Роторно-лопастной двигатель. Начало.

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Как надежно обепечить "непроскальзываемость" зацепления эллипсных колес - дело практиков :)

"Контакты" колес обозначены красной и зеленой точкой на линии, соединяющей ось вращения роторов-блоков лопастей и ось внешнего вала с синхронизирующими эллипсами.
Заметно, как эти точки смещаются... по мере равномерного вращения внешнего (выходного) вала.
 

Вложения

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Если переменные радиусы двух взаимодействующих эллиптических колес имеют максимальное соотношение как 1:1,73 (примерно, как на изображении), то угловое расстояние между ОСЯМИ сопряженных лопастей изменяется максимально примерно в 3 раза (от 45[ch186] до 135[ch186]). 
Это может означать, что одна лопасть, например, сначала движется в 1,73 раза медленнее другой, потом их скорости кратковременно равны, а позже - эта же лопасть быстрее по угловой скорости в 1,73 раза, чем другая...
Затем они снова выравнивают взаимную скорость и ... меняются ролями.
Один немец польского происхождения, сделавший РЛД (на свою пенсию) из цилиндра мотоциклетной Хонды, называет принцип обмена ролями лопастей (догоняющая, убегающая) - "игра в кошки - мышки" :)
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Желающие могут рассматривать этот "умозрительный механизм" только как принцип организации движения лопастей по синусоидальной зависимости со сдвигом фаз :)

Другие жалющие могут попробовать на таком примере решить задачу взаимного непроскальзывания при взаимодействии некруглых колес - задачу практического зацепления :)
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Если бы, да кабы...
... удалось бы приспособить цевочно-циклоидное зацепление (см. рисунок редуктора ниже) для эллиптических колес, - то РЛД с подобным "эллипсным механизмом" синхронизации приобрел бы больше практической привлекательности :)
 

Вложения

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Прогресс, оказывается не останавливался :)
Еще недавно цевочное зацепление было распространено  только "узко" (в основном в часовых механизмах с высоким КПД передачи)...

А теперь можно прочесть:
"Циклоидный подшипниковый редуктор TS-170 по сравнению с двухступенчатым планетарным мотор-редуктором МПз2-50 (габариты и масса мотора не учитываются) при одинаковых выходных моментах (порядка 500 Н·м) вдвое компактнее, в 5 раз легче, имеет вчетверо большее максимальное передаточное отношение и допускает в 6 раз большую радиальную нагрузку."

A тут у нас уже приходилось слышать мнение, что "в механике уже ВСЕ изобретено" (в прошлом веке?) :)

Есть также мнение, что слова типа: "ВСЕ", "НИЧЕГО", "ВСЕГДА", "НИКОГДА" - не имеют исчерпывающего определения, поэтому не могут служить на пользу коммуникации, а только уводят в "трансцендентность" :)
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
С другой стороны говорят, что НОВОЕ - это хорошо забытое старое...

С 1970-1980 гг известно зубчато-роликовое зацепление.

Можно ли себе представить такое зацепление для "эллиптического" механизма синхронизации РЛД?

Не лишено смысла, вероятно, дополнение к рисунку ниже - чередовать размещение роликов (через один) с лункой на одном и том же (эллитическом) колесе?
Так, чтобы ролик одного "эллипса" на межосевой линии, соединяющей центры вращения эллипсов, входил в ответную "лунку" на другом эллипсе... и потом - наоборот.

Но крепление роликов на колесах с косозубыми канавками непросто... А представляется, что именно "косозубость" обеспечивает такой передаче большую нагрузочную способность.
Нет уверенности, что именно на эллиптических колесах такое "ролико-луночное" зацепление будет работоспособным... :-[

Есть соображения?
 

Вложения

RVD

От поршня к гипо-зпитрохоидам всех видов..
Заблокирован
"Виктор"

Все то, что Вы сюда вытащили, мне например, известно уже много лет, так что ничего нового для себя не увидел. Редуктор, работающий на этом принципе .......на одном заводике уже лет 15 как выпускается, точнее выпускался, сейчас не знаю.

И дальше что, у шестеренчатой пары с эллипсными обводами есть узкий момент, их в любую минуту можно вывести их зацепления, и тогда прощай шестеренчатая пара. А для того чтобы этого не происходило, одна велосипедная фирма предложила педали обуть на такую шестерню, соединив её цепью с такой же эллипсной шестерней на задней оси. Получилось переменное усилие на рычаге педали: в  ВМТ одно усилие, на рычаге в 90 гр. другое.

У тех кто "придумал" эксцентриково-циклоидальное" (ЭЦ) зацепление масса проблем. Хорош фрукт только в теории, стоимость изготовления пары шестерен по методу ЭЦ в десятки раз дороже обычных, такие делали не могут быть изготовлены на обычных станках с применением обычного обрабатывающего инструмента, нужен как минимум пятикоординатный станок с ЧПУ укомплектованный микрофрезой.

