Роторно-лопастной двигатель. Начало.

[Андрей Миллер]

а равно и БСМ, поршни, эээ кагбэ тоже испытывают воздействия различных сил... не смотря на то, что движутся вроде и по прямой (как вы вероятно хотели нам сказать... ) линии. А теперь посчитайте величины УСКОРЕНИЙ и соответственно сил, которые по вашей теории должны действовать на масло от окружного движения в РЛД и возвратно-поступательного в КШМ. Разница ПОРЯДКОВ я думаю вас удивит...

Вам нужно открыть учебник физики за 4 класс школы и выяснить, когда возникает ЦС. Она возникает при условии нелинейного перемещения тела.
В "моих любимых ДВС с КШМ и БСМ" тело (поршень) двигаются линейно и поэтому силы инеции масла и поршня совпадают по направлению перемещения. Это приводит к равномерности распределения масла на стенках цилиндров этих ДВС.
Напрягитесь и проанализируйте что происходит в РЛД.
Так как на Вас надежды мало, то скажу, что всвязи с нелинейным движением поршней РЛД, векторы силы инерции масла (которые стремятся к линейному перемещению) не совпадают с траекторией движения поршней. Это приводит к НЕРАВНОМЕРНОМУ распределению масла на стенках цилиндра РЛД.
Кстати с порневыми кольцами РЛД происходит тоже самое...

 

[Андрей Миллер]

Только для Вас.  

Ну что вы Андрей, моя скромная персона совершенно не стоит вашей драгоценной невнимательности... ;D

Поршень (лопасть) РЛД двигается по окружности, а не по линии.
Масло находящееся на поверхности поршня вместе с ним находится под воздействием центробежной силы.

Это самый интересный текст, что мне приходилось читать за последнее время... ;D Андрей я уже намекал вам на то, что в любимом вами КШД (ничего, что я его так называю?... 😉), а равно и БСМ, поршни, эээ кагбэ тоже испытывают воздействия различных сил... не смотря на то, что движутся вроде и по прямой (как вы вероятно хотели нам сказать... 😉) линии. А теперь посчитайте величины УСКОРЕНИЙ и соответственно сил, которые по вашей теории должны действовать на масло от окружного движения в РЛД и возвратно-поступательного в КШМ. Разница ПОРЯДКОВ я думаю вас удивит... 😉 (хотя последнее время начинаю сомневаться, что вас еще можно удивить... 😉) Ну а как это будет влиять на распределение масла в цилиндре поговорим позже... 😱

Далее, поршень к стенке цилиндра РЛД не прижимается, а вот масло - жидкое, но имеет массу. 

Это гениально! Предлагаю выделить отдельную ветку под названием "Гениальные цитаты"...  и заносить туда примеры вроде этого...🙂

Я полностью за!!! ;D

 

[МаГент]

В "моих любимых ДВС с КШМ и БСМ" тело (поршень) двигаются линейно и поэтому силы инеции масла и поршня совпадают по направлению перемещения. Это приводит к равномерности распределения масла на стенках цилиндров этих ДВС.

что всвязи с нелинейным движением поршней РЛД, векторы силы инерции масла (которые стремятся к линейному перемещению) не совпадают с траекторией движения поршней. Это приводит к НЕРАВНОМЕРНОМУ распределению масла на стенках цилиндра РЛД.

Андрей, вы продолжаете быть невнимательным, поэтому одна часть написанного вами противоречит второй части вами же написанного, причем в ОДНОМ посте. Когда это происходило в РАЗНЫХ постах, можно было еще списать на забывчивость, ну что, бывает, забыл человек, что писАл пару часов назад, но когда в одном посте, то это точно невнимательность... 😉, ну или непонимание физики, а отсюда противоречивость взглядов. Проблема в том, что противоречия в технике обходятся намного дороже, и как правило ведут к полной неработоспособности конструкции... 🙁
Поскольку вам самому видимо разобраться не получится, давайте вместе будем рассуждать... 😱
Итак КАК на самом деле движется поршень в РЛД? Я назвал это движение возвратно-вращательным. Не претендую на точность или оригинальность, надеюсь, что просто понятно. Поршень двигаясь по окружности то ускоряется, то останавливается. При этом МГНОВЕННЫЙ вектор скорости и ускорения (если разложить вектор ускорения на 2 составляющих - радиальную и тангенциальную) совпадают. Величина радиального ускорения (Андрей его называет центробежной силой) намного (на порядок) меньше тангенциального. Согласно "синему" утверждению Андрея тангенциальное ускорение "выравнивает  распределения масла на стенках цилиндров", с намного большей "силой", чем "красное" утверждение Андрея его "Неравномерит" 😉 Кроме того нельзя забывать о том, что масло обладает еще и вязкостью и поверхностным натяжением, что при тех слоях, которые применяются в технике имеют решающее значение для распределения масла.
Андрей, раз уж нам удалось перейти к действительно техническим терминам, не смогли бы вы привести пример из КШД, когда на слой масла в зазоре нагруженного подшипника скольжения (внимание - это подсказка! 😉) действует приличная центробежная сила? И как это влияет на его работоспособность? 😉

