Перейти к публикации

Изменен п. 12 раздела "Другие ограничения", просьба ознакомиться. Расшифровка и пояснения - тут

Kompas

Бесшатунный механизм Баландина, новая компоновка

Рекомендованные сообщения

Многие пользователи, наверное , читали книгу Баландина:

post-11023-042741100_1489480343_thumb.png

В книге рассмотрены несколько компановок механизмов:

post-11023-035126200_1489480359_thumb.png

Но двигателей, которые работали бы в реальности, кроме экспериментальных , до сих пор никто не создал.

Здесь я бы хотел обсудить новую, придуманную мной компановку механизма Баландина, можно ли её осуществить на практике и будет ли вообще такой механизм работать, чисто теоретически:

post-11023-022298500_1489480374_thumb.png post-11023-067919600_1489480386_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Видео работы механизма, которое я загрузил в галерею не открывается и почему то сюда не грузится, может кто подскажет, как его сюда загрузить?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А можно Вашу компоновку в виде картинок без корпуса, только подвижные части?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И ещё вопрос - в каком формате видео?

В формате AVI

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Об AVI лучше забыть, устарел, однако, и подформатов полно. Лучшее - mp4. bkb [jnz,s wmv. Так картинки "голенькие" можно?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Здесь я бы хотел обсудить новую, придуманную мной компановку механизма Баландина, можно ли её осуществить на практике и будет ли вообще такой механизм работать, чисто теоретически:

Леонид! Отлично! Построил в SolidWorks модель по Вашей схеме, вроде всё работает как надо, мёртвых точек нет, в дополнительной синхронизации не нуждается. Надо прорабатывать балансировку синхронизирующей рамы, масса у неё получится немаленькая. Трёхопорный коленвал, думаю, некоторое излишество.

Идея, на мой взгляд, совсем не безумная, с кинематической точки зрения, вполне реализуемая, вопрос только в балансировке.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Построил в SolidWorks модель по Вашей схеме, вроде всё работает как надо, мёртвых точек нет, в дополнительной синхронизации не нуждается. Надо прорабатывать балансировку синхронизирующей рамы, масса у неё получится немаленькая. Трёхопорный коленвал, думаю, некоторое излишество.

Это Вы так быстро сделали модель? Я, чтобы придумать конструкцию и построить ту, примитивную модель, что я показал, повозился немало! Про 3-х опорный вал, надо, чтобы конструкция была жёсткой, чем, как раз страдает механизм Баландина 1 го рода, а данный механизм, как раз его замещает. Меня одно смущает, сложность изготовления и при этом должна быть очень высокая точность. Полностью сбалансированную схему можно получить, если добавить ещё такую же группу цилиндров, но кривошипные валы будут иметь кривошипные шейки, сдвинутые на 180 градусов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я давно интересуюсь этой темой: изобретено немало схем, которые производят реализацию преобразования возвратно - поступательного движения во вращательное, и иногда подумаешь, для чего изобретатели тратят умственную энергию, чтобы создать это: схемы со сложной кинематикой, бывает по нескольку шестерённых пар. И это для того, чтобы у них было не так, как у всех, получается изобретение ради изобретения. Схема должна быть простой и надёжной, добиться простоты ой как сложно!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это Вы так быстро сделали модель? Я, чтобы придумать конструкцию и построить ту, примитивную модель, что я показал, повозился немало!

Так по готовой идее много ли надо? Придумали-то Вы, компьютерную модельку, когда понятно, как работает, нарисовать несложно.

И это для того, чтобы у них было не так, как у всех, получается изобретение ради изобретения. Схема должна быть простой и надёжной, добиться простоты ой как сложно!

Именно! Совершенно согласен, простота - это не просто так достигается.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый,Исаев Михаил, может быть у Вас моделька симпатичнее, чем у меня и Вы, может быть в отличии от меня, сумеете её сюда загрузить?

С уважением, Леонид.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Нет, модель пока сырая, наспех делал, надо ещё "вылизать", а для тех, кто в кинематике исходного двигателя Баландина разобрался, и Ваша модель неплоха. Постараюсь, конечно, доделать свою и выложить, нужно время. Ваш ролик движок форума не понимает, а если скачать - то всё воспроизводится, "вес" ролика всего 10 Мбайт, нынче это крошки.

 

Полностью сбалансированную схему можно получить, если добавить ещё такую же группу цилиндров, но кривошипные валы будут иметь кривошипные шейки, сдвинутые на 180 градусов.

Нет, так статическая получится, а динамическая - нет. Баландин как преимущество и пишет о сбалансированности до моментов второго порядка в его компоновке при числе цилиндров, кркатном 4, он в книге подробно рассматривает этот вопрос. В общем, балансировку надо обдумывать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый, Михаил! На форуме, наверное, существует ограничение на вес загружаемого ролика, это нужно учитывать при создании видео.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

машина Голубева?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый,antabu, причём здесь машина Голубева? Если нужно обсудить данную машину, откройте новую тему, а здесь обсуждается механизм Баландина и он отношения к машинам с качающимися органами, отношения не имеет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В предыдущих постах обсуждалась возможность работы механизма Баландина, где была предложена новая компановка данного механизма.

Три вала, где один вал разрезной практически никого не заинтересовала.

Автор поработал над возможностью модернизации этого механизма и нашёл возможный вариант. Для того, чтобы обеспечить жёсткость механизма, без третьего вала, пришлось ввести ещё один стержень, который дополнительно связывает валы, которые будут вращаться синхронно, за счёт того, что кривошипный вал и разрезной вал, за счёт синхронизирующей рамы и дополнительного звена, образуют параллелограмм, это и обеспечивает синхронность вращения, кроме того новые звенья обеспечат балансировку механизма, только нужно рассчитать их вес.

post-11023-057934800_1492877807_thumb.png post-11023-038325400_1492877824_thumb.png post-11023-056491400_1492877838_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Просмотреть симуляцию работы нового механизма, можно здесь: http://www.chipmaker.ru/gallery/image/53269/. К сожалению, формат файла видимо устаревший и без скачивания на персональный компьютер, просмотр невозможен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Kompas, А на сколько увеличивается вес движущейся части? Имхо сложность и инерционность обесценит возможные преимущества.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Как на мой взгляд, то преимуществ перед обычным КШМ нету. Единственное, что можно обеспечить за счет полной соосности ЦПГ какие-нибудь навороты, типа двойного действия. А так - сложно, тяжело, дорого. Это - кратко, чтобы не размазывать. Был моложе - тоже млел, что от Баландинского движка, что от роторных. Но, подробнее изучив и то и другое, понял: да есть некие преимущества у каждой схемы, но недостатков тоже выше крыши.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А на сколько увеличивается вес движущейся части?

Без расчёта экспериментальной модели, это невозможно определить.

Как на мой взгляд, то преимуществ перед обычным КШМ нету.

Точно так.

Был моложе - тоже млел, что от Баландинского движка, что от роторных. Но, подробнее изучив и то и другое, понял: да есть некие преимущества у каждой схемы, но недостатков тоже выше крыши.

Не бывает ни одного изобретения без недостатков. Улучшая какие - нибудь параметры механизма, обязательно получим ухудшение каких то других.

Имхо сложность и инерционность обесценит возможные преимущества.

Совершенно с Вами согласен. Смысл рассматривать существование такого механизма, возможен только для сверхмощных тихоходных двигателей, где потери от бокового трения поршня о стенки цилиндра - огромны.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Пасясь на форуме ассоциации экспериментальной авиации, узнал, что трение в цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) лишь примерно на 15% состоят из трения поршня о цилиндр. Остальное - трение колец о цилиндр. Так что тут тоже много не выиграем.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Не бывает ни одного изобретения без недостатков. Улучшая какие - нибудь параметры механизма, обязательно получим ухудшение каких то других

Вы не совсем правы. Изобретение тем и отличается от обычного инженерного решения, что устраняет недостатки, не ухудшая других свойств. Или не сильно их ухудшая.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

3.2. Потери на трение из-за асимметричной реакции шатуна

 

Следует отметить, что, если бы суммарный вектор давления горящих газов на дно поршня РП и вектор реакции нагрузки РН всегда были на одной линии и эта линия была бы осью симметрии поршня и цилиндра, то никаких иных потерь на трение (кроме указанных в п. 3.1) не было бы. Но, к сожалению, это не так. Первым виновником отклонения от идеального решения является асимметричный характер кривошипно-шатунного механизма. Симметрия наблюдается только в верхней и нижней мертвых точках. Как только шатун отклоняется от оси симметрии, отклоняется и вектор реакции нагрузки, что приводит к появлению боковой силы РБ. Сила РБ направлена относительно оси симметрии в противоположную сторо- ну от отклонения шатуна. Величина силы РБ = РП · tgβ, где β - угол отклонения шатуна от оси симметрии цилиндра. Угол β колеблется от 0 до ±βмакс. Последняя величина зависит от соотношения радиуса коленвала R и длины шатуна L. Компромисс между размерами двигателя и потерями на трение ограничивает соотношение L/R в пределах 3:4,5. Это означает, что βмакс не превышает 20°, а максимальное значение РБ примерно в 3 раза меньше силы РП. Под воздействием боковой силы поршень отклоняется от идеального линейного движения на величину зазора между поршнем и цилиндром в плоскости, проходящей через ось симметрии и перпендикулярной оси пальца поршня. В связи с тем, что взаимодействующие поверхности имеют цилиндрическую форму , в узкой центральной области контактного пятна возникает сила трения Ртр, которая направлена против вектора силы РП. Помимо потери механической энергии поршня сила Ртр приводит к дополнительному нагреву двигателя и износу трущихся поверхностей пары "поршень - цилиндр". Учитывая, что сила РБ меняется по гармоническому закону, износ цилиндра носит специфический (асимметричный бочкообразный) характер. При этом кольца начинают играть негативную роль, так как имеют очень острые и твердые грани. Поршень с кольцами превращается по сути в своеобразный металлорежущий инструмент. Максимальные потери и износ происходят при максимальных нагрузках. Поэтому потери на трение из-за асимметричной реакции шатуна являются одной из основных причин неработоспособности двигателя при больших нагрузках.

Взято отсюда: http://setelavka.ru/bugaets/kpd.php

Вывод: основные потери в цилиндро - поршневой группе, происходят от действия нормальной составляющей силы и кольца при этом проявляют наибольшее негативное воздействие.

Основным путём уменьшения трения цилиндра и колец о стенку поршня - устранение выше указанной силы, придумывают даже двухвальные двигатели: https://moluch.ru/archive/114/29579/

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, но основную силу прижима дает давление на кольца от газовых сил. Например, при давлении 70 атм, на первое компрессионное кольцо (предположим, что его высота 3 мм, а толщина 5 мм) в цилиндре диаметром 80 мм будет действовать сила, прижимающая его к цилиндру, равная 3,14х (8-2х0,5)х0,3х70=443 кг!!! Пусть на второе действует только треть, тогда суммарно от 2-х колец сила = 590 кг. От прижима поршня к цилиндру (в районе наибольшего отклонения шатуна, и соответственно, падения давления примерно до 20 атм) 3,14х64/4х0,28*20=281 кг. Здесь 0,28 - tg максимального угла наклона шатуна (около 16 градусов).

Более, чем в 2 раза различаются.

Сравнение, конечно, не совсем корректное, просто для обоих случаев взял наихудшие случаи нагружения.

И да: хотелось бы избавиться и от давления поршня, но ценой такого усложнения - :wacko:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×