Создаем сообща
идеи

Бесшатунный механизм. Реечный вместо КШМ.

На рисунках поворот зубчатого колеса на 2 град. от предыдущего.

Точками обозначены траектории вершин зубьев зубчатого колеса оставляемых на ползуне (потемнее) и траектории вершин зубьев ползуна оставляемых на колесе (посветлее) при повороте колеса на 1 град.

Новые комментарии
0
03 Декабря 2015 23:21
Всё довольно логично. Проще роторного двигателя. Нижний цилиндр маслом будет заливать. Но он необязателен.
0
04 Декабря 2015 08:55
а если устройство расположить горизонтально?
Зубчатая передача аналогична передаче 1:1 - каждый зуб "сдвоенного цилиндра" работает с одним и тем же зубом вала.
0
04 Декабря 2015 09:35
В авиации были звездообразные двс. Проблемы со смазкой решались. Вероятно в одном движке должны быть две или три пары цилиндров.
0
04 Декабря 2015 10:11
Такое (вертикальное) расположение выбрано только для сравнения с кривошипно-шатунным механизмом.
Оптимальным считаю горизонтальное расположение двух (четырёх) таких секций. Если выбрать три секции (шесть цилиндров), то можно вал расположить вертикально, а цилиндры звёздочкой горизонтально.
Ключевой вопрос - на сколько он будет надёжен.
Рабочий объём цилиндров уменьшится, думаю не на проценты, а в разы. Или сильно уменьшатся рабочие обороты. В любом случае резко сократится расход топлива. При этом тяговые характеристики тоже сильно изменятся, поскольку давление поршня передаётся на вал по касательной, да и ещё в течении примерно 120 гр. из 180 гр. рабочего хода.
Спасибо за комментарий. Буду рад ответить на другие вопросы. А мне интересно Ваше мнение на сказанное в этом комментарии.
0
27 Апреля 2016 13:45
По-моему будут очень сильные биения на основной корпус, а следовательно повышенный износ механизма и снижение ресурса двигателя в целом....
А почему бы не использовать роторный по типу паровых турбин?
0
27 Апреля 2016 20:24
Василий, не могли бы Вы уточнить про биения? Где могут возникнуть?
"Роторный по типу паровых турбин" Вы не Панченко имеете ввиду?
1
27 Апреля 2016 21:23
биения будут там, где поршень движется....
Да, Панченко....
0
27 Апреля 2016 21:41
Про Панченко. Возможно Вам будет интересно: http://www.i-mash.ru/forum/topic/4407-a-nuzhny-li-nam-shatuny/page-6#entry25936
0
15 Июля 2016 08:01
За счет чего уменьшится (конечно, если мощность движка остентся прежней!!!) рабочий объем - да еще в разы?
0
18 Сентября 2016 09:33
В процессе обсуждения всегда что-то всплывает или даже меняется.
Ниже я добавил новый коментарий (18.09.2016, в 9:26). Возможно Вам будет интересно.
0
15 Июля 2016 08:04
"Звездочка" хороша большой равномерностью момента. И еще звездоска очень короткая.. Но "Ейное величество" Классическая Компоновка! коленвал должен быть как можно ниже. И "звездочки" не прижились. А так были попытки их использовать.
0
04 Декабря 2015 10:36
.
0
05 Декабря 2015 12:13
.
0
04 Декабря 2015 13:59
ДВС с КШМ ходят в автомобилях без ремонта по нескольку сотен тысяч километров, а какой ресурс работы зубчатой передачи Вы прогнозируете в своем двигателе?
0
04 Декабря 2015 14:54
Считаю надёжность ДВС с КШМ его главным достоинством при всех других недостатках.
К сожалению ресурс данного механизма спрогнозировать не могу.
Предполагаю что он не будет высокооборотистым, но будет очень тяговитым.
В любом случае будет значительно более экономичным или из-за меньшего рабочего объёма или из-за меньших оборотов, но скорее всего из-за того и другого вместе.
0
19 Сентября 2016 16:09
Все выкладки и утверждения нелишне подтвердить расчетом. А то .. "Будет!!! Значительно!!!!"
