Перейти к содержимому

Фотография
- - - - -

Бесшатунный механизм. Реечный вместо КШМ.

ДВС двигатель механизм

  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 231

#1 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 27 Декабрь 2015 - 07:48

Сможет ли такой механизм заменить кривошипно-шатунный в ДВС?

 

1 - корпус

2 - ползун с внутренней зубчатой расточкой

3 - вал

4 - зубчатое колесо

 

5 - кулачок на валу

6 - упоры (выступы) на ползуне

Прикрепленные файлы



#2 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 738 сообщений

Отправлено 27 Декабрь 2015 - 10:08

Появилось несколько вопросов:

1. Судя по рисункам, высота зубьев переменная, это зачем?

2. Заклинит его где нибудь в районе мертвой точки?

Хорошо-бы сделать эту штуку в солиде и посмотреть как работает, думаю не будет работать, одна из основных проблем старт вблизи мертвой точки.


С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru

#3 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 27 Декабрь 2015 - 12:06

Появилось несколько вопросов:

1. Судя по рисункам, высота зубьев переменная, это зачем?

2. Заклинит его где нибудь в районе мертвой точки?

Хорошо-бы сделать эту штуку в солиде и посмотреть как работает, думаю не будет работать, одна из основных проблем старт вблизи мертвой точки.

Точно. Слабое место - прохождение м.т.

Похоже проблема решается уменьшением высоты зубьев.

Солида нет, а на бумаге выглядит примерно как на рисунке.

Прикрепленные файлы



#4 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 27 Декабрь 2015 - 14:28

Неправильная геометрия зацепления. Заклинит.  Прорисовки на бумаге недостаточно, необходимо точное построение и проверка в движении в компе. Читайте Литвин Ф Л, "Некруглые зубчатые колеса". Идея не нова, гуглите "бесшатунные двигатели"

Даже патент дали. Хотя проверка работоспособности не входит в их обязанности.


  • ingenerkons это нравится

#5 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 27 Декабрь 2015 - 15:35

Согласен и даже ссылку Вам приведу, которую обнаружил уже после получения: http://www.macmep.ru/krivoship.htm

И хотя это в металле, по-моему это не механизм, поскольку контакт в промежуточных положения легко теряется и преобразования движения уже не будет.

Я располагаю только бумагой, но что-то подсказывает, что мой вариант может сработать.



#6 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 738 сообщений

Отправлено 27 Декабрь 2015 - 17:30

Согласен и даже ссылку Вам приведу, которую обнаружил уже после получения: http://www.macmep.ru/krivoship.htm

По ссылке приведенная конструкция, отличается от Вашей тем, что зубчатое элептическое колесо закреплено эксцентрично и его центр смещается от вертикальной зеркальной оси механизма, это в какой-то мере защищает его от заклинивания. Однако остаются проблемы прохождения мертвых точек, Вы будете правы сказав, что у ВШМ, то же есть мертвые точки, однако мертвые точки ВШМ это плюс-минус несколько градусов, в Вашем же случае, протяженность мертвой точки (если позволите так выразиться) может доходить до плюс-минус 45 градусов.

Еще соображение, приведенный механизм не зря оборудован ручкой для поворота шестерни, ибо если пытаться его двигать за "поршни" тут и появляется возможность разрыва связи шестерен.

Я располагаю только бумагой, но что-то подсказывает, что мой вариант может сработать.

Неужели в настоящее время кто-то творит на бумаге? Я конечно знаю одного инженера работающего за кульманом, но он это делает во первых из-за своего непомерного упорства, если не сказать упрямства, а во вторых потому, что у него есть помощники для перевода в цифру.

Попробуйте найти какого либо студента-механика третьего курса, пусть он Вам это изобразит в 3D, после этого можно распечатать на 3D принтере и проверить работу в живую, а это первый шаг к металлу!


С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru

#7 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 27 Декабрь 2015 - 18:45

По ссылке приведенная конструкция, отличается от Вашей тем, что зубчатое элептическое колесо закреплено эксцентрично и его центр смещается от вертикальной зеркальной оси механизма, это в какой-то мере защищает его от заклинивания. Однако остаются проблемы прохождения мертвых точек, Вы будете правы сказав, что у ВШМ, то же есть мертвые точки, однако мертвые точки ВШМ это плюс-минус несколько градусов, в Вашем же случае, протяженность мертвой точки (если позволите так выразиться) может доходить до плюс-минус 45 градусов.