Да и с внедрением у них не очень, тот редуктор заднего момта что от Белаза проехал. как говорят только 15 метров, и его заклинило... .
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
мне например, известно уже много лет, так что ничего нового для себя не увидел
В постах выше есть упоминание, что эллиптические зубчатые колеса подсмотрены у Артоболевского :)
Разумеется, вытащил не для "новостной ленты" и не для узкого круга лиц, а также не только во славу могучего соотечественника.
Просто хочется немного осветить "темное пятно" роторно-лопастного двигателя - механизм связи на примере неудачной попытки с эллипсными колесами.  Разумеется и частично решенного и проблемного на деле много больше, чем в одном очерке.
Надежда на молодежь - иначе не на кого надеяться... Они смогут пойти дальше, если будут знать еще одну крупицу "уже топтанного"  :)

О том, что современные двигатели требуют высокой точности и сложной новой технологии - согласен!  Только это для немцев, например, не проблема. Почему для нас это должно "вечно" оставаться проблемой? Думаю не стоит "хоронить" попытки решать проблемы :)

К приведенному выше "эллипсному" примеру хочется сделать еще один штрих, освещающий заодно некоторые зависимости по выбору угловых размеров лопасти.

Выше было сказано, что при "степени эллипсности" колес 1,73 (отношение длинной оси к поперечной малой оси эллипса) может быть обеспечено отношение углов раствора между осями лопастей 135:45=3.
(Для симметричных эллипсов, степень эллипсности в квадрате дает отношение смежных углов раствора между осями лопастей, т.е. приближенно 1,732·1,732 =3)

Для других механизмов связи показатель данного примера 1,73 можно интерпретировать просто как выбранное соотношение максимальной и минимальной угловой скорости лопасти.

То есть, условно говоря,  1,73 -  "степень сжатия по осям" лопастей. Чтобы получить реально эффективную степень сжатия объема между реальными лопастями, надо учесть, что лопасти не будут идеально тонкими.
Их угловая "толщина сектора"  отберет "свое" как от величины максимального углового раствора 135[ch186], так и от величины минимального углового раствора между осями лопастей 45[ch186].

Если обозначить здесь желаемую эффективную степень сжатия через У, а угловой размер каждой лопасти через Х, то получим выражение для степени сжатия:
У=(135-Х) : (45-Х).

Для рассматриваемой здесь схемы РЛД с двумя двухлопастными парами - сумма угловых размеров, занимаемых секторами "сжатого" и "растянутого" углового раствора между осями смежных (соседних) лопастей , - эта сумма составляет 180[ch186].
Иначе говоря: 180[ch186]=135[ch186]+45[ch186].
А вот практическое угловое пространство между поверхностями соседних лопастей, будет уменьшено на угловой размер лопасти (на ее «толщину»). Максимально раздвинутые лопасти в конце такта всасывания или рабочего хода образуют угловой «объем» 135[ch186]-Х, a объем, в котором будет сгорать сжатая рабочая смесь, составит всего 45[ch186]-Х.
Задавшись степенью сжатия У=10=(135-Х)/(45-Х), определим, что нарисованные выше эллипсы задали угловой размер лопасти Х: 
Х=(10·45 –135)/(10-1) =  35[ch186]


Если интересно - можно провести более практичный - обратный расчет, исходя из заданной "толщины" каждой лопасти (как бы высоты двустороннего поршня) и исходя из заданной эффективной степени сжатия  объема между смежными лопастями, - oпределить как должны соотноситься экстремальные значения угловых скоростей смежных лопастей (а на примере эллипсов - соотношение большой и малой оси эллипса).
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
у шестеренчатой пары с эллипсными обводами есть узкий момент, их в любую минуту можно вывести их зацепления, и тогда прощай шестеренчатая пара.
Это, конечно, серьезно...
Если на основе индикаторной диаграммы определять силы, которые действуют на каждую лопасть в каждый момент времени (и на зубчатое зацепление) то можно найти рискованные взаимные расположения эллипсов. Однако, на картину сил накладываются еще и силы инерции. Они ведь сопротивляются силам давления газов... (на больших оборотах особенно)

Игорь Петрович, а в какой момент  при повороте выходного вала с эллипсами (по приведенной выше схеме) возникнет ситуация, в которой эллиптические колеса не прижимаются в точке контакта друг к другу, а отталкиваются?  :)
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
Был!

Сегодня был на презентации.
Фотографий не выложу, потому что забыл взять зеркалку, была мыльница с собой, но все фотографии, сделанные ею ничуть не лучше тех, что есть в интернете. Да и зеркалкой врядли сделать лучше.

О двигателе визуально: сама камера лопастей - крайне компактная. Где-то 25 см в диаметре. Представьте себе такое.

Механизм синхронизации превышает размер камеры где-то 3-4-5 раз. Т.е. реально ощутимо.