Будет - за счет чего?
Почему не будет "высокооборотистым"?
За счет чего будет более экономичным? надо понимать при той же мощности?
Меньший рабочий объем? Да не вопрос. На БелАЗ вместо монстра рабочим объемом . Ну примерно, так, очень приблизительно - если поставить на БелАЗ вместо дизелька на 100 литров 2 Коб/мин трещалку с мопеда 5 сл) и 1,5 Коб/мин, т раскрутить эту трещалку до 2000 * (100/0,05) = 4 Моб/мин (техническую и технологическую стороны создания ТАКОГО движка не рассматриваю), то БелАЗ вполне поедет..
Машину движет сила давления газов на поршень. Как она передается, каким механизмом не суть важно.
Пусть хоть как на паровозе - гле "коленвалом" служит сама ось с колесами. и нет никаких коробок передач, карданных валов и прочей "требухи", снижающей КПД трансмиссии. :)
0
19 Сентября 2016 20:48
В процессе обсуждения любая идея обрастает подробностями. Вы ответили на комментарий, который был "в начале пути". Если тема для Вас представляется интересной, почитайте более поздние комментарии, а то получаются одни и те же ответы.
Высокооборотистым не будет скорее всего потому, что замедление и остановка ползуна с поршенем происходит за 30 град., а не за 90 град. как у КШМ.
Экономичным - за счёт реечной передачи, поскольку давление всегда передаётся с максимальным плечом и рабочий объём может уменьшиться.
И как Вы правильно отметили, всё это "предполагается". Но ведь это только идея.
0
19 Сентября 2016 22:33
Давление.... Но давление в "горшке" НЕПОСТОЯННОЕ и изменяется НЕ ПО ЛИНЕЙНОМУ закону.
Самое простое, самый первый шаг. Произведите расчет - зависимость давления в "горке" от перемещения поршня. Перемещение поршня однозначно связано с углом поворотота "коленки" и совсем несложно пересчитать давление в горшке в момент, осевую и радиальную силы на "коленке",, и в осевую и радиальные силы в паре скольжения "поршень-цилиндр". Ничего сложного...
а потом проведите такой же расчет для своего механизма.
Навскидку, выводы будут совсем не в Вашу пользу.
"Обычный" КШМ: в начале рабочего хода давление в горке максимальное, но угол между шатуном и кривошипом мало отличается от 180*, момент относительно давления невелик.
Коенка поворачивается, поршень идет вниз, угол приближается к прямому, давление падает... В результате момент на коленке более-менее стабилен (если ТАК можно сказать)
В вАшем механизме в первый момент времени момент на шестерне ("заменяющей" кривошип) максимален, а потом пропорционально ходу поршня снижается.
Пульсация момента на валу очччень большая.
и, до кучи.... Такт сжатия.
"Обычный" КШМ. угол междц кривошипом и шатуном близок к 180*, давление над поршенем 5-8 атм (в ДВС с принудительным воспламенением смеси) и все 15-20 в ДВС с воспламенением от сжатия. Давление велико, а момент на коленке невелик. Помните такую приблуду - кривошипно-шатунный пресс?
В вАшем движке момент, который требуется в конце такта сжатия, будет совсем нехилым... И каким должен быть маховик, чтобы можно было прокрутить вал с шестерней дальше, если смесь поджигать несколько ранее нахождения поршня в ВМТ? Рассчитайте, назовите тутошним завсегдатаям требующийся момент инерции маховика, во сколько раз он должен быть больше момента инерции маховика "обычного" движка с КШМ - и Вам скажут, насколько Ваша идея жизнеспособна.
ЗЫ: если что, я прикинул этот момент инерции. Сверим расчеты, как сверяют часы перед решеющей операцией?
0
19 Сентября 2016 23:10
А что важнее пульсация момента или сам момент?
"На горке давление максимальное, а момент невелик". И на совершение какой полезной работы расходуется это максимальное давление? На переход тепла вместе с КПД в стенки цилиндра?
Маховик: а каким должен быть маховик в одноцилиндровом 4-х тактном двигателе с КШМ? 90 град. "полезного" давления, а потом 630 град. только инерция?
