Бесшатунные двигатели - 2

[Андрей Миллер]

сложность сравнивается при прочих равных условиях напрямую
    Что для схемных решений понимается под прочими равными условиями?

Нужно взять Ваш механизм и наш (потому что у Баландина не было симметричного КВ) и сравнить.  🙂
Такой расчет как у ВАс странен.  Где общий подсчет деталей, где подсчет трущихся поверностей и тд.?
Но так как я не помню точно на каком варианте Вы остановились в итоге, то нужно начать с начала.
Мы так и сравнивали свой БСМеханизм с КШМеханизмами Оки и ВАЗ 2108.
Ставите рядом и считаете.

Еще совет. Перечитайте комментарии Баландина к рис. 12 его книги. Постарайтесь понять, это именно для ВАс написано... 
     Содержание комментариев мне хорошо известно. Какое именно предназначенное для меня место, Андрей, хочешь разобрать? 

Ну хотя бы место где Баландин говорит о невозможности поддержания необходимых для работоспособности КВ постоянных зазоров и тд.
Читайте, это не Ваш вариант, но про Вас.
Причем этот вариант лучше, так как шестерни внутреннего зацепления закреплены в блоке, а направляющие можно сделать. Так же можно применить симметричный КВ и тогда этот вариант будет работать. Но он не оптимален по ряду параметров.

 

[Андрей Миллер]

Потери в подшипн. скольжения...|..........100%........|............66%.....|
Потери в зубчатых зацеплениях...|..........100%.......|............0%.......

В 2Д200 подшипников скольжения нет совсем... 🙂

 

[Владимир Александрович]

Нужно взять Ваш механизм и наш (потому что у Баландина не было симметричного КВ) и сравнить.

   У вас же двухтактный с отдельным продувочным цилиндром. В таблице я сравнил два одинаковых двигателя, которые отличаются только схемой БСМ. Все корректно и ничего странного. Вопросы к цифрам есть?

Ну хотя бы место где Баландин говорит о невозможности поддержания необходимых для работоспособности КВ постоянных зазоров и тд. 

     В зубчатых зацеплениях технологический зазор на обратной стороне зуба 0,15мм. В двух парах зацепления соединительного вала - 0,3мм. В пальцах каждой серьги 0,025+0,025=0,05мм. В сумме на двух торцах планетарного КВ - 0,1мм. Разница в 3 раза. А  с учетом толщины несущего масляного слоя разница удваивается. Где более точная синхронизация кинематики? Где меньшие линейные окружные скорости? Где лучшие условия для длительного сохранения допустимых зазоров?
    Если бы довелось пощупать и подвигать серьговую муфту руками, то все бы очень удивились ее очень высокой жесткости и тогда под впечатлением многие вопросы отпали бы сами собой.

В 2Д200 подшипников скольжения нет совсем...

    А на шейках КВ?
                В серьговом БСМ тоже можно поставить подшипники качения на полувалах и шейках КВ. Этот вопрос не имеет прямого отношения к сравнению.

 

[Андрей Миллер]

Вопросы к цифрам есть?

Миллион, но обсуждать их без двух схем бессмысленно.

В зубчатых зацеплениях технологический зазор на обратной стороне зуба 0,15мм.

Не обязательно. 🙂 Какой нужно, такой и сделают. Есть вообще беззазорные...

Где более точная синхронизация кинематики? Где меньшие линейные окружные скорости? Где лучшие условия для длительного сохранения допустимых зазоров?

Там где меньше деформации деталей и где меньше сопряжений.
По той схеме, что я помню - у Вас на КВ 4 шейки с ползунами, два фланца с осями серег, три опоры вращения из которых одна центральная, две опоры - крайние, с одной снимается мощность (соединительного вала у ВАс нет и съем мощности с него Вам недоступен). Ну и серьги.
Теперь наша схема - 1 шт. КВ - 5 шеек, включая две опорные, два кривошипа, соединительный вал и две пары шестерен.
Три ползуна с направляющими.
Ну и где тут простота?
Наша схема опытно проверена в трех вариантах и размерностях...

