не причем. Так было всегда и год назад тоже... 
Процесс перекладки поршня в В.М.Т. представлен на рис. 1-3. (Для упрощения считается, что поршень, палец, шатун выполнены идеальными – без взаимных зазоров и полностью соосными отверстиями).  На рис.1  изображено первоначальное положение поршня, который был прижат к верхней образующей. После приложения силы F поршень передаёт её на поршневой палец, который безо всяких изменений в виде силы Р прикладывается к шатуну в т.А.  Эта сила  создаёт момент М на шатуне, который поворачивает шатун и прижимает поршень к нижней образующей.
Обращаю внимание, что при наличии  силы Р и момента М боковой силы N на рис.1 нет, она появляется лишь вследствие контакта поршня с нижней образующей, а причиной этого является именно момент на шатуне. Сила Р связана с N только лишь через моменты этих сил  на шатуне  - но никак не как две части треугольника сил, при этом результирующая сила S равна векторной сумме Р и –N, приложенных к шатуну в т.А. Для доказательства появления силы N только после контакта представлен рис3.
Таким образом, строго по факту, классическое разложение  силы Р в КШМ, даже нельзя назвать РАЗЛОЖЕНИЕМ силы Р, более правильно будет графическое изображение сил, действующих в КШМ, т.к. боковая сила N возникает только при прижатии поршня  (т.е. при наличии силы Р сила N может и отсутствовать , а сила S строго является  не результатом разложением Р, а сложения Р и –N.

Р.С. Андрей Миллер, Вы абсолютно правильно и по месту использовали термин «мгновенный момент», приношу свои извинения за попытку троллинга.
Р.Р.С. Такой разбор перекладки соответствует описанию С.Баландина на стр. 12: " При отклонении звена АСВ от оси ОY  на небольшой угол появляется момент М силы Р относительно точки С, под действием которого звено АСВ поворачивается..."
 

Вложения

Сосед Николаич

Все великие идеи проходят стадию мечты и бреда.
На шатуне из поста 12379 силы Р нет. Есть только сила S.
поэтому и момента на шатуне нет, так как сила S плеча не имеет.
Согласно правил векторного сложения/вычитания сил допустимо складывать/вычитать силы, приложенные к ОДНОМУ телу, поэтому и сила Р, и сила S, и N должны быть приложены к одному телу - в данном случае, к шатуну. А у Вас бред какой-то получается. Печалька... :'( 

На предложенном рисунке представлено классическое разложение - почему-то у Вас в одном случае Р, Рш (S) и N приложены к разным телам, в другом - Рш (S), Z и Т  - к одному.
 

Вложения

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
представлено классическое разложение
Вот, учитесь правильному разложению сил в КШМе. Посмотрите на какой шейке показан кр. момент и как действует сила N.
Больше говорить не о чем. Тема проста, как грабли... :)
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
приложенные к ОДНОМУ телу, поэтому и сила Р, и сила S, и N должны быть приложены к одному телу - в данном случае, к шатуну. 
Силы Р, N, к шатуну не имеют никакого отношения. На рис. нет силы S, но если она действует вдоль шатуна, то она и есть и у нее плеча нет, а значит и момента.
Спокойной ночи.... :D
 
Обращаю внимание, что при наличии  силы Р и момента М боковой силы N на рис.1 нет, она появляется лишь вследствие контакта поршня с нижней образующей, а причиной этого является именно момент на шатуне. Сила Р связана с N только лишь через моменты этих сил  на шатуне  - но никак не как две части треугольника сил, при этом результирующая сила S равна векторной сумме Р и –N, приложенных к шатуну в т.А. Для доказательства появления силы N только после контакта представлен рис3.
Таким образом, строго по факту, классическое разложение  силы Р в КШМ, даже нельзя назвать РАЗЛОЖЕНИЕМ силы Р, более правильно будет графическое изображение сил, действующих в КШМ, т.к. боковая сила N возникает только при прижатии поршня  (т.е. при наличии силы Р сила N может и отсутствовать , а сила S строго является  не результатом разложением Р, а сложения Р и –N.
Ещё строже говоря, паразитная сила N является результатом сложения сил P и S.

Согласно правил векторного сложения/вычитания сил допустимо складывать/вычитать силы, приложенные к ОДНОМУ телу, поэтому и сила Р, и сила S, и N должны быть приложены к одному телу - в данном случае, к шатуну. А у Вас бред какой-то получается. Печалька...
Точнее к одному телу - в данном случае втулке шатуна.

Кстати, где-то в этой втулке потерялся момент изгибающий шатун? или его все-таки нет? Помогла ли лопата?
 

