Роторно-лопастной двигатель. Начало.

"имульс газовых сил" 

В вышеприведенной формуле квалифицированных "сопроматчиков" нет такого понятия... 

Не исключено, что все физики на Земле (и на Солнце) перепишут свои определения, когда узнают секрет Вашей замысловатости, но все же мне хотелось бы еще при жизни узнать, что они потом перепишут из тех определений, что приведены ниже?
 

Вложения

  • Impuls-sil.JPG
    Impuls-sil.JPG
    29,8 КБ · Просмотры: 70
Mне-таки кажется, что синхронизатор РЛД может "позабыть страшилки" про контактные напряжения...

"Не ходите дети, в Африку гулять!" - а дети грызут до 40 лет грецкие орехи, - зубами, которые хрупки только снаружи, а внутри - вязки.  НЕ ЗНАЯ, о контактных страшилках 🙂

Кстати, интересно и популярно о физике прочности, хрупкости, вязкости и роли скорости звука в материалах - здесь:
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/TECHNICS/GORDON.1/PART02.HTM
 
В чем же подвох такого синхронизатора РЛД? 
Первый подвох - очень большие усилия на ролики и их подшипники. В сочетании с высокими оборотами роликов - низкий КПД и практическая невозможность реализации в нарисованных габаритах.
Второй подвох - нескомпенсированная инерция пары лопастей. Для компенсации нужно городить второй такой механизм, вращающийся в обратную сторону с тем же КПД и с КПД синхронизатора. А в синхронизаторе опять шестерни...
 
Наука забывать ненужное
... а чемпионы в такой науке, - старички-склеротики? 🙂

Есть упоминание парадокса композитных (они есть на планете Земля, - это кости, зубы) материалов:
Например, стекло/стекловолокно - хрупки, как хрупка и отдельно застывшая эпоксидная смола.
Композиция же этих материалов, применяемая широко в авиации, - стеклопластик, чрезвычайно вязкая...  Оказывается, внутри изделия нужны границы раздела по плотности, чтобы влиять формой "включений" другого материала на ход упругих волн деформаций и снижать их "резонанс".
История, имеющая в чем-то сходство с феноменальной историей применения ТОРЛОНА в ДВС, указанная Максом.

Выходит, что чтобы выполнить аналогию с "гениальным зубом" животного мира, зубчатые зацепления синхронизаторов РЛД надо делать на основе из стеклопластика...

Ну, или внутренность зубчатых колес - из стеклопластика, с нанесением снаружи, в процессе изготовления (на стеклозаводе) поверхностной "глазури" - тонкого слоя податливо текущего горячего стекла, опресованного по поверхности точным зубчатым штампом, - с последующей кристаллизацией, - обращением чистой поверхности шестерен в высокотвердый ситалл (отлично полируемый при финишной обработке, лучше чем металл и стекло)...
За фантазийность бейте только по мягкому месту, а не по тому, "во что и чем я ем" 🙂
Мистер Гордон внушил, что распространение волн напряжений внутри материала - суть звуковые волны в нем.
А значит композиты с "интерферирующей решеткой" внутри изделия, в  стекловолокне, -  способствуют гашению обратного отражения волн микродеформаций от текстуры стеклоткани, - и к твердой поверхности композиционного "зубчатого" синхронизатора волны деформаций, как бы не возвращаются и РЛД работает как ни в чем не бывало... так как волны "деформации прямые" и волны "деформации отраженные" уже перестают складываться, - контакт зуба перестает "уставать" и выкрашиваться.
Таким образом может изменяться динамика деформаций.
 
Второй подвох - нескомпенсированная инерция пары лопастей. Для компенсации нужно городить второй такой механизм, вращающийся в обратную сторону
Виктор, я "не догоняю", за счет чего такая проблема не возникала при обсуждении коленвально-планетарного синхронизатора, например, двухкривошипного по Брэдшоу или у Вигриянова ?

От роликов я предложил бы отказаться, попытавшись организовать подачу масла под давлением в ряд отверстий на кулаке спец.распределителем. Наверное есть уже такие, ведь фазы вращения "точки контакта" определяемы и программируемы?...

Ну а для решения вопроса компенсации сил инерции... Нельзя ли с пользой "обратить" кулак из "внешнего во внутренний" ?

Беда у синхронизатора Джуди в том виде, по-моему, в том, что у него эксцентрицитет (смещение от оси ведомого звена), так сказать, нечетного порядка (однократный за оборот).

В случае "обращения" кулака в колесо с внутренней профилировкой можно предусмотреть ДВУкратное изменение эксцентрицитета, имхо...
 
Виктор, я "не догоняю", за счет чего такая проблема не возникала при обсуждении коленвально-планетарного синхронизатора, например, двухкривошипного по Брэдшоу или у Вигриянова ?
Так там обе пары лопастей попеременно симметрично ускоряются или замедляются. А тут одна крутится равномерно, а другая то отстает, то догоняет.
 
тут одна крутится равномерно, а другая то отстает, то догоняет. 
Не ясно, чем приводится в равномерное вращение в таком случае вторая пара лопастей. Ведь кулак вращается вдвое быстрее блоков лопастей...

Мне почему-то думалось, что позади видимой пары взаимодействия, у Джуди есть соосно точно такая же для второй пары лопастей, но со сдвигом фазы кулака на 180[ch186], - отдаленно подобное уравновешенному двух-эксцентриковому двухроторному Ванкелю...

А на другие абзацы поста 1751 можете что-то сказать?
 
Никакого подвоха нет, что ролики, что зубья, имеют общий корень зла - значительные напряжения в зоне контакта.
Решается элементарно увеличением габаритов передачи. Другое дело, что увеличение габаритов под максимум импульсной нагрузки влечет увеличение потерь на вязкостное трение при наличии жидкой смазки. Но и это решаемо.
Кроме того в шестеренчато-коленвальном синхронизаторе не обязательно передавать все усилие газов на зубья шестерен. Можно предавать только полезный крутящий момент с помощью использования двух шатунов на одном коленвалу. Да, момент получается не сглаженный маховиком, пульсирующий. Но это уже не вызовет критического увеличения габаритов зубчатого зацепления, потому что максимальная нагрузка уменьшится раза в 4.
Есть еще проблема стуков зубъев из-за принципиальной необходимости зазоров в зубчатом зацеплении и знакопеременного передаваемого момента. Но и она решается уменьшением зазора до необходимого минимума и применением демпферов и небольших маховиков на планетарных коленвалах. Идея в том чтобы уменьшить соотношение инерции неподрессоренных венцов планетарных шестерен относительно подрессоренной массы коленвалов с шатунами и лопастями и возможно небольшими маховиками. В конце концов можно попытаться применить эластичные беззазорные шестерни из специально разработанного композита или металлические, но специальной ажурно-пружинной конструкции.
По грубым прикидкам площадь контакта зубьев синхронизатора придется увеличить относительно зубьев, работающих при равномерном передаваемом моменте (например в автомобильной коробке передач), раза в 3. И радиусы шестерен тоже нужно было бы увеличить примерно в 1,7 раза. Это вызвало бы увеличение массы раз в 5, однако за счет применения внутреннего зацепления масса вырастет всего раза в 2. А это с учетом огромной экономии массы на остальных деталях двигателя, не так уж и много.

В общем, задач, стоящих пред разработчиками РЛД, очень много. И есть вероятность, что решить их все не удастся. Однако здравый смысл подсказывает, что ради вероятного получения выгод, которые сулит РЛД, можно затратить гораздо больше средств на его разработку, чем было затрачено до сих пор.
 
Мне почему-то думалось, что позади видимой пары взаимодействия, у Джуди есть соосно точно такая же для второй пары лопастей, но со сдвигом фазы кулака на 180[ch186], - отдаленно подобное уравновешенному двух-эксцентриковому двухроторному Ванкелю...
Пожалуй, вы правы. Недоглядел.
От роликов я предложил бы отказаться, попытавшись организовать подачу масла под давлением в ряд отверстий на кулаке спец.распределителем. Наверное есть уже такие, ведь фазы вращения "точки контакта" определяемы и программируемы?...
пожалй подшипник скольжения тут не прокатит, так как контакт осуществляется не по площади, а по линии. Никакого давления масла не хватит.
В случае "обращения" кулака в колесо с внутренней профилировкой можно предусмотреть ДВУкратное изменение эксцентрицитета, имхо...
Да не выходят кулачково-роликовые достаточно практичными для передачи основных нагрузок. Как ни крути - низкий КПД и огромные габариты. Все та же проблема - вся нагрузка передается по линии, а не по площади. Как и в случае зубчатой передачи. Но зубчатая передача является чемпионом среди устройств, передающих давление по линии. Особенно с внутренним зацеплением.
 
Но зубчатая передача является чемпионом среди устройств, передающих давление по линии. Особенно с внутренним зацеплением. 
Виктор, позволите ли подразумевать среди таких зубчатых передач, - шариково/луночные композитные, - а ля Труменко по посту номер 1750 ?
 
На мой взгляд шариково/луночные - вообще недоразумение, а не передача. Потому что если полушария заменить полуцилиндрами, то все равно лучше получится. Но все равно плохо. Потому что если вращение передается неравномерно, рывками, как в этой передаче, то она может работать только при очень низких скоростях. Есть развитие этой идеи - эллиптическое зацепление, которое одновременно является и развитием зацепления Новикова. Там и ножка зуба толстая и контактное давление понижено. В общем, в теории лучше эвольвентного. Только нет простых способов обеспечить точную геометрию зубьев. Возможно для ответственных механизмов изготовление таких передач на станках с ЧПУ в будущем будет оправдано, но даже сейчас станки с необходимой точностью стоят дорого и работают медленно.
 
@ RVD

Игорь Петрович, вопрос к Вам как к специалисту.
В природе очень мало информации на русском языке о двигателе Ванкеля.
Как же там работает зубчатое зацепление?
 
" Beatle"

Ну Вы даете, все же описано в литературе про РПД. 

Да мне впрочем и не трудно ответить. Шестеренчатый синхронизатор РПД полностью разгружен от воздействия  газовых сил, такова кинематика РПД. В РЛД из-за особенностей кинематики шестеренчатый синхронизатор берет на себя основную нагрузку, в этом и есть его узкое место, и ничего с этим не поделаешь, "кинематики" местами  не поменяешь.
 
@ RVD

Игорь Петрович из той литературы, что у меня есть по РПД многое не почерпнешь.
Там лишь сказано, что применяется циклоидальное зацепление. Вот и все.
Спасибо за ответ!
@ ingener

На счет шарикового зацепления.
Действительно. если заменить на цилиндры, а потом объединить их линией, то как раз и получается хваленое ЭЦ зацепление.
Загадочное зацепление, потому что никто в мире, наверное, кроме Томских парней не знает, как его построить в модели.
Что жаль... я бы хотел посмотреть, что оно даёт в моём синхронизаторе. Весьма интересно.
 
Действительно. если заменить на цилиндры, а потом объединить их линией, то как раз и получается хваленое ЭЦ зацепление

http://www.stankoinstrument.ru/peredovye_prikladnye_razrabotki
Внизу списка на этой странице есть pdf-файл с подноготной этого зацепления.
Как я понял, если строить простейшим образом (без сплайнов), то надо поставить рядом ряд эксцентричных кружочков, провернуть каждый последующий на некий угол вокруг эксцентричного отверстия в каждом, пока сумма проворотов не даст полный оборот...
Это будет элементарный ступенчато-витой (НЕ цилиндрический) эксцентрик.
Потом обкатывать его по делительной окружности будущего первого колеса, а потом еще, кажется, обкатать по делительной окружности будущего второго колеса...

Taкая передача получается в 7-10 раз компактнее при прочих равных условиях... (там есть таблица сравнения с эвольвентным и др. зацеплением)
А если ЭЦ-передачу переразмерить, то так и так можно забыть про контактные напряжения, какова бы ни была схема синхронизатора?
 

Вложения

  • EC-Zaceplenie.JPG
    EC-Zaceplenie.JPG
    53,9 КБ · Просмотры: 77
  • EC-Zaceplenie0.JPG
    EC-Zaceplenie0.JPG
    60,5 КБ · Просмотры: 71
В РЛД из-за особенностей кинематики шестеренчатый синхронизатор берет на себя основную нагрузку

В таком общем виде утверждение обесценивается, имхо.
Надо бы все же, если уж "стрелять по пернатым", то НЕ по "всем вообще", а по конкретной птице в визире.

Ведь тут уже рассматривались разные варианты синхронизаторов РЛД. В том числе, в частности, и с замыканием силовых взаимодействий на единичном планетарном ДВУх-кривошипном коленвале, подобно тому, как это в Ванкеле - "палить по всем синхронизаторам сразу", где видны зубья, назвав их шестеренчатыми - похоже на бессмыслицу.
Впечатление, что высказывание оппонента выпало из потока дискуссии... Вбрасывание реплик, не читая контекста, как то не срабатывает.
 
подвох этого синхронизатора здесь. прикиньте, что заставляет кольцо замедлятся. ролики обходят поверхность кулачка так, что он как бы нейтрально прокатывается по кулаку. в этот же момент на кольцо приходит удар от такта  воспламенения ч/з стоячую лопасть. это сопоставимо если бы м/у роликом и кулаком забивать клин очень маленькой угловой величины. что сработает вперёд: ролик не пойдёт в откат, или лопнет к чертям это кольцо. 
 

Вложения

  • podvoh.JPG
    podvoh.JPG
    22,8 КБ · Просмотры: 72
Подвох данного синхронизатора я читал на каком-то пендосском форуме.
Он был там в том, что даже автор изобретения не уверен, что это будет работать.
Ни о каком железе речь вообще никогда не шла.
Вот так.
 
Вы Виктор на работу видимо совсем не ходите. Так не требуйте этого от других.
 
Назад
Вверх