В 2Д200 подшипников скольжения нет совсем...
    А на шейках КВ?
                В серьговом БСМ тоже можно поставить подшипники качения на полувалах. Этот вопрос не имеет прямого отношения к сравнению.

Везде качения, вопрос стоит о количестве поверхностей трения.
Если считать с серьгами, то у ВАс их намного больше. Про деформацию серег мы уже говорили...

 

[Владимир Александрович]

Миллион, но обсуждать их без двух схем бессмысленно.

     В таблице как раз проведено сравнение двух схем БСМ для оного и того же двигателя.

Не обязательно. Какой нужно, такой и сделают. Есть вообще беззазорные...

   Технологический зазор в зубчатом зацеплении должен быть всегда. Иначе будет нарушена его правильная работа. Кроме того, есть условие собираемости и обеспечения соосности кривошипов полувалов.

у Вас на КВ 4 шейки с ползунами, два фланца с осями серег, три опоры вращения из которых одна центральная, две опоры - крайние, с одной снимается мощность (соединительного вала у ВАс нет и съем мощности с него Вам недоступен). Ну и серьги.
Теперь наша схема - 1 шт. КВ - 5 шеек, включая две опорные, два кривошипа, соединительный вал и две пары шестерен.
Три ползуна с направляющими. 

     Это называется "сравнивать при прочих равных условиях"? Сравниваешь 4-х цилиндровый 4-х тактный оппозитный с 2-х тактным, рядным, двухцилиндровым с отдельным продувочным цилиндром.
Андрей, лучше присмотрись к данным таблицы. Там сравнение корректное.

вопрос стоит о количестве поверхностей трения.
Если считать с серьгами, то у ВАс их намного больше.

     Сравнение количества трущихся поверхности допустимо только тогда, когда они имеют одинаковые опорные площади и диаметры. Во всех остальных случаях надо оговаривать опорные площади и линейные окружные скорости. Как я уже не раз отмечал опорная площадь трех пальцев равна опорной площади 1-й шейки КВ, а потери в трех парах пальцев в два раза меньше, чем на одной опорной шейке КВ. С этих позиций и надо оценивать общую картину.

Про деформацию серег мы уже говорили...

     У серьг нет деформаций. Там все смежные пальцы практически соприкасаются через перемычку в 1,5-2мм. 

 

[Андрей Миллер]

В 2Д200 подшипников скольжения нет совсем...
    А на шейках КВ?
                В серьговом БСМ тоже можно поставить подшипники качения на полувалах и шейках КВ. Этот вопрос не имеет прямого отношения к сравнению.

Зачем его тогда писать?

вопрос стоит о количестве поверхностей трения.
Если считать с серьгами, то у ВАс их намного больше.
     Сравнение количества трущихся поверхности допустимо только тогда, когда они имеют одинаковые опорные площади и диаметры. Во всех остальных случаях надо оговаривать опорные площади и линейные окружные скорости. Как я уже не раз отмечал опорная площадь трех пальцев равна опорной площади 1-й шейки КВ, а потери в трех парах пальцев в два раза меньше, чем на одной опорной шейке КВ. С этих позиций и надо оценивать общую картину.

Тогда сравнивать невозможно в принципе.
Опорная площадь трех пальцев в сумме не может быть равна площади 1 шейки КВ, так как будет эстафетная передача мощности с одного пальца на другой - это только в Солиде все детали абсолютно жесткие. Поэтому у палец должен быть почти равен у шейке КВ.
Ну а потери на трение на трех пальцах никак не могут быть меньше, чем на 1 шейке КВ, даже если их площади равны!
Это не научно, поэтому кстати, и считают количество поверхностей трения.... 🙂

 

[Владимир Александрович]

Опорная площадь трех пальцев в сумме не может быть равна площади 1 шейки КВ, так как будет эстафетная передача мощности с одного пальца на другой - это только в Солиде все детали абсолютно жесткие. Поэтому у палец должен быть почти равен у шейке КВ.