Сосед Николаич

Все великие идеи проходят стадию мечты и бреда.
Сила Р, приложенная к верхней головке шатуна, хоть и имеет плечо относительно точки С на плоскости, по существу является только необходимым условием, но не достаточным. Чтобы шатун воспринимал этот момент нужно еще, чтобы одновременно в точке С действовал реактивный момент (3-й закон Ньютона).
Владимир Александрович, ну наконец-то я понял причину Вашей упёртости в отрицании очевидного —  произведение силы на плечо есть момент.. Всё, что Вы написали, я не оспариваю, но почему Вы понятие "момент" применили лишь к ВЫХОДНОМУ моменту или к моментам, которые связаны с выходным, которые на схемах обозначаются как Мн (момент нагрузки) или Мвых. (момент выходной). Но это не отменяет наличие других моментов в механизмах БШ или КШ, которые НЕ НАДО находить, и по которым НЕ ПРОВОДЯТСЯ никакие расчёты. Именно поэтому для КШМ НЕ ПОКАЗАН момент от Р на шатуне, но отрицать его нельзя, так как именно этот момент прижимает поршень к цилиндру и создаёт силу N - нет момента - нет и силы N. Попытка отрицания приводит к ошибочным выводам относительно перекладки поршня в В.М.Т., и относительно возникновения силы N, и к какому телу приложена сила Р.
Касательно реактивного момента и третьего закона - на реальном шатуне есть три момента: момент силы Р, силы N, и момент трения на шатунной шейке. Момент трения маленький, можно не учитывать в расчётах, но он ЕСТЬ. И преодолевается именно небольшим превышением момента от силы Р над м-том -N.   
Мгновенно постоянно появляется момент сопротивления (реактивный момент) на самом шатуне. Тогда да сила Р немедленно будет изгибать шатун на плече до точки С и сломает его.
- вот так - момент-то нужен для преодоления трения - значит, он есть не только согласно определения, но и согласно даже Ваших слов.
 

Сосед Николаич

Все великие идеи проходят стадию мечты и бреда.
Точнее к одному телу - в данном случае втулке шатуна.

Кстати, где-то в этой втулке потерялся момент изгибающий шатун? или его все-таки нет? Помогла ли лопата?
Нарисуйте, каким таким макаром у Вас сила Р не действует на шатун. Нарисуйте, и лопату тоже несите.
 

Сосед Николаич

Все великие идеи проходят стадию мечты и бреда.
Больше говорить не о чем. Тема проста, как грабли... 
Берите грабли, лопаты и копайте - нужно объяснить, какой момент преодолевает Мтр на шатунной шейке,если согласно  классическому разложению на шатуне нет никакого момента? Какая сила его поворачивает?
Почему на одинаковых функционально шарнирах -  поршневой и кривошипной - по разному раскладываются приложенные силы? Каким таким способом ось поршневого пальца разделяет силы, а ось шатунного - не разделяет?
 

Kim

Заблокирован
Больше говорить не о чем. Тема проста, как грабли... 
Берите грабли, лопаты и копайте - нужно объяснить, какой момент преодолевает Мтр на шатунной шейке,если согласно  классическому разложению на шатуне нет никакого момента? Какая сила его поворачивает?
Почему на одинаковых функционально шарнирах -  поршневой и кривошипной - по разному раскладываются приложенные силы? Каким таким способом [highlight]ось поршневого пальца[/highlight] разделяет силы, а [highlight]ось шатунного[/highlight] - не разделяет?
чего только не бывает на свете...

- Дураков не сеют, не пашут, они сами родятся (Праздник святого Йоргена)
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
чего только не бывает на свете...

- Дураков не сеют, не пашут, они сами родятся (Праздник святого Йоргена)
Наверх      
     Увы, тонущий хватается и за соломинку...  Ему духу не хватает очистится.
 
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
какой момент преодолевает Мтр на шатунной шейке,если согласноклассическому разложению на шатуне нет никакого момента?
М тр. на шатунной шейке преодолевает сопротивление силы трения в шатунном подшипнике.
Этот момент есть везде, где есть вращение и трение и от разложения сил на поршне совсем не зависит.
Мы договорились о нем не говорить :(
 

TsAI

Я люблю строить самолеты!
Листал намедни картинки в яндехе. что за концепт, типа "безкривошипный", что скажут адепты БСМ?



40 cc crank-less UAV concept engine
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
что за концепт, типа "безкривошипный",
      Предполагаю, что это одноцилиндровый компрессионный двигатель с торцевым цилиндром (снизу) и профильным кулачковым вырезом на торцевой поверхности поршня. По профильному пазу скользит скругленный ползун и вращает вал (они видны на снимке). Открытые прямоугольные прорези служат для организации газообмена. Зубоподобные ребра охлаждения наводят на мысль, что возможно там два цилиндра, но тогда вал должен проходить через поршень и головку - слишком рискованное решение для такого маленького моторчика.  Хотя при малом ресурсе можно допустить и такое. Тогда два поршня своими торцевыми профилями обжимают ползун и приводят во вращение выходной вал.
    Вот такие догадки.
 

