Сдвоенный БШМ с парой ат-Туси и зубчатым зацеплением

[Stak]

Сдвоенный БШМ с парой ат-Туси и зубчатым зацеплением.
Выношу на обсуждение в отдельную тему, т.к. может иметь самостоятельно применение - как в ДВС, так и в других областях (например, в компрессорной технике с газостатическим подвесом поршня).

Из плюсов - нет ползунов (может быть реализована на игольчатых подшипниках, т.е. в ДВС возможна смазка топливом), нет боковых сил на поршне, нагрузки на зубчатую пару и шейки валов - ниже, чем в одиночном БШМ, проще балансировка поступательно движущихся масс, нет сил инерции второго порядка. Механизм на те же параметры (ход поршня) - более компактный, чем спаренный ККМ.

Предлагается как возможная альтернатива сдвоенному ККМ, реализованному Мищенко для профессионального бензоинструмента (ниже фото из книги Мищенко).

Реализована 3Д модель, распечатана и проверена на проворачиваемость:

Файлы модели и печатные сетки - выложены на гитхабе.

Видео:

Моделирование внутренней механики:
Сдвоенный бесшатунный механизм на основе пары ат-Туси

Распечатанная и собранная модель:

 

[Stak]

Проверил параметры этого БШМ под поршневую ИЖ-П5 (72диаметр/85ход) - кажется, что из этого может получиться неплохой двухтактный оппозит, практически без вибраций, для мотопараплана или чего-нибудь подобного.
В картере - можно использовать смазку разбрызгиванием, а цилиндр и кольца - смазывать топливной смесью. Продувка - подпоршневым насосом.

Недостаток, в виде наличия двух валов отбора мощности - можно превратить в преимущество, использовав второй вал для привода соосного винта (ремнём). Так можно получить больше тяги при том же диаметре ометания винта, и бонусом разгрузить зубчатую пару между валами.

Модуль шестерен эксцентриков 2.5мм, диаметр валов 25мм.

 

[Kazakov]

Хоть и небольшой, но результат

 

[surok1]

Обратите внимание, вы сделали эскиз в пропорциях иного двигателя, с ползунами. Но, ход поршня у вас получился больше радиусов кривошипов коленвала. То есть, пропорция уже другая, в этом нюанс. Удастся ли сделать противовесы достаточной величины? Пусть их целых два, но и обойма с планетарными коленвалами весит.

 

[Stak]

Обратите внимание, вы сделали эскиз в пропорциях иного двигателя, с ползунами. Но, ход поршня у вас получился больше радиусов кривошипов коленвала. То есть, пропорция уже другая, в этом нюанс. Удастся ли сделать противовесы достаточной величины? Пусть их целых два, но и обойма с планетарными коленвалами весит.

Пропорции эскиза определяются исключительно ходом поршня и стандартными модулями зубчатых предач, постарался обеспечить минимальные габариты (с учётом места под размещение игольчатых подшипников эксцентриков).
Радиус кривошипа КВ, как и эксцентрисет эксцентрика = 1/4 хода поршня.
Диаметр противовесов на щеках коленвала - определяется межцентровым расстоянием, больше его не сделать без увеличения габарита. Однако, ничего не мешает сделать эти щеки толще, увеличив их массу. Или применить заливку свинца в полости противовес.

 

[Stak]

У меня складывается такое впечатление, что в таком сдвоенном механизме, в отличии от одиночного, нагрузки на зубчатую пару эксцентрик-корпус будут ниже не в два раза, а существеннее. Поправьте, если ошибаюсь.

Наименования сил на картинке - аналогично учебнику из примера с КШМ.
При малых углах поворота КВ, сила N - в зависимости от того, какой из поршней имеет рабочий ход, будет только растягивать или сжимать штоковую раму, а сила Т - создавать крутящий момент М, противоположного направления на каждом из выходных валов.
При приближении к особым точках 90 и 270 градусов - рычаг эксцентрика вращается вокруг точки зацепления, и усилие на зубья шестерни максимально (равно Р/2), но сама сила Р в этот момент - уже не максимальна, т.к. поршень уже прошёл половину хода.

В одиночном же механизме - момент на шестерне всегда равен крутящему моменту.

 

[L270767]

А, вспомнил:

Сообщение в теме 'Роторно-лопастной. Не "ножницы", но похоже.' https://reaa.ru/threads/rotorno-lopastnoi-ne-nozhnitsy-no-pokhozhe.18604/post-982223

С шестернями и я могу.

 

[Stak]

А, вспомнил:

Сообщение в теме 'Роторно-лопастной. Не "ножницы", но похоже.' https://reaa.ru/threads/rotorno-lopastnoi-ne-nozhnitsy-no-pokhozhe.18604/post-982223

С шестернями и я могу.

Вопрос не в том, "могу или не могу с шестернями", а какие на них будут нагрузки) Вдвое ниже, чем в одиночном механизме, или еще меньше, т. к. в сдвоенном нормальная сила скомпенсирована до зубчатого зацепления.

 

[L270767]

Вопрос не в том, "могу или не могу с шестернями", а какие на них будут нагрузки) Вдвое ниже, чем в одиночном механизме, или еще меньше, т. к. в сдвоенном нормальная сила скомпенсирована до зубчатого зацепления.

Уверен, что в предложенной мною схеме в 2013 г. нагрузок на зубья шестерней вообще нет, вся нагрузка передавалась бы через эксцентрики. Но всё сложно. Поэтому легче, а значит проще, дешевле и надёжней, применять кривошип и шатун. А боковые нагрузки, при их значительности, снимать крейцкопфом.

 

[Stak]

Уверен, что в предложенной мною схеме в 2013 г. нагрузок на зубья шестерней вообще нет, вся нагрузка передавалась бы через эксцентрики. Но всё сложно. Поэтому легче, а значит проще, дешевле и надёжней, применять кривошип и шатун. А боковые нагрузки, при их значительности, снимать крейцкопфом.

Ваша схема 2013го года - для данной темы суть есть оффтоп. Убедительно прошу не отклоняться от линии партии)

 

[surok1]

Уверен, что в предложенной мною схеме в 2013 г. нагрузок на зубья шестерней вообще нет, вся нагрузка передавалась бы через эксцентрики. Но всё сложно. Поэтому легче, а значит проще, дешевле и надёжней, применять кривошип и шатун. А боковые нагрузки, при их значительности, снимать крейцкопфом.

Дело в цене прямолинейного движения штока поршня и в степени прямолинейности этого движения. Именно прямолинейного, для снижения трения. Кому-то это не нужно, кого-то удовлетворяет КШМ. Но, иногда это имеет значение.
С помощью искусства мы пытаемся наименее сложным способом обеспечить это движение.