Теперь о "приколах".
Во-первых, по словам разработчиков они перед праздниками завели двигатель. Что там сейчас не знают, потому что праздники. =)
Во-вторых, самый главный прикол, о котором я ранее косвенно говорил, но он тут подтвердился: заявленная их мощность 45 кВт, что не может быть для данного двигателя. Оказывается! Что они ошиблись и сильно в меньшую сторону. Отсюда вытекает пункт три:
В-третьих, Этот гигантский механизм синхронизации считали томские разработчики зубчатого зацепления для мощности в 45 кВт, сами понимаете, какие размеры. А тут и мощность еще какая, итог - Сейчас они думают уменьшить камеру сгорания и ощутимо. Потому что зубчатое зацепление точно в данной комплектации не выдержит. Я чуть со смеху не рухнул от такого.
В-четвертых, представлен на выставке макет, как я понял из бракованных деталей, но лопасти крутятся-вертятся. Я пробовал покрутить рукой) Нужно приложить ощутимое усилие, но все же вертится)
В-пятых, моё предположение по поводу охлаждения лопастей подтвердилось. Но из минусов: сейчас лопасти охлаждаются маслом, которое потом поступает в синхронизатор.
Да вроде все)
Если что-то вспомню - напишу, я устал просто уже сегодня.
Если будут какие-то вопросы - задавайте, все же я довольно много времени потратил на общение с разработчиками.
После 12 января так же еще решили с ними списаться/созвониться, может что-то еще узнаю.
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
Ах, еще одно, но не сочтите за рекламу.

Ё-мобиль! Балин, я не люблю машины, но эта машина мне дико понравилась! Я был с другом, он того же самого мнения.
Визуально это очень красивый автомобиль, который ни с чем не сравнить. На фотографиях невозможно передать, насколько он хорош. При чем хороши все три версии и каждая по-своему. Но самая милая - грузовая версия.

Еще салон: на удивление качественный и приятный на ощупь пластик. Единственное, что не понравилось - неудобная кнопка переключения движения. Она какая-то деревянная и прям выбивается из общего стиля.

В общем, машина пришлась мне по душе на все 150%!
 

RVD

От поршня к гипо-зпитрохоидам всех видов..
Заблокирован
"Виктор"

Вы все куда-то клоните, не пойму куда. Все то что Вы вчера, сегодня ... завтра, пишите и будете писать по РЛД   давно известно (и не интересно), хотите Вы этого, или нет.

Для справки, дома лежат все семь томов Артоболевского, а также все остальные многотомные и не очень справочники по всем когда либо выпускаемым механизмам, наверное томов 60, а может и больше, и все по механике, все что было выпущено и изобретено с 1700 г. по 1986г.

Не хочу РЛД, тошнит от него.

Рад за " Beatle", но Ваших восторгов по РЛД тоже не разделяю. Это все скоро лопнет как мыльный пузырь.
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
@ RVD

Их, Игорь Петрович, вы, наверное, - скептик. Может из-за опыта, может по другим причинам.
Но вот я - прагматик. У меня не восторгов, ни грусти по данному вопросу. Интерес, который доставляет удовольствие. И даже не важен результат, процесс куда милее в данном случае. =)
Но! Есть восторг по поводу машины. Причина проста: симпатия к этому агрегату. =) Это как ребенок видит в магазине новую игрушку)

Забыл последнее: вопрос с уплотнителями они толком так и не решили.
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Не хочу РЛД, тошнит от него.
ОК, Игорь Петрович!
Я больше к Вам не пристаю :) 

Жаль, что Ваши знания не передаются дальше по цепочке поколений... Как о позитивных, так и о негативных результатах по РЛД. Жаль...
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
Как о позитивных, 
-Виктор,не отчаивайтесь=надо будет вернуться к "МЕЧТАМ"...

-мы тут будем применять лопаточный как паровой для привода
электрогенератора\тепло+ток\.
 

Вложения

Obormot

С мечтой о небе...
Фотографий не выложу, потому что забыл взять зеркалку, была мыльница с собой, но все фотографии, сделанные ею ничуть не лучше тех, что есть в интернете. Да и зеркалкой врядли сделать лучше.
мы тут не эстэтствуем - дайте хоть с мыльницы.
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
Один только яндекс при первом запросе выдаст тонну фотографий, при чем один их тех же.

Но лень человеческая неизмерима никакими приборами.

Вот моё творение, которое еще добавит яндексу бессмысленной и беспощадной работы.


С моей рукой для понятия размеров.

Со мной на заднем плане для понятия размеров. Мой рост 182 см.

Крупный план.
 
...Во-первых, по словам разработчиков они перед праздниками завели двигатель. Что там сейчас не знают, потому что праздники. =)...
спасибо!
наиболее живой и содержательный отчёт по рлд от очевидца.
про заведённый двигатель: т.е. они его завели, и пошли праздники отмечать и пока не смотрели заглох ли он.
или как?
что масло из поршней поступает в синхронизатор ничего страшного. под фильтром мы видим теплообменник масло-о.ж.
 
Если кому-то интересно - принципиальное (схематическое) решение периодического изменения скоростей двух пар лопастей RLD по "гармоническому закону" на базе эллиптических колес, обкатывающихся без проскальзывания...
зацепление не позволит запросто решить эту простую в принципе схему.
а почему не вспомнить про обыкновенный кардан. он неравномерно, но надёжно передаёт угловую скорость на выходной вал. организовать привод лопостей от двух синхронных карданов под разным поворотом крестовины и мы получим "кошки-мышки" для лопастей
 

Вложения

Вверх