Сосед Николаич

Все великие идеи проходят стадию мечты и бреда.
М тр. на шатунной шейке преодолевает сопротивление силы трения в шатунном подшипнике.
Этот момент есть везде, где есть вращение и трение и от разложения сил на поршне совсем не зависит.
Мы договорились о нем не говорить Печаль
Момент трения в шатунном подшипнике преодолевает силу трения, от которой он возник ... это не печаль, это горе. :'(
Андрей, такое даже в горячеченом бреду не выдумать.
Во первых, МОМЕНТ силы не может преодолевать СИЛУ. МОМЕНТ сопротивляется С МОМЕНТОМ, СИЛА с СИЛОЙ.
С кем Вы договаривались, о чём, не знаю, но момент трения "есть везде, где есть вращение", в том числе и в шатунном
подшипнике. НО ДЛЯ ЕГО ПРЕОДОЛЕНИЯ НУЖЕН ОТКУДА-ТО МОМЕНТ НА ШАТУНЕ, чтобы привести в движение шатун.
А так как на шатун действует сила Р и она создаёт момент безо всякого разложения, ПРОСТО СОГЛАСНО ОПРЕДЕЛЕНИЮ МОМЕНТА. Если у Вас этот момент не помещается в мозгах  из-за шаблона КШМ (понимаю, это разрыв  взрыв шаблона), то Вам НУЖНО НАЙТИ ДРУГОЙ МОМЕНТ, который повернёт шатун, прижмёт поршень к направляющей и преодолеет МОМЕНТ трения на шатунном подшипнике.

Берите грабли, лопаты и копайте, копайте...
 

Сосед Николаич

Все великие идеи проходят стадию мечты и бреда.
Сила Р, приложенная к верхней головке шатуна, хоть и имеет плечо относительно точки С на плоскости, по существу является только необходимым условием, ]но не достаточным. Чтобы шатун воспринимал этот момент нужно еще, чтобы одновременно в точке С действовал реактивный момент (3-й закон Ньютона).[/highlight]
В определении момента говорится строго об условии НАЛИЧИИ МОМЕНТА ОТ ОДНОЙ СИЛЫ (P), Ваш вариант з-го закона относительно моментов говорит о НЕОБХОДИМОСТИ ВТОРОГО МОМЕНТА, противоположного, который может быть как от другой силы на шатуне (-N), так и от другого момента на оси С шатунной шейки (см. момент на коленвале). Если учитывать Мтр на нижней головке шатуна, то М(Р)=М(-N)+Мтр.

Р.С.
Спасибо, что Вы поддержали моё утверждение про силу [highlight]Р, ПРИЛОЖЕННУЮ К ШАТУНУ[/highlight].
У многих с этим проблемы...   
 

Kim

Заблокирован
Надоел этот Сосед своей безграмотностью

Есть одно правило:
"усилие создаётся лишь там, где есть ограничение по перемещениям"
(усилие - это и сила, и момент)

Рисунки делать не буду, тренируйте мозги.

Тут необходимо минимальное пояснение.
Представим простейшую рельсовую тележку - дрезину.
На неё можно воздействовать силой любого направления.
Сила вверх будет поднимать ея - пока не рассматриваем.
Сила в любом другом направлении будет восприниматься рельсами, а та часть, которая совпадёт с направлением рельсов, приведёт ея в в движение - эту часть можно считать ПОЛЕЗНОЙ.

Итак, рассматриваем картинку.

Есть поршень. На него действует сила давления газа. Принимаем, что сверху вниз.
Эту силу через поршневой палец воспринимает шатун.
Поршневой палец - шарнир, он не может передавать момент, только силу.
Нижняя головка шатуна - тоже шарнир.
Таким образом, ни верхняя, ни нижняя головки не передают момент.
Силы, передаваемые шатуном, должны проходить через центры шарниров. Иначе будет создаваться момент, который по определению невозможно передать шатуном.

Возвращаемся к поршню.

Сила на поршень действует вертикально.
Линия двух головок шатуна почти всегда не вертикальна. Вертикальная сила от поршня передаётся не вертикально шатуну. Это приводит к разложению сил, создавая боковую силу, которую воспринимает гильза цилиндра.
Поршень движется вниз - это полезное применение силы газов. Силы не по направлению движения - паразитные, используются для создания трения и износа.

Далее наиболее разумные могут рассмотреть передачу сил на нижней головке шатуна.
Система та же - по движению и не по движению.


Данное объяснение принять к пониманию и разумению.

"А кто будет выёживаться - останется без обеда. Кстати, ко всем относится." (Министр-администратор)
 

Сосед Николаич

Все великие идеи проходят стадию мечты и бреда.
Надоел этот Сосед своей безграмотностью

Рисунки делать не буду, тренируйте мозги.