       Знакопеременная передача нагрузки на серьгах идет от потока крутящего момента, если он есть на КВ. Поперечная нагрузка от штоков цилиндров воспринимается всеми (передними и задними) серьгами одновременно пропорционально плечу отдаления их от плоскости движения штока. Пики поперечных нагрузок во всех типах поршневых двигателей самые большие и на их максимальное значение производится расчет опорных шеек.

Ну а потери на трение на трех пальцах никак не могут быть меньше, чем на 1 шейке КВ, даже если их площади равны!
Это не научно, поэтому кстати, и считают количество поверхностей трения....

    Зависимость потерь в несущем масляном слое от квадрата линейной скорости (уравнение Бернулли) общеизвестный факт. Это к слову о не научности. В свою очередь линейная скорость пропорциональна радиусу шейки (пальца). Поэтому как не крути при равных площадях потери уменьшаются с уменьшением диаметра.

 

[voleg]

даже не синхронизированный поворот серьг в данном механизме на четверть градуса, который возможен просто в следствие упругой крутильной деформации КВ, ведёт к перекосу шеек вала в подшипниках с выбором до упора всех возможных зазоров, о какой к чертям несущей способности масляного слоя можно вообще говорить?

 

[Владимир Александрович]

даже не синхронизированный поворот серьг в данном механизме на четверть градуса, который возможен просто в следствие упругой крутильной деформации КВ, ведёт к перекосу шеек вала в подшипниках с выбором до упора всех возможных зазоров

      Крутильные деформации КВ серьгами воспринимаются как колебания сил сжатия и растяжения. Ползуны на шейках КВ являются самоустанавливающимися, благодаря радиусным опорным поверхностям в паре ползун-направляющая.
   

 

[voleg]

да какие силы сжатия растяжения??? вы что, не понимаете что это банально означает поворот одного носка коленвала относительно другого на некий угол? В вашем случае это вызывает перекос вала. Что ж до вас элементарное то не доходит...

 

[Андрей Миллер]

Зависимость потерь в несущем масляном слое от квадрата линейной скорости (уравнение Бернулли) общеизвестный факт. Это к слову о не научности. В свою очередь линейная скорость пропорциональна радиусу шейки (пальца). Поэтому как не крути при равных площадях потери уменьшаются с уменьшением диаметра.

Потери не могут уменьшаться, так как гидродинамический эффект зависит от скорости (в данном случае окружной) перемещения поверхностей. При малом диаметре  Ваших пальцев серег один и тот эффект будет достигаться при большей скорости у серег.
Короче, выгоднее иметь одну шейку 60 мм, чем три 20 мм.
Кроме того, я не понял почему такие потери от зубчатого зацепления?
Очень хорошо известно, что потери на трения составляют 3-4% с одного зубчатого зацепления. В БСМ через соединительный вал идет только 50% мощности, то есть потери на зубчатом вале будут только 2%.
Кстати, подшипники качения обеспечивают меньшие потери на трение в среднем на 30% меньше, чем подшипники скольжения.
Поэтому таблица очень странная и без конкретных схем не объективная...

 

[Владимир Александрович]

не понимаете что это банально означает поворот одного носка коленвала относительно другого на некий угол? 

      Следите за словами в своем предложении: 

в следствие упругой крутильной деформации КВ

  Крутильная нагрузка воспринимается серьгами именно так, как я изложил.

В вашем случае это вызывает перекос вала. Что ж до вас элементарное то не доходит... 

     Чтобы понять мое несогласие, самый короткий путь узнать особенности работы БСМ и лучше всего по книге С.С.Баландина. Как говорится - почувствуйте разницу.
 