Еще соображение, приведенный механизм не зря оборудован ручкой для поворота шестерни, ибо если пытаться его двигать за "поршни" тут и появляется возможность разрыва связи шестерен.

Неужели в настоящее время кто-то творит на бумаге? Я конечно знаю одного инженера работающего за кульманом, но он это делает во первых из-за своего непомерного упорства, если не сказать упрямства, а во вторых потому, что у него есть помощники для перевода в цифру.

Попробуйте найти какого либо студента-механика третьего курса, пусть он Вам это изобразит в 3D, после этого можно распечатать на 3D принтере и проверить работу в живую, а это первый шаг к металлу!

Примерно через 30 град. от м.т. зубчатое колесо выходит на прямолинейный участок, который длится примерно 120 град., далее примерно 30 град. до следующей м.т.

Судя по траекториям точек на рисунке, м.т. совсем непродолжительные.



#8 ingenerkons

ingenerkons

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 4 549 сообщений

Отправлено 28 Декабрь 2015 - 09:17

А зачем на 3Д принтере печатать? самый простой и примитивный способ в столярку снести и один к одному пусть из фанеры вырежут, будет как раз и макет и позволит определить ряд проблемных моментов.


С уважением Владимир.


#9 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 28 Декабрь 2015 - 09:24

Как я понимаю,  проблема прохождения МТ будет решаться как и на обычных ДВС, установкой маховика.



#10 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 28 Декабрь 2015 - 10:13

Как я понимаю,  проблема прохождения МТ будет решаться как и на обычных ДВС, установкой маховика.

Да, без него никуда. Но ещё слабое место - это геометрия зацепления, чтобы не было подклинивания при прохождении м.т.



#11 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 738 сообщений

Отправлено 29 Декабрь 2015 - 03:36

Как я понимаю,  проблема прохождения МТ будет решаться как и на обычных ДВС, установкой маховика.

Кроме применения маховика, известно применение нескольких цилиндров это да, но не забывайте, что у ДВС применяется упреждение зажигания (впрыска), т.к. горение топлива при увеличивающимся объеме менее эффективно, а для данного механизма такое упреждение запрещено во избежании отрыва шестерен друг от друга, либо нужно делать специальное приспособление для обеспечения безразрывности шестерен.

А зачем на 3Д принтере печатать? самый простой и примитивный способ в столярку снести и один к одному пусть из фанеры вырежут, будет как раз и макет и позволит определить ряд проблемных моментов.

Из фанеры конечно можно вырезать, однако если оно заклинит, то встанет вопрос: оно заклинило из-за неудачной конструкции или из-за неточности обработки?


С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru

#12 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 29 Декабрь 2015 - 09:12

Кроме применения маховика, известно применение нескольких цилиндров это да, но не забывайте, что у ДВС применяется упреждение зажигания (впрыска), т.к. горение топлива при увеличивающимся объеме менее эффективно, а для данного механизма такое упреждение запрещено во избежании отрыва шестерен друг от друга, либо нужно делать специальное приспособление для обеспечения безразрывности шестерен.

 

Интересно конечно наблюдать.   Вроде существует уже столько экзотических конструкций ДВС.  Но никто из них так и не может попасть в массовое производство, чтобы стать реальной альтернативой 2-х и 4-х тактным ДВС.



#13 ingenerkons

ingenerkons

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 4 549 сообщений

Отправлено 29 Декабрь 2015 - 09:22

Интересно конечно наблюдать.   Вроде существует уже столько экзотических конструкций ДВС.  Но никто из них так и не может попасть в массовое производство, чтобы стать реальной альтернативой 2-х и 4-х тактным ДВС.

Честно сказать наверное всякие альтернативы есть и в металле, но в массовое быстрее поступят электрические (водородные, атомные). Это как с дисками быстро появились и столь же быстро практически исчезли.


С уважением Владимир.


#14 Mehan_Ik

Mehan_Ik

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 516 сообщений

Отправлено 29 Декабрь 2015 - 10:17

Честно сказать наверное всякие альтернативы есть и в металле, но в массовое быстрее поступят электрические (водородные, атомные). Это как с дисками быстро появились и столь же быстро практически исчезли.