Итак, рассматриваем картинку.

Есть поршень. На него действует сила давления газа. Принимаем, что сверху вниз.
Эту силу через поршневой палец воспринимает шатун.
Поршневой палец - шарнир, он не может передавать момент, только силу.
Нижняя головка шатуна - тоже шарнир.
Таким образом, ни верхняя, ни нижняя головки не передают момент.
[highlight]Силы, передаваемые шатуном, должны проходить через центры шарниров. Иначе будет создаваться момент, который по определению невозможно передать шатуном.[/highlight]

Возвращаемся к поршню.

Сила на поршень действует вертикально.
Линия двух головок шатуна почти всегда не вертикальна. Вертикальная сила от поршня передаётся не вертикально шатуну. [highlight]Это приводит к разложению сил, создавая боковую силу, которую воспринимает гильза цилиндра.[/highlight]
Поршень движется вниз - это полезное применение силы газов. Силы не по направлению движения - паразитные, используются для создания трения и износа.

Данное объяснение принять к пониманию и разумению.
"А кто будет выёживаться - останется без обеда. Кстати, ко всем относится." (Министр-администратор)
И такие люди устают от моих вполне грамотных и разумных постов?
К сожалению, Вы сильно ошибаетесь в простых шарнирах. Почти верное утверждение: "Поршневой палец(часть   шарнира) - шарнир, он не может передавать момент, только силу." приводит к совершено БЕЗГРАМОТНОМУ выводу - что сила Р, приложенная к ШАТУНУ в ВЕРХНЕМ шарнире(т.е. ПОСЛЕ шарнира), НЕ МОЖЕТ СОЗДАВАТЬ МОМЕНТ НА НИЖНЕМ ШАРНИРЕ. Полная путаница.
Необходимо ликвидировать Вашу безграмотность. На рис.1 представлено звено ОА, к которому приложена сила F в т.А, и с шарниром в т.О. Сила F создаёт момент F*L2, поворачивающий звено по часовой. Если разложить на составляющие, то получим F2, действующую по оси и передающуюся через шарнир в виде силы F2`, и силы F1, характеризующая тот же самый момент отн. т.О M(F)=F1*L1. Смотрим - момент через шарнир не передаётся, сила передаётся. Всё правильно. Владимир Александрович, возражений против НАЛИЧИЯ момента нет?
На рис. 2 представлен многозвенный механизм,состоящий из трёх звеньев и трёх шарниров. На звено 1 действует сила F, создающая момент М(F)=F*L1на шарнире А (поворачивающий звено 1 по часовой), а радиальная составляющая F2 передаётся через шарнир А, прикладывается к звену 2. В виде уже F2`,( равной F2), она создаёт свой момент на шарнире С, поворачивающий звено 2 против часовой стрелки. Аналогично радиальная часть F2.2 передаётся через шарнир С уже в виде силы F2.2`. Теперь уже сила  F2.2`создаёт момент = F2.2`*L3 на шарнире О, поворачивающий звено  3 по часовой. Сила F2.2.2 передаётся через шарнир С уже в виде силы F2.2.2`.
Всё в полном соответствии с особенностями передачи момента и сил через шарнир - ни один момент не был передан, но на всех шарнирах есть свой момент.
На рис. 3 представлен КШМ, отличающийся от предыдущего наличием поршня и цилиндра.
Сила Р действует строго по оси шарнира А, поэтому он безо всяких изменений проходит через шарнир А (в полном соответствии с условиями шарнира) и действует на верхнюю головку шатуна. В полном соответствии с определением момента сила Р` создаёт момент на шарнире С, равный Р`*L. поворачивающий шатун по часовой стрелке. Разложение Р` на  тангециальную Р`1 и на радиальную Р`2, тоже  представлено в полном согласии с правилами разложения сил (см. на коленвале). Но при повороте шатуна под действием момента поршень упирается в стенку цилиндра, поэтому возникает боковая сила N, приложенная ОТ ШАТУНА К ЦИЛИНДРУ через поршень и его палец.
ВНИМАНИЕ. СИЛА Р` ПРИЛОЖЕНА К ШАТУНУ, А САМ ШАТУН ДАВИТ НА ЦИЛИНДР С СИЛОЙ N. ПОЭТОМУ СИЛА Р` НИКАК НЕ МОЖЕТ БЫТЬ РАЗЛОЖЕНА НА N И S.
На шатун действует обратная сила, -N, при векторном сложении которой с P`1 появляется сила F, которая добавляется к Р`2, увеличивая момент на шарнире О.
Данное объяснение принять к глубокому пониманию и разумению. Не согласных - с голой ##пой на мороз.
 

Вложения

Статус
Закрыто для дальнейших ответов.
Вверх