 

[Андрей Миллер]

Величина радиального ускорения (Андрей его называет центробежной силой) намного (на порядок) меньше тангенциального. Согласно "синему" утверждению Андрея тангенциальное ускорение "выравниваетраспределения масла на стенках цилиндров", с намного большей "силой", чем "красное" утверждение Андрея его "Неравномерит

НЕт, ребята с вами не соскучишся! Ускорение и сила разные вещи! ;D ;D ;D
Я НЕ называю ЭТО ЦС!!!
ЦС есть ЦС, а ускорения  я даже не касался.
Ускорение тоже есть и его вектор  (вектор массы масла) тоже не совпадает с вращательным движением лопасти РЛД!
Так как по ФИЗИЧЕСКИМ законам любое тело (и масса масла тоже) стремится либо к покою либо к равномерному ПРЯМОЛИНЕЙНОМУ движению.
А тут его вынуждают к вращательному движению с высокой скоростью и ускорением. И то и другое не совпадают по вектору с прямолинейным движением, как в КШМ и БСМ.
Ребята идите в школу в 4 класс... 😱

 

[МаГент]

Так как по ФИЗИЧЕСКИМ законам любое тело... 

Похоже, Андрей ситуация несколько хуже, чем мы ожидали... 😉 Придется для упрощения понимания спуститься к любимым вами ассоциациям типа "ладошек"...
Итак, рассмотрим например движение вагона в метро. Допустим он движется по закругленному тоннелю...(прям как поршень в РЛД по камере... 😉) Приводит ли это к тому, что пассажиры собираются у наружной к повороту стенки вагона? Обычно нет. А почему? Потому, что они достаточно крепко "держатся" своими ягодицами, руками и подошвами за "неровности" вагона... 😉 То же самое происходит со слоями масла толщиной в микроны. Силы вязкости и поверхностного натяжения удерживают пленку масла. Представим, что по многочисленным просьбам "кондуктор нажал на тормоза" и достаточно резко... 😀 (что и происходит в РЛД при остановке и разгоне поршня) Куда полетят пассажиры? 6 вариантов - вперед, назад, вверх, вниз, направо, налево... Миллер ваши варианты? Мы-то все знаем куда... ;D Вот вам и вектор ускорения и силы...
К стати, а с примером из КШД у вас так и не получается? можно еще пару подсказок подбросить... 😉

 

[МаГент]

Как Вы думаете, может быть лучше попытаться сделать ...

Виктор, из вашего графика синусоиды Radiusy-motylania.jpg (108 KB | 2 ) можно сделать косвенный вывод о том, что в вашей кинематической модели синхронизатора не учитывается разница воздействия на ротор мотылевой шейки при проходе ею по внешней полуокружности и по внутренней. Если расположить все элементы друг относительно друга правильно и учесть вышеуказанные особенности, то можно избежать обратного хода поршня.

 

[Андрей Миллер]

Обычно нет. А почему? Потому, что они достаточно крепко "держатся" своими ягодицами, руками и подошвами за "неровности" вагона...То же самое происходит со слоями масла толщиной в микроны.

Слава Богу, что Вы признали необходимость у пассажиров в ягодицах!
Значит, не все потеряно  и жизненнные наблюдения Вам иногда заменяют знания неполученные в школе. ;D
Видите ли у масла ягодиц нет :'(
Оно жидкое и очень скользское.

 

[Андрей Миллер]

Мы-то все знаем куда...

Вы все знаете про ягодицы. Про масло не и физику не очень.. ;D

 

[МаГент]

масла ягодиц нет

про ягодицы

Оооо, уже 2 поста... Андрей, форум весь в вашем распоряжении... не останавливайтесь... просим...
Ладно, я устал... вы меня победили... допускаю, что в РЛД Миллера масло без ягодиц движется туда, куда он захочет, просто по одному его желанию... А уж нам разрешите пожалуйста все же учитывать законы физики при конструировании НАШИХ конструкций...
Спасибо...

 

[Bиктор]

Во здОрово, "раздухарились"  😎
А главное - наконец-то о механике Анрей заговорил языком [квази]физики.  Это еще не физика, но скоро уже будет около того ;D

Ускорение и сила разные вещи!
Я НЕ называю ЭТО ЦС!!!
ЦС есть ЦС, а ускорения  я даже не касался. Ускорение тоже есть и его вектор  (вектор массы масла...

Андрей, ну не позорьте, пожалуйста, уважаемого Вами дедушку Англии - Сэра И. Невтона!
Он ведь в своей "азбуке для мотористов" вывел однозначно, что - сила, - это эффект проявления УСКОРЕНИЯ массы:
F=a·m,   или иначе : ускорение - это то, что испытывает масса, к которому приложена сила...

Помните:  "народ и партия - едины" ?
Так для физики Сэр Невтон то же самое вывел:  сила и ускорение => едины... :IMHO   ибо связаны через одну и ту же массу одного и того же тела!

 

[Bиктор]

вот есть всякие автомобильные присадки для компенсации износа. в масло добавляют. в прцессе работы двигателя на трущихся поверхностях осаждается что-то типа керамики. не помогут они в вопросе уплотнения?

На мой взгляд Вы почти ответили уже на Ваш вопрос...
Хорошие, иногда не очень хорошие присадки УЖЕ применяются ... => против износа.

Если присадки могут уплотнять зазоры, то ... =>  они УЖЕ уплотняют.

Поясните, пожалуйста, направление Вашей мысли - что надо сделать, чтобы присадки или др. смазки - еще бы лучше уплотняли зазоры в подвижно-скользящих контактах... РЛД?

 

[Bиктор]

Вот немного ... графьческого материала для отображения характера деформаций консольной лопасти РЛД...

На первом снимке - величина опасного напряжения в материале лопасти [здесь - красный цвет] и места концентрации этого напряжения...

На втором снимке - видны цветовые переходы в напряжениях, - они не совпадают с продольной или поперечной осью лопасти.
Я эти границы подчеркнул, так сказать, цветными линиями - они показывют, где сильнее всего изгибается лопасть.
Можно видеть, что больше всего "мотыляется" от деформаций - дальний, верхний край/угол лопасти...


На крайнем снимке -  хорошо видно, что наибольший фактический изгиб лопасти под предельной нагрузкой происходит - вблизи края закрепления лопасти на несущей втулке...

Общий резюм:
Много материала в такой форме лопасти - недогружено!!!
А перегружено... как и положено СОПРОматом, - самое узкое место с острыми кромками...

 

[Bиктор]

Напрашивается очевидная мысль, что лопасть лучше делать составной:

- прочный материал вдоль наибольших деформаций, то есть - по диагонали лопасти, начиная от ее середины,

На рисунке внизу положение прочной вставки в тело лопасти отображено примерно, - как диагональный стержень, который будет иметь самое широкое сечение именно в середине "корня лопасти"

- крепление лопасти надо делать по типу "ласточкиного хвоста", - так же, как лопатки газовых турбин...

 

[Bиктор]

Совершенно другая картина использования материала лопасти может быть, однако, достигнута иначе:

- если втулку лопасти разместить не вблизи оси вращения, а отнести... на внешнюю широкую/верхнюю часть лопасти.

- вот там сечение крепления - самое широкое,
- а тонкая зона лопасти, - вблизи от оси вращения, - она будет НЕ несущей, а консольной и соответственно, - более легкой.

Идея эта почти очевидная.  Сопроматчики - так бы и закрепляли лопасть с самого начала!

Однако, перец этой идеи - увеличение моментов инерции блока лопастей,  масса которого сосредоточена не вблизи оси вращения, а  "сидит" УЖЕ  на значительном удалении от оси.

Есть теоремы, доказывающие, что момент инерции такой несущей втулки, - кольцевой, охватывающей лопасти снаружи, - будет квадратично больше, чем момент инерции втулки вблизи оси вращения...

Тема интересна для проверки, не так ли?  🙂
Другой подводный камень решения с охватом блока лопастей с их наружней стороны, - возникновение проблем с ... газораспределением, имхо.

Кто считает иначе - добро пожаловать с обоснованием другой точки зрения!!!

 

[Bиктор]

из вашего графика синусоиды Radiusy-motylania.jpg
можно сделать косвенный вывод о том, что в вашей кинематической модели синхронизатора не учитывается разница воздействия на ротор мотылевой шейки при проходе ею по внешней полуокружности и по внутренней

Геннадий, такой вывод именно из одного этого графика делать лучше не надо 🙂
Это график изменения радиус-вектора водила до его радиально-переменной точки силового взаимодействия с эксцентриком.
Радиус-вектор изменяет только эффективную  длину водила лопастей ... на фоне текущего угла поворота другого водила (несущего трехлепестник с эксцентриком) относительно корпуса.

А вот эффект нелинейности угловой скорости (отклонения от симметрии) все-таки заметен,
- на полярной диаграмме угловых скоростей водила/с лопастями,
- это те "лепестки пропеллера", ветви которых асимметричны относительно цветных линий вдоль них, которые я нанес, чтобы усилить зрительное восприятие асимметричности "лепестков"  🙂

Разная частота точек, расположенных на этих ветвях лепестков с разных сторон, - это и есть отображение разной угловой скорости.
Ведь точки отсчета у меня взяты с равным интервалом, - 2° равномерного поворота ВОМ.

Так вот на разных сторонах лепестков - точки графика разнесены на разные взаимные расстояния - это так действует разное абсолютное, - результирующее приращение угловых и переносных скоростей водила/с лопастями по мере равномерного вращения эксцентрика...

Не запутал?  Чем длиннее рассказ... тем меньше похоже на Чехова 😉

 

[Bиктор]

Всех уважаемых коллег прошу высказаться на архи-важную для меня теоретическую тему:

- может ли момент сопротивления вращению ДВС, возникающий чисто от моментов инерции тяжелых деталй,

- может ли он быть БОЛьше, чем крутящий момент на коленвалу?

Внизу на графике, - указаны эти две величины:

- слева  крутящий момент РЛД определенного диаметра, "номер 9"

- справа - момент сопротивления, противодействующий газовым силам, - этот момент от действия сил инерции на определенное плечо, - тоже варианта РЛД с определенным диаметром, "номер 9"

Эта пороговая величина крутящего момента и момента сопротивления, - равная около 140кГ·метр, - создается при ... частоте вращения  варианта РЛД "номер 9" при ... 2100об/мин  😀

Андрей, помогите посчитать (по 3-ему классу):
- чему равна мощность ДВС с такими параметрами? :-/

 

[МаГент]

Геннадий, такой вывод именно из одного этого графика делать лучше не надо
...
А вот эффект нелинейности угловой скорости (отклонения от симметрии) все-таки заметен,

Собственно, вывод я делал не только по графику, сколько по вашему сообщению относительно обратного хода лопастей. Если у вас учитывается эта разница, то хорошо. Вы уже победили обратный ход? Или еще нужна помощь?

 

[МаГент]

может ли он быть БОЛьше, чем крутящий момент на коленвалу

Вопрос не совсем понятен. Если вы анализируете мгновенные моменты (силы) от инерции и давления газа на блоки лопастей, то в зависимости от частоты вращения и нагрузки (величины "газа") их соотношение может значительно меняться, как в одну так и в другую сторону.

 

[Bиктор]

Нерадивого фрезеровщика "уволил"  🙂
Другой нормальные выточки под хвостовик лопастей сделал...

- однако, он "задел" и круглую шейку, где будет сидеть без проворота - "водило для вихляния" лопастей.

- Ругать его или хвалить? 
- Может быть даже надо сделать выточки еще глубже?  Чтоб головка водила никогда не провернулась...

 

[Bиктор]

Вы уже победили обратный ход? Или еще нужна помощь?

Еще нет внутренней уверенности, что его побеждать вообще надо... 
Пока мне не ясно, - отложу в "долгий ящик" 🙂
Решение вправе прийти и позже  🙂