 

По совокупности качеств (включая ресурс, технологичность и ремонтопригодность) реальной альтернативы нынешним ДВС пока не видно.   Поэтому мировой автопром продолжает их совершенствовать пока возможности позволяют и дополнять электротягой.



#15 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 29 Декабрь 2015 - 10:42

Кроме применения маховика, известно применение нескольких цилиндров это да, но не забывайте, что у ДВС применяется упреждение зажигания (впрыска), т.к. горение топлива при увеличивающимся объеме менее эффективно, а для данного механизма такое упреждение запрещено во избежании отрыва шестерен друг от друга, либо нужно делать специальное приспособление для обеспечения безразрывности шестерен.

Из фанеры конечно можно вырезать, однако если оно заклинит, то встанет вопрос: оно заклинило из-за неудачной конструкции или из-за неточности обработки?

Отрыва зубчатого колеса от расточки не происходит за счёт того, что в положении м.т. наружный размер зуб.колеса больше внутреннего размера расточки по ширине.

Если наружный размер зуб.колеса меньше внутреннего размера расточки, то возможен вариант как на рисунке, но на мой взгляд в нём нет такой "красоты", поскольку он сложнее.

А побороться с КШМ может только что-то очень простое, на мой взгляд.

5 - кулачок на валу

6 - упоры на ползуне

Прикрепленные файлы


  • ingenerkons это нравится

#16 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 738 сообщений

Отправлено 30 Декабрь 2015 - 03:03

Примерно через 30 град. от м.т. зубчатое колесо выходит на прямолинейный участок, который длится примерно 120 град., далее примерно 30 град. до следующей м.т.

Судя по траекториям точек на рисунке, м.т. совсем непродолжительные.

Соглашусь с Вами протяженность "мертвого" участка плюс минус 30 градусов, сравните с КШМ у которого всего несколько градусов уходит на подобный участок.


С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru

#17 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 30 Декабрь 2015 - 10:53

Соглашусь с Вами протяженность "мертвого" участка плюс минус 30 градусов, сравните с КШМ у которого всего несколько градусов уходит на подобный участок.

Поскольку в моём распоряжении только бумага, то и рассуждаю как "художник".

Примерно 30 град. от м.т. это угол через который механизм выходит на прямолинейный участок.

Сам "мёртвый" участок должен быть меньше.

Попробую изобразить на бумаге траекторию движения "боковых" зубьев зубчатого колеса (рис.2) и выложу позже.



#18 ingenerkons

ingenerkons

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 4 549 сообщений

Отправлено 30 Декабрь 2015 - 17:36

Мертвая точка в принципе не проблема, просто заранее предусматривать установку нескольких аналогичных механизмов, проблема в обосновании цели, и вытеснении существующего. 


С уважением Владимир.


#19 sergey zh

sergey zh

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Прочее
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 170 сообщений

Отправлено 30 Декабрь 2015 - 20:12

Мертвая точка в принципе не проблема, просто заранее предусматривать установку нескольких аналогичных механизмов, проблема в обосновании цели, и вытеснении существующего. 

Согласен с Вами полностью.

Если такой механизм работоспособен, то главное сможет ли он составить альтернативу КШМ.

То что реечная передача лучше преобразует поступательное движение во вращательное и наоборот, думаю согласятся все (пример: колесо и дорога). Вопрос в том сможет ли он конкурировать по надёжности.

На первый взгляд - нет. Но кто знает, может и сможет.



#20 Dimon012

Dimon012

    Знаток

    • ГородВладивосток
    • Имя:Дмитрий
    • Сфера деятельности:Информационные технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 738 сообщений

Отправлено 31 Декабрь 2015 - 03:52

Мертвая точка в принципе не проблема, просто заранее предусматривать установку нескольких аналогичных механизмов, проблема в обосновании цели, и вытеснении существующего. 

Еще раз повторюсь, мертвая точка, потому и называется мертвой, что при нахождении в ней механизма, невозможно производить работу/энергию. Поэтому если КШМ движется по инерции 3 из четырех тактов и только 1 такт у него рабочий, из длины рабочего такта вычитается только 2-4 градуса, как нерабочие. В вашем случае вычитается 25-30 градусов из рабочего хода, причем вычитаются самые эффективные градусы начала цикла.


С уважением Дмитрий.
burlakov.012@yandex.ru





Темы с аналогичным тегами ДВС, двигатель, механизм

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных