Бесшатунные двигатели - 2

[L270767]

Поэтому и не применяются такие схемы, т.к. шток (у вас шейка) не выдержат и согнуться?

 

[L270767]

2

 

[Сосед Николаич]

Владимир Александрович, приветствую Ваш проект и желаю успехов!
Интерес представяет примерный расчёт усилий на ползунах. По моим прикидкам, в Вашей схеме боковые силы определены только трением на центральной опоре и уменьшены примерно раз в 20  относительно усилий в КШМ. Соответственно вертикальные ползуны переразмерены, также сомневаюсь в необходимости двух отдельных вертикальных ползунов - вполне можно обойтись одним - планетарный вал ведь жёсткий.
На мой взгляд, более оптимально сделать две центральные опоры для симметрии нагрузки коленвала, а между ними - вертикальный ползун.   Красным показаны центральные опоры, синим - серьговые муфты

 

[Сосед Николаич]

Во-во, все четыре штока на одну шейку коленвала.

С этого места по подробней пожалуйста...

Или опорный средний подшипник необходим? 

    [highlight]Да, необходим. На нем размещаются противовесы, вращающиеся в сторону противоположную направлению вращения выходного и планетарного валов[/highlight], как и серьги, но на серьгах невозможно разместить противовесы нужной массы.

 

Согласен с таким уравновешиванием.
На серьгах не только нет места для уравновешивания, но и смысла для уравновешивания планетарного вала со всеми ползунами, штоками и поршнями.

 

[Сосед Николаич]

Ну, если человек настолько вошел в тему, что БСМ стал простым и понятным...

Масса всего механизма, изображенного на рисунке - 6,32 кг,
Масса планетарного КВ -  2,49 кг,
[highlight]Масса ползунов в сборе - 0,25 кг[/highlight]

Первая виртуальна копия реального и предназначенного для изготовления в металле серьгового БСМ.

[highlight]Все размеры и массы выверены. Необходимые соотношения просчитаны и учтены. Конфликты сборок устранены. Технологичность операций обеспечена.  Собираемость подтверждена.[/highlight]

Вопрос: масса ползуна уравновешивает массу двух поршней и штока?  И всего 250гр?

[highlight]Извиняюсь - вопрос снимается - на коленвалу противовесы разглядел))[/highlight]

 

[Владимир Александрович]

По моим прикидкам, в Вашей схеме боковые силы определены только трением на центральной опоре и уменьшены примерно раз в 20относительно усилий в КШМ.

Боковые силы такие же как в других схемах БСМ и определяются динамикой движения поршня при рабочем ходе. Центральная опора воспринимает радиальные силы, в том числе, от противовесов, обеспечивая балансировку всего серьгового БСМ.

На мой взгляд, более оптимально сделать две центральные опоры для симметрии нагрузки коленвала, а между ними - вертикальный ползун.

Приведенное Вами изменение схемы не нарушает работоспособности. Она также рассматривалась. Один вертикальный ползун в оппозитном 4-х тактнике вполне уместен и несет нагрузку последовательно в каждом такте. Два ползуна несут нагрузку только в двух тактах из 4-х. По компоновочным соображениям корпуса двигателя я остановился на представленной схеме.

 

[Сосед Николаич]

Боковые силы такие же как в других схемах БСМ и определяются динамикой движения поршня при рабочем ходе. Центральная опора воспринимает радиальные силы, в том числе, от противовесов, обеспечивая балансировку всего серьгового БСМ.

Владимир Александрович, я прошу представить простейший силовой анализ действующих сил в Вашем механизме. Интерес представляет боковая сила.
Я утверждаю, что у Вашей схемы [highlight]боковая сила МЕНЬШЕ в на два порядка и определяется, внимание, не силой, действющей на поршень, а сопротивлением трения центральной опоры.[/highlight] Этого нет ни в какой другой схеме БСМ, кроме моей и Вашей)).

 

[Сосед Николаич]

Приведенное Вами изменение схемы не нарушает работоспособности. Она также рассматривалась. Один вертикальный ползун в оппозитном 4-х тактнике вполне уместен и несет нагрузку последовательно в каждом такте. Два ползуна несут нагрузку только в двух тактах из 4-х. По компоновочным соображениям корпуса двигателя я остановился на представленной схеме.

Так исходя из условий симметрии нагрузки опор коленвала от поршня логичнее поставить две опоры на каждый шток. А так, конечно, - "хозяин - барин", можно и два ползуна...
А  нагрузка на ползун копеечная.

 

[Владимир Александрович]

Я утверждаю, что у Вашей схемы боковая сила МЕНЬШЕ в на два порядка и определяется, внимание, не силой, действющей на поршень, а сопротивлением трения центральной опоры.

  С этим положением никак нельзя согласится. Суммарная боковая сила действующая на плече от центра вращения представляет собой реактивный момент, который в точности равен крутящему моменту на выходном валу с учетом всех механических потерь. Боковые силы уменьшаются только тогда, когда растет плечо их приложения. В двигателях с обычным КШМ это достигается увеличением длины шатуна и отношения S/D. В БСМ только за счет отношения S/D.

 

[cloud]

Приведенное Вами изменение схемы не нарушает работоспособности. Она также рассматривалась. Один вертикальный ползун в оппозитном 4-х тактнике вполне уместен и несет нагрузку последовательно в каждом такте.

Подобную силовую схему БСМ мы обсуждали в закрытом форуме, наверное, года четыре тому назад.
P.S. Точнее, в 2009 году - посмотрел дату создания рисунка.

 

[Владимир Александрович]

Подобную силовую схему БСМ мы обсуждали в закрытом форуме, наверное, года четыре тому назад.

  Совершенно верно, Владимир Илларионович. Вот как раз этот вариант с межцентровым расстоянием для цилиндров с жидкостным охлаждением.

 

[Андрей Миллер]

Точнее, в 2009 году - посмотрел дату создания рисунка.

Владимир Илларионович, я в тайных обществах не общался;D
Поэтому извините не знаю - посередине это что, ползун?
А серьги только на "одном ухе"? 🙁
Тогда нужен вал...

 

[Андрей Миллер]

На мой взгляд, более оптимально сделать две центральные опоры для симметрии нагрузки коленвала, а между ними - вертикальный ползун.   Красным показаны центральные опоры, синим - серьговые муфты

Устами соседа глаголит истина... ;D
В наших двигателях так и сделано.

 

[Андрей Миллер]

Владимир Александрович, на мой взгляд конечно, вы слишком уверены в работоспособности серьговой схемы, что конечно для самого изобретателя вполне обычно, мало кто способен видеть как свои недостатки так и недостатки своего детища.

Но , опять же на мой взгляд, желание получить все и сразу может привести к неоправданно большим расходам.

Зачем пытаться сразу строить двигатель полностью. Не лучше ли сначала убедиться в работоспособности серьгового механизма, построив в железе только сам механизм и на нем исследовать его жесткость и убедиться в том что он например работоспособен и не заклинивает, не подвержен чрезмерному износу и тд и тп

Да все примерно так и будет. Все сначала строят механизм, потом когда становится понятно, что работает, ставят головки и свечи и запускают. Или не запускают...
Вот что надо было бы сделать, так это рассмотреть варианты инвариантного развития - подстелить соломки. То есть сделать вариант без серег...

 

[Владимир Александрович]

Вот что надо было бы сделать, так это рассмотреть варианты инвариантного развития - подстелить соломки. То есть сделать вариант без серег...

   Андрей, хоть бы задуманный вариант довести до практического воплощения с дефицитом средств и времени. Дальше, в случае успеха, можно планировать и другие варианты для конкретного применения.

 

[Varan]

Владимир Александрович, в качестве уточнения в вашем механизме 3 серьги соединяют выходной вал с коленчатым, причем пальцы серег на выходном валу расположены через 120 градусов относительно центра выходного вала на расстоянии R, длина серег (между центрами отверстий) тоже R , аналогично на коленвале пальцы под серьги также расположены через 120 градусов вокруг оси  опорной шейки и тоже на расстоянии R

(я использовал термины коленвал и опорная шейка коленвала(которой на вашей схеме пост 3324, но наверное понятно о чем речь) из обычного кшм, на самом деле их правильнее называть по другому, но вроде понятно описал)

Мои представления о вашем механизме верны?

(это описание одной стороны механизма, другая сторона аналогична и зеркальна) 

 

[Владимир Александрович]

Мои представления о вашем механизме верны?

      Практически да, но есть важное уточнение - длина серег между отверстиями всегда равна четвертой части хода поршня S/4, в то время как радиус расположения центра пальцев от оси вращения валов рассчитывается исходя из потребного расстояния между центрами смежных пальцев L, которое определяется из выражения полного продольного размера серьги L=S/4+d+2h+j, где d -диаметр пальца, h -толщина стенки серьги, охватывающей палец на продольном размере, j -рабочий зазор между вращающимися серьгами (достаточно 0,5мм).
     При этих данных, решая прямоугольный треугольник относительно радиуса расположения центра пальца от центра вала, получим значение, исключающее задевание серьгами друг друга при вращении.
     Все остальное понято правильно.

 

[cloud]

Поэтому извините не знаю - посередине это что, ползун?
А серьги только на "одном ухе"?
Тогда нужен вал...

Андрей, в том "тайном" обществе мог оказаться любой из нас, но при наличии особого приглашения или положительных рекомендаций.  🙂
Что касается схемы, то там посредине ползун.

 

[Varan]

Владимир Александрович, то есть расстояние до центров пальцев и на выходном вале и на коленчатом от  осей этих валов  одинаковое и может быть больше четверти хода

 

[Владимир Александрович]

Владимир Александрович, то есть расстояние до центров пальцев и на выходном вале и на коленчатом от осей этих валов одинаковое и может быть больше четверти хода 

Точно так... Причем оно всегда будет больше четверти хода. А диаметр пальцев нужно выбирать максимальным, но чуть меньше четверти хода. Иначе отверстия на серьгах и, следовательно, сопрягаемые пальцы взаимно пересекутся.
В моем варианте межцентровое расстояние серьг 18,25мм=S/4, диаметр пальцев 17мм, расстояние от центра валов до центра пальцев 24мм.