Предлагаемый механизм конструктивно минимально 2-х цилиндровый. Сравните с конструкцией 2-х цилиндрового КШМ.
И ещё "в оправдание": замедление и остановка происходит за время поворота вала на 30 град. и на расстояние хода поршня-ползуна равное 1/2 радиуса зуб.колеса (1/2 радиуса кривошипа).
0
19 Сентября 2016 23:41
Пульсация момента => неравномерность вращения => инерционные нагрузки => требуется больший запас прочности => больше масса => больше инерционные нагрузки и так по кругу.
Чем равномернее подводится момент, тем легче может быть механизм.
0
19 Сентября 2016 23:55
"Пульсация момента => неравномерность вращения => инерционные нагрузки => требуется больший запас прочности => больше масса => больше инерционные нагрузки и так по кругу".
Именно поэтому одноцилиндровый 4-х тактный двигатель такой и есть.
А после непродолжительной поездки на таком мотоцикле задница от вибрации немеет.
А конструкция? Сравните 4-х цилиндровый двигатель в обоих исполнениях (КШМ vs механизм)
0
20 Сентября 2016 09:00
вот-вот. В Вашем движке момент на валу всегда прямо пропорционален давлению. В начале рабочего хода давление максимально - момент огромен, и, по ходу поршня, падает. В КШМ такое же давление передается на вал "через синусы-косинусы" углов наклона шатуна и поворота кривошипа.
да, две камеры сгорания не столько "выравнивают" пульсацию, сколько делают ее более частой. Поршень неуравновешен.
Ну и, наконец, как будет работать зубчатая передача при огромных осевых усилиях в мертвых точках?
0
20 Сентября 2016 09:35
Валерий, так что всё-таки важнее пульсация момента или полезная работа.
0
20 Сентября 2016 14:12
Возможна ли работа - надежная работа - при большой пульсации момента на валу?
0
20 Сентября 2016 14:57
Нагрузки на зубья при смене направления движения ползуна будут большими. С этим не поспоришь. Поэтому применение такого механизма в ДВС под большим вопросом. И хотя я приводил варианты уменьшения таких нагрузок, но ресурс параметр упрямый.
Но ведь есть и другие варианты применения, например компрессор.
Или вот например, изобретатель Панченко вполне серьёзно продвигает "роторные двигатели нового поколения", работающие от внешнего рабочего тела (газ, пар, сзатый воздух).
Работа от внешнего рабочего тела вообще идеальный вариант для такого механизма. Клапан его подачи в цилиндр можно открывать, когда колесо и ползун выйдут на реечный участок и давление рабочего тела может быть любым.
1
04 Декабря 2015 16:58
Патент патентом , но даже при самых низких оборотах , даже в районе 500 в минуту , СИЛЫ ИНЕРЦИИ в ВМТ и НМТ будут таковыми , что в последствии и ОЧЕНЬ БЫСТРО - произойдёт разрушение данного механизма привода , причём возможно вообще работать не будет , ввиду подклинивания зубьев в этих точках . Подумайте , какие силы будут "давить на зубчики" при возвратно поступательном движении поршя , причём по массе намного более превосходящем поршень тронкового мотора ?! Ведь в тронковом моторе вкладыши шатуна и к/вала , да и сам поршень с пальцем , испытывают колосальные нагрузки воспринимая ТОРМОЖЕНИЕ всей конструкции внизу и вверху ! Кроме того , подумайте об "обратной стороне" или точнее об конструкционной состовляющей вала шестерни и самой шестерни , чтобы ПЕРЕДАТЬ такой ВЫСОКИЙ крутящий момент ( при умножении его рейкой , как в РПД Ванкеля ) ?! Если вал должен быть БОЛЬШЕ , чем на вашей схеме , то тгда вся конструкция - АБСУРД и технологически - НЕ РЕАЛЬНА , т.к. прямопропорционально увеличивается масса и размеры вала-шестерни и поршня соот-нно , и отсюда - увеличение масс ИНЕРЦИИ и опять размеров и массы вала с шестерней ...... .



