Бесшатунные двигатели - 2

Статус
Закрыто для дальнейших ответов.
Bulagen сказал(а):
cloud сказал(а):
И при этом плавающая эксцентриковая втулка должна быть соразмерна с заранее известными величинами технологических отклонений и температурных деформаций в конкретном двигателе. Не так ли, Булат?
Нажмите, чтобы раскрыть...

С некоторым запасом, именно так! 🙂
Нажмите, чтобы раскрыть...

Тогда зачем эта канитель со втулками. Другими словами, если наши технологические возможности не позволяют выполнить условия по необходимым зазорам и допускам на отклонения в размерах элементов БШ-механизма, о которых нам в своей книжке рассказывает С.С.Баландин, то эксцентриковую втулку мы не сможем изготовить. Потому как допуски на отклонения в размерах самой втулки  будут еще более жесткими. Как ты считаешь, Булат?
 
cloud сказал(а):
...Потому как допуски на отклонения в размерах самой втулки  будут еще более жесткими. Как ты считаешь, Булат?
Нажмите, чтобы раскрыть...
Я так не считаю. Сейчас нарисую и подтвержу рисунком ...
104377115.jpg


На представленном рисунке:
1) Звено, обозначенное красным цветом соответствует компенсирующей эксцентриковой втулочке (обозначеннной на 3D симуляции механизма желтым цветом).
2) Водильный кривошип (коленвал собственно говоря) обозначен черным цветом.
3) Рабочий эксцентрик обозначен зеленым.

Смысл в том, что в принципе БШМ может работать и без водильного кривошипа (коленвала) как в некотором роде свободнопоршневик опираясь только на направляющие крейцкопфов.
 
Bulagen,
На рисунке все нормально. Пока это палочка в виде дополнительного звена. Переходим к реальной жизни и спрашиваем у себя - а каким должен быть эксцетриситет компенсирующей эксцентриковой втулки? Выше мы согласились - соразмерным с размером, выходящим за пределы известного условия, а это может быть очень небольшая величина. А будет ли втулка работать так как нам бы хотелось? Что ты думаешь по этому поводу, Булат?
 

Вложения

Ну наверно сначала надо определить максимальную дельту отклонения. Потом надо определить для себя максимальную угловую амплитуду колeбaний компенсирующей втулки (градусов 5-10). Затем поделить дельту на синус угловой амплитуды и получим плечо эксцентриситета компенсирующей втулки.  По моему так  :🙂
 
Извини, дорогой, но так мы будем рассуждать, разглядывая "палочки" на рисунке. Согласись, в жизни сложнее будет. У двух моторов (реальных) "дельты" будут разными как и вытекающее из этого частное от деления измеренной "дельты" на синус измеренной угловой амплитуды. Сколько разных по эксцентритету втулочек на какое-то определенное количество моторов нам потребуется?
Звено на рисунке(красным обозначено) будет иметь угловую амплитуду 360 градусов, мне кажется. А какими силами на мизерном эксцентриситете-плече мы заставим втулочку устанавливаться, чтобы выполнять роль компенсирующей? Согласись Булат, идея с применением компенсирующей эксцентриковой втулочки, возможна только на бумаге, скажи честно 😉
 
Ну что вы право... Владимир Илларионович!
Представим, что дельта (суммарная погрешность тепловой деформации и точности изготовления) составит 0,5 мм (это согласитесь очень много). Возьмем угловую амплитуду колeбaний втулочки = 10 градусов, тогда эксцентриситет втулки должен составить 0.5/sin(10[sup]O[/sup]) = 0.5/0,17364817766693034885171662676931=2,8793852415718167681082185546495 мм. В той конструкции, что вы имели возможность лицезреть ранее, эксцентриситет 6 мм - то есть с двойным запасом.
В случае если не будет погрешностей, то не будет и угловых кoлeбaний компенсирующей втулочки при работе. В случае если неточности всё таки будут, то они не должны выходить за рамки расчетных и будут с запасом компенсироваться кoлeбaниями втулочки.
 
Не захотел согласиться, но внутренне ты почти к этому подошел. Втулочка не спасает, с ней морока. Потренировал мозги - уже польза есть от этих упражнений. А подход к решению задач по БШ-механизму должен быть комплексным. Ведь так же, Булат?
 