 

[voleg]

крутильная нагрузка может восприниматься серьгами как угодно. Условия восприятия серьгами крутильной нагрузки никаким образом не сказываются на относительном повороте носков КВ. Зато оказывают влияние на смещение центров этих носков при таком повороте. Вы что, действительно этого не понимаете?

 

[Kobold]

Я не совсем понял, про какие радиусные поверхности идёт речь? Ползуны и направляющие имеют цилиндрическую поверхность с осью, совпадающей с осью цилиндров?

 

[Владимир Александрович]

Потери не могут уменьшаться, так как гидродинамический эффект зависит от скорости (в данном случае окружной) перемещения поверхностей. При малом диаметре Ваших пальцев серег один и тот эффект будет достигаться при большей скорости у серег. 

    Если быть точным, проявление гидродинамического эффекта выражается во всплытии вала, т.е. в переходе от режима полужидкостного трения к жидкостному при определенной окружной скорости. Условная граница, отделяющая режим жидкостного от режима полужидкостного трения, определяется с помощью критических значений безразмерных чисел Зоммерфельда. При прочих равных условиях окружная скорость перехода к жидкостному трению прямо пропорциональна диаметру вала и прямо пропорциональна квадрату относительного зазора между валом и обоймой. Это значит, что при уменьшении диаметра вала в два раза, в два раза уменьшается окружная скорость перехода к жидкостному трению. А если при этом еще уменьшить относительный зазор скажем на 20%, то скорость перехода к жидкостному трению уменьшится еще на 44%. 

Кроме того, я не понял почему такие потери от зубчатого зацепления?

       Там за 100% приняты присутствующие в зубчатом зацеплении потери, а не их процентная величина. Соответственно, в серьговом БСМ их нет - 0%. Процентную величину потерь ты правильно указал - 3-4%. 

    
   

 

[Владимир Александрович]

Условия восприятия серьгами крутильной нагрузки никаким образом не сказываются на относительном повороте носков КВ. Зато оказывают влияние на смещение центров этих носков при таком повороте. 

    Речь не о том, что нельзя физически повернуть носки КВ, а о том, что при работе серьгового БСМ в составе бесшатунного двигателя с его особенностями действия сил на КВ такого поворота не происходит.
Аналог КШМ здесь не уместен.   

 

[Владимир Александрович]

Я не совсем понял, про какие радиусные поверхности идёт речь? Ползуны и направляющие имеют цилиндрическую поверхность с осью, совпадающей с осью цилиндров? 

     Это они и есть.

 

[Kobold]

А может лучше как-то так сделать, как на рисунке? Только выпуклость на "башмаке", а впуклость на самой детали, чтобы радиус поворота был ближе к поверхности ползуна и масляный клин лучше формировался? И можно делать плоские поверхности, всё будет самоустанавливаться.

 

[Владимир Александрович]

А может лучше как-то так сделать, как на рисунке? 

     Этот вопрос решается в процессе компоновки конкретной конструкции. Над понимать какие выгоды даст такое решение при учете сопряжений с другими деталями, в экономии места, в обеспечении технологичности деталей и соединений между ними.
 

 

[voleg]

Условия восприятия серьгами крутильной нагрузки никаким образом не сказываются на относительном повороте носков КВ. Зато оказывают влияние на смещение центров этих носков при таком повороте. 

    Речь не о том, что нельзя физически повернуть носки КВ, а о том, что при работе серьгового БСМ в составе бесшатунного двигателя с его особенностями действия сил на КВ такого поворота не происходит.
Аналог КШМ здесь не уместен.   
 

да при чём здесь аналог КШМ? В КШМ, в отличие от вашего механизма, как раз смещения центров носков КВ при крутильных деформациях нет. В который раз убеждаюсь, что вы не понимаете о чём вам говорят. Какие к чертям особенности действия сил на КВ, что вы несёте???