Поймите и не обижайтесь , в России патентное бюро за ВАШИ деньги , даст ВАМ хоть патент на прищепку для туалетной бумаги , чтобы руками её не отрывать , но это не доказывает её ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ и РЕАЛЬНОСТЬ .
1
04 Декабря 2015 17:48
Это только схема.
Диаметры цилиндров могут быть меньше, а диаметр зубчатого колеса больше.
Зубчатая рамка может быть тоньше и легче и дополнительно ограничена направляющими.
Размер зубьев тоже может быть разным.
Меня волнует нагрузка на зубья в крайних положениях.
На этот случай есть второй вариант исполнения, он приведён в описании патента, но фишка этого - в простоте.
Думаю что двигатель с таким механизмом будет низкооборотным и силы инерции соответственно будут меньше.
На счёт патентования с Вами согласен. Любой каприз за Ваши деньги, правда небольшие.
И в их обязанности не входит проверка работоспособности. Они проверяют только отличительные признаки.
Поэтому получается, что сначала надо патентовать, тем самым проверяя, что идея новая, а затем публично обсуждать.
0
19 Сентября 2016 16:18
А вот тут я, Вас, сударь, уличаю в яром утверждении и отстаивании двух тезисов, несовместимо противоречащих один другому.
Если движок низкооборотистый,то, при всех равных прочих, он имеет КПД заметно ниже такого же, но высокооболротстого. Просто по той причине, что пока поршень идет от ВМТ к НМТ, много тепла успевает "учечь" через стенки цилиндра. И когда поршень идет от НМТ к ВМТ, тоже много тепла от сжимаемого газа утекает наружу... Больше тепла ==> ниже КПД. И как тогда движок может быть экономичным... - ниже КПД, значит, для выполнения той же работы (перемещения авто из пункта А в пункт Б) надо сжечь больше горючего. ,
0
19 Сентября 2016 21:02
Согласен, при меньших оборотах больше тепла "утекает" через стенки цилиндра, но что КПД из-за этого заметно ниже, возможно несколько преувеличено. Но спорить не буду, может и так.
Зато за счёт такой особенности предлагаемого механизма как больший ход ползуна, при одинаковом радиусе кривошипа в КШМ и зубчатого колеса, газы за рабочий ход больше расширяются, а значит больше охлаждаются.
Таким образом одно может компенсировать другое.
Мой комментарий от 18.09.2016 внизу темы как раз про это.
0
19 Сентября 2016 22:51
Стоп! "больший ход ползуна" - что значит? Ага, если понимать, как "ход ползуна больше двух радиусов кривошипа" (хода поршня) Так?
Внимание, ВОПРОС ! (как говорят в "Что где почем").
Ход поршня обеспечивает требуемую степень сжатия. Которая обусловлена применяемым топливом.
Никто и ничто не мешает сделать ДВС с кривошипом радиусом 1 метр (10 метров), диаметром поршня 10 см (мм) - проблему компоновки шатуна в горшок решит крейцкопф.
Так?
Ход поршня большой - Вы ведь именно на ход поршня возлагаете надежды на увеличение КПД?
в обычном движке с КШМ пошень работает эфффктивно первые две треть пути от ВМТ к НМТ. Потом и давление низкое, и угол между шатуном и кривошипом далект от прямого...
Низкое давление будет и в Вашем движке, и оно так же неэффетивно будет давить на поршень...

длинный узкий цилиндр. отношение объема к площади стенов мало и через стенки много тепла уходит из цилиндра... КПД стрмительно стремится к абсолютному нолю.
0
19 Сентября 2016 23:25
Скорее от эффективных 2/3 пути в КШМ надо отнять ещё около 1/3 в начале.
На отавшихся последних 1/3 пути поршень давит всё равно что в стену, вращение не создаётся, а давление не низкое. Сколько там выбрасывается, не совершая полезной работы, 5 или 6 атмосфер?
КПД: чем ниже остаточное давление газов и их температура, тем выше КПД. Так же?
0
19 Сентября 2016 23:37
первая треть пути - хоть угол "шатун-кривошип" далек от прямого,но давление в горшке высокое. Смесь только что сгорела.