Bulagen сказал(а):
0.5/sin(10O) = 0.5/0,17364817766693034885171662676931=2,8793852415718167681082185546495 мм.  
Нажмите, чтобы раскрыть...
Если Вы можете изготовить втулочку с указанной точностью (с таким количеством знаков после запятой), то не проще ли с такой точностью изготовить механизм?
И без втулочек?
Или просто хвастаетесь, у кого длиннее? (имею в виду дисплей калькулятора)
 
cloud сказал(а):
Не захотел согласиться, но внутренне ты почти к этому подошел. Втулочка не спасает, с ней морока. Потренировал мозги - уже польза есть от этих упражнений. А подход к решению задач по БШ-механизму должен быть комплексным. Ведь так же, Булат?
Нажмите, чтобы раскрыть...
Так ведь я ж не спорю с тем что комплексно надо  🙂! Единственно чего не понимаю, так это в чем морока-то со втулочкой? То что КВ придется делать разборным и водильную шейку тоньше надо будет делать? Так ведь в этом проблемы нет, потому, как нагрузка на КВ в разы снижается, потому как он перестает нагружаться инерционными и паразитными силами. В представленной модельке диаметр водильной шейки составляет 20 мм. Мне почему то кажется, что на передачу крутящего момента 4-х цилиндрового 2-х тактника с диаметром цилиндра 76 мм, ходом поршня 76 мм, объемом 1400 см[sup]3[/sup] такой "толщины" вполне хватит.

builderplan сказал(а):
Конечно к БШМ.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Ну тут ничего особо не поделаешь  :-/, любая конструкция это всегда компромис между большим количеством всевозможных факторов. Что касается отношений между надежностью и простотой, то это утверждение () далеко не безспорно. Например ступица автомобиля сложнее чем ступица телеги, но гораздо надежнее. В случае предложенного решения, надежность должна повыситься вследствие того, что происходит "уничтожение" конкуренции между элементами БШМ (КВ и рабочим эксцентриком), порождающей избыточность связей, уводящей контактные силы "в бесконечность" и приводящей к интенсивным износам. Т.о. "усложнение конструкции" где появляется один "лишний" элемент и усложненняется КВ (делается разборным), является своего рода инженерной "платой" за повышение надежности.

Kim сказал(а):
Если Вы можете изготовить втулочку с указанной точностью (с таким количеством знаков после запятой), то не проще ли с такой точностью изготовить механизм? И без втулочек?Или просто хвастаетесь, у кого длиннее? (имею в виду дисплей калькулятора)
Нажмите, чтобы раскрыть...
Юмор состоит в том, что если бы я не написал длинных цифирь у Вас Kim не было бы лишнего повода заявить о себе и увеличить таким образом статистику ваших комментариев.    🙂
 
Если речь идет о бесшатунном механизме со спаренными(сдвоенными) эксцентриками, то нужно не забывать о том, что коленвал воспринимает действующие силы и передает весь крутящий момент. А получить головную боль от разборного КВ можно сразу, как только переходишь к реальному проекту. Поверь, Булат, я очень долго не желал отказываться от разборного КВ. Вариантов было - туча! Но все сразу "устаканилось", когда разрезал эксцентрик. Вначале на бумаге, потом в металле.
Но вспомним втулочку. Она остается индивидуально подобранной в каждом моторе. И что мы будем делать со смазкой в узле, где шейка вала вращается в одну сторону, внутренняя поверхность эксцентриков - в противоположном направлении, а между ними компенсирующая эксцентриковая втулочка с непонятными и неуправляемыми колебаниями с какой-то угловой амплитудой.
В чем я неправ,Булат? 😱
 
Игорь Илларионович!
Ваш здоровый скепсис вещь безусловно очень хорошая, поэтому попробую изложить свои соображения:
1. Согласто той работе Ворогушина Н.А. которую вы мне любезно предоставили, суммарный средний допуск [ch948][sub]0[/sub] оценивается формулой: [ch948][sub]0[/sub] =0,21% S[sub]h[/sub] (где S[sub]h[/sub] это ход поршня) то есть для хода поршня 76 мм [ch948][sub]0[/sub] = 0,16 мм. Таким образом, при отклоненнии размеров от идеальных = 0,16 мм и эксцентриситете втулки равном 6 мм угловое отклонение (амплитуда) составит А=arcsin(0.16/6)~=1.6[sup]о[/sup]. Это очень немного. Для частоты вращения 6000 об/мин=628рад/сек ускорение колебаний оси наружной цилиндрической поверхности компенсирующей втулки относительно среднего положения составит 628^2*0.16*10[sup]-3[/sup]=63 м/с[sup]2[/sup] = 6,44 g. В сравнении с ускорением 3060 g которые будут действовать на поршни в мертвых точках - сущий мизер. Устойчивое положение втулчи получится еси тонкой стороной она располагается к силе давления со стороны рабочего эксцентрика.
2. Мне непонятно зачем делать компенсирующую втулку индивидуально подбираемой для каждого мотора? Они все должны быть одинаковы безо всякого подбора
3. Момент "пытающийся повернуть втулку считается как разность моментов сопротиления повороту водильной шейки КВ внутри втулки и рабочего эксцентрика снаружи. Момент может быть конечно большой но думаю плеча (эксцентриситета) в 6 мм должно хватать (надо считать, а пока времени нет).
 
Булат, во-первых ты был категорически неправ, назвав меня Игорем.

1. Мой здоровый скепсис заставляет меня сказать о том, что компенсирующая эксцентриковая втулка сама может и создаст банальный "клин" между шейкой вала и внутренней поверхностью спаренных эксцентриков при определенных условиях. Вероятнее всего это произойдет при пуске, когда плохо смазываются трущиеся поверхности и действуют большие нагрузки. Грубо говоря, в условный зазор между шейкой вала и внутренней, вращающимися в разных направлениях, войдет(затянет) клин - экцентриковая втулка. Таковым она представляется, если её просто развернуть и вставить между плоскими поверхностями, перемещающимися в противоположных направлениях.

Иными словами, чтобы случай 2 гарантировано воспроизводился в производстве, необходимо радиус кривошипа планетарного вала выполнять меньше радиуса опорных кривошипов на величину [ch948]. В таком БСМ постоянно сохраняется благоприятное перераспределение сил между смежными ползунами, которое исключает саму возможность возникновения эффекта заклинивания. (Ворогушин В.А.)- Но это же другая история.

1.Если длина звеньев АС=ВС, полученная в производстве, на некоторую малую величину [ch948] больше длины кривошипа ОС

2.Если длина звеньев АС=ВС, полученная в производстве, на некоторую малую величину [ch948] меньше длины кривошипа ОС.

2. Суммарный средний допуск на отклонение размеров от идеальных будет определяться не ходом поршня, а заданной точностью изготовления деталей механизма. И нашими технологическими возможностями.
3. Про подбор индивидуальный втулки уже можно не говорить. 🙁
 
Прости Владимир Илларионович! Попутал не со зла.
Что касетася моего пунктика за №3 в посте #495 то должен признать что и вы меня смогли таки запутать  😉. Потому как эксцентриковая компенсирующая втулочка вокруг водильной шейки КВ не вращается (и не должна вращаться ни при каких обстоятельствах), иначе будет как вы изволили выразиться "клин". Она (эта втулочка) вокруг водильной шейки будет колебаться с амплитудой 1.6[sup]о[/sup].
 
Булат, я принял твои извинения, бывает. 😉
Если судить по рисунку и с теми пропорциями, то звено(обозначено красныи) вращаться будет.
А вот с кол##аниями втулочки с угловой амплитудой 1.6[sup]о[/sup] ты явно чего-то недосчитал. Какие неточности в размерах она будет компенсировать? Это будет даже меньше суммарного масляного зазора. Но тогда будет выполнено непременное условие про которое нам рассказывал С.С.Баландин.
Булат, зачем вводишь нас в заблуждение? :-[
 
По моим прикидкам между рабочим эксцентриком и компенсирующей втулкой на оборотаз 6000 действуют силы примерно равные 1100 кгс. При коэффициенте трения с маслом взятом порядка 0,07 крутящее усилие составит 77 кгс на плечо 34/2=17 мм. т.е. на плечо 6 мм (которое получается между водильной шейкой КВ и внутренним отверстием рабочего эксцентрика) будет приходиться момент "сопротивляющийся провороту" порядка 220кгс*6мм на каждую конечную "опору". Не провернёт однозначно   😀
 
Статус
Закрыто для дальнейших ответов.
Назад
Вверх