0
19 Сентября 2016 23:58
И куда пошло это давление? На полезную работу или на нагрев?
1
20 Сентября 2016 09:03
Проведите, проведите расчет - давление в камере сгорания и момент на валу в зависимости от угла поворота "коленки".
0
20 Сентября 2016 09:32
В начале движения от ВМТ давление максимально, а плечо минимально. Газы всё равно что давят в стену. А когда плечо становится минимально приемлемым для создания вращения, давление становится меньше.
А за то время, пока кривошип поворачиватся до такого угла, куда уходит энергия газов, не в нагрев ли? И бесполезное уменьшение давления расходуется не на это ли?
0
22 Июня 2016 20:14
Это не только в РФ,по всему миру так,патент это новизна,но не работоспособность.
0
19 Сентября 2016 16:20
Зачем нужна новизна без работоспособности?
Если для детских игрушек, то надо продвигать идею на соответствующих форумах...
Если для студентов, изучающих ТММ - снова надо расписывать все преимущества и недостатки на форумах, где эта тема в тренде...
0
04 Декабря 2015 18:07
Важно вначале проработать , а потом идти в патентное бюро и потом естественно обсуждать , или обсудить и потом патентовать , т.к. бояться нечего , "изюминки" изобретения или модели , всё равно не скопировать , если нет оригинала .

По вопросу конструкции - если больше вал + шестерня , то увеличение облегчённой рамки НЕ спасёт положение , какие бы схемы вы там не проектировали ! Вы мне скажите вы знаете сколько в среднем давление на поршень при допустим диаметре оного в 50 мм ? Естественно бензинового мотора Отто , т.к. про дизель в данной конструкции думать и нечего вообще . Так вот при данном диаметре нагрузка будет 4 тонны ! А если увеличить для такой нагрузки детали и рамку и соответственно прямопропорционально диаметр поршня ( рамки ) , допустим до 100 мм , тогда всё равно нагрузка будет НЕ сопоставима с прочностью конструкции - 16 тонн !
0
04 Декабря 2015 18:26
Виктор, чтобы сначала проработать, надо изготовить.
Что такое идея знаете? Рассказал и она уже не твоя.
То что кривошип выдерживает большие нагрузки это известно. А то что такие нагрузки возможно и не нужны, можно предположить если нарисовать силы действующие в КШМ.
Когда я задумался и нарисовал, у меня волосы дыбом встали. Это просто клубок механических потерь.
Если Вы специалист, то Ваше мнение для меня ценно. У меня и самого сомнения есть.
Спасибо за комментарий.
0
04 Декабря 2015 18:48
Здесь всё надо считать с формулами и числами. А после расчётов проверять на металле.
Разговоры нужны для привлечения специалистов, коим не являюсь. Логика превосходна.
0
22 Июня 2016 20:19
Да вы,что 4 тонны!!! Считайте сами диаметр поршня 50мм площадь будет чуть меньше 20см2,умножаем даже на дизельное давление 60атм,получаем 1200кг,а если на бензиновое давление,то вообще 800кг.
1
23 Июня 2016 13:05
Спасибо что заметили . Наверное ошибся . Для дизеля современного с давлением сгорания в 200 атм. получим при 50 мм поршне , около 4 тонн . Бензиновый вариант , да около 1 тонны . Видимо расчёты были бЫстры и не "внюмательны" .:)
0
23 Августа 2016 00:27
Честно говоря я нигде не нашёл 200атм. ,115 есть,но больше никак не находится,может дадите ссылку.Все автомобильные 40-45 атм,с турбиной 70,самые большие у судовых но и там 120 максимум..
0
04 Декабря 2015 19:04
Сергей, Вы считаете, что «при этом тяговые характеристики тоже сильно изменятся, поскольку давление поршня передаётся на вал по касательной, да и ещё в течении примерно 120 гр. из 180 гр. рабочего хода»- однако, традиционный, поршневой ДВС здесь составляет Вам достойную конкуренцию. Если мы рассмотрим траекторию движения поршня в районе середины рабочего хода как раз в момент расширения, максимального давления в цилиндре , то увидим, что усилие со стороны поршня на кривошип через шатун передается также почти по касательной, как и в Вашем двигателе. Думаю, если у Вас и будет какая-то экономия, то она будет самая минимальная. Думаю, говорить о том, что «резко сократится расход топлива, тяговые характеристики тоже сильно изменятся» и появляется возможность радикального снижения рабочего объема цилиндров без потери мощности- не приходится, уж извините.
0
04 Декабря 2015 20:33
Про тяговые характеристики, расход топлива и т.д. я ведь только предполагаю, но на мой взгляд не безосновательно.
Когда шатун направлен по касательной к траектории вращения вала и плечо кривошипа максимально, тогда и угол отклонения шатуна от направления движения поршня максимален и часть силы с действующей на поршень просто прижимает поршень к стенке цилиндра. И это только в одной точке. В других точках прижатие поршня к стенке меньше, но и плечо кривошипа меньше. Добавьте силу противодействующую вращению и в итоге, куда там что давит? Особенно после поворота коленвала больше чем на 90 гр.
Про тяговые характеристики расход и т.д. исхожу из того, что в этом механизме давление поршня на вал происходит без механических потерь в течение продолжительного участка рабочего хода.
Другими словами всё только теоретически.
0
04 Декабря 2015 22:10
Сергей, а с чего Вы взяли, что в механизме давление поршня на вал происходит без механических потерь в течение чуть не всего рабочего хода? Зубья рейки имеют угол наклона профиля при вершине по 20° на каждую сторону по ГОСТ 13755—81
http://www.sprav-constr.ru/html/tom2/pages/chapters4/ckm49.html
Таким образом, у Вас будет постоянно действующая боковая сила.
В ДВС для снижения бокового давления поршня на стенку цилиндра особенно при максимальном давлении в камере сгорания оси цилиндров смещают относительно оси коленвала, что благоприятно сказывается на ресурсе трущихся пар, увеличивает кпд двигателя и экономит топливо. Так, например, в двигателях Тойоты оси цилиндров и ось коленвала разнесены на восемь мм.
http://toyota-engine.ru/engines/dvigatel-1kr-fe/podrobnoe-opisanie-i-tekhnicheskie-kharakteristiki-dvigatelya-1kr-fe (Раздел4. Блок цилиндров)
А после поворота коленвала больше чем на 90 гр. начинается такт выпуска и давление падает у любого двигателя и силы, действующие на кривошип, резко падают.
0
04 Декабря 2015 22:36
На сколько я знаю в двигателях Gamma от Hyundai тоже. Почему так делают не все?
Как Вы считаете, работоспособен такой механизм?
Больше всего меня интересуют нагрузки на зубья в крайних положениях (мёртвых точках). Выдержат?
0
04 Декабря 2015 23:09
Сергей, чтобы понять, работоспособен ли Ваш механизм- поставьте мысленно зубчатое колесо (просто колесо, без вала) в зацепление скажем в нмт, в нижнюю мертвую точку. При этом участок зубчатого колеса с постоянным радиусом будет сверху, а участок с уменьшающимся радиусом снизу и все колесо будет расположено симметрично относительно продольной оси механизма. И теперь, оставляя колесо в зацеплении, попробуйте мысленно повернуть его, скажем, по часовой стрелке и если при этом ось вращения (центр отверстия, где располагается вал) сместится, то, значит, при работе механизма произойдет взаимное перемещение неподвижных зубьев и вала, т.е. поломка механизма на первом же обороте. Увы, не хочется Вас огорчать, но, думаю- так и будет…
0
04 Декабря 2015 23:37
Участок зубчатого колеса с уменьшающимся радиусом это часть окружности, центр которой расположен за центром зубчатого колеса на середине радиуса.
Много раз представлял. Должно работать.
0
04 Декабря 2015 23:55
У Вас зубчатое колесо в двигателе вращается постоянно, безостановочно. Придет поршень в мертвую точку, зубчатое колесо вращается, а зубья зубчатого венца в поперечном к ходу движения поршня направлении перемещаться не могут- отсюда поломка зубьев.
0
05 Декабря 2015 00:18
Возможно Вы говорите об этом: патенты 2180062 и 2184243.
А в данном случае попробуйте представить предложенный механизм без зубьев.
0
05 Декабря 2015 00:29
Вы спросили- работоспособен ли механизм- я высказал свое аргументированное мнение. А вот представить зубчатую передачу без зубьев я не могу, уж извините....
0
05 Декабря 2015 00:39
Николай, я благодарен за Ваши ответы, но по -моему Вы подошли стандартно и не постарались разобраться по-глубже.
0
05 Декабря 2015 00:50
Ваше устройство работоспособно в случае, если имеется возможность перемещения зубчатой рейки еще и в направлении, поперечном ходу движения поршня, чтобы не ломало зубья при прохождении мертвых точек.
0
05 Декабря 2015 01:00
Или чтобы ось вала имела возможность перемещаться в поперечном направлении.
Это и есть те два патента о которых я писал выше.
Николай Вы рассуждаете стандартно и не хотите вдуматься в мои ответы.
0
05 Декабря 2015 01:13
У Вас в данном механизме перемещается рамка или нет? Судя по описанию, рамка неподвижна, о перемещении нет ни слова, а это принципиальный момент. Проще сделать перемещаемой рамку, нежели вращающийся вал. Но и это уже такой огород....
0
05 Декабря 2015 01:17
Направление перемещения рамки и направление вращение зубчатого колеса отмечены стрелками.
0
05 Декабря 2015 01:38
У Вас стрелки только в продольном, по ходу движения ползуна направлении, поперечных стрелок нет нигде. Еще раз повторяю, Вам надо дать возможность поперечного перемещения рамки относительно ползуна или вала, иначе будет ломать зубья в мертвых точках. Рассмотрите свои 2 и 4 чертежи, в м.т.. Наглядно видно, если повернуть колесо, зубья сломаются, если не будет поперечного перемещения...
0
05 Декабря 2015 09:23
В этом механизме только две детали: ползун (рамка) и зубчатое колесо. Ползун движется в направляющих (цилиндрах).
Рассматривая начало движения из крайнего положения, обратите внимание, что радиус зубчатого колеса увеличивается.
Попробуйте вырезать из бумаги такое зубчатое колесо и подвигайте внутри нарисованного ползуна (рамки).
0
05 Декабря 2015 12:34
Сергей, Вы сами то хоть почитайте те ссылки, которые рассылаете.
Патент RU 2180062, вот выдержки из описания: «зубчатая рамка помещена в подвижный корпус 3 и имеет в нем свободу поперечного возвратно-поступательного перемещения, например, по направляющим цапф 4», «одновременно с переходом зубчатого колеса 1 с участка зубчатой рейки на участок зубчатой полуокружности рамки 2 начинается поперечное смещение зубчатой рамки 2 в корпусе 3 под действием поперечной составляющей силы, действующей в зацеплении зубчатого колеса 1 с зубчатой полуокружностью рамки 2. Поперечное перемещение зубчатой рамки 2 в отмеченной выше точке ВМТ-НМТ равно половине полного хода в поперечном направлении. Полностью поперечное перемещение заканчивается в момент перехода зубчатого колеса 1 с участка зубчатой полуокружности на участок верхней зубчатой рейки рамки 2. В этот момент зубья зубчатого колеса 1 уже полностью выходят из зацепления с нижней зубчатой рейкой и входят в зацепление с верхней».
Да, вот это устройство работоспособно, здесь рамка имеет возможность поперечного возвратно-поступательного перемещения при переходе через мертвую точку по направляющим цапф 4. Ваша ошибка в том, что «в этом механизме только две детали: ползун (рамка) и зубчатое колесо». А должно быть три: ползун, рамка в ползуне отдельно с возможностью поперечного перемещения по направляющим и зубчатое колесо. Вот тогда у Вас не будет ломать зубья при переходе через мертвые точки.
0
05 Декабря 2015 13:12
Николай, у меня нет возможности встретиться с Вами и объяснить всё на пальцах.
Подытожу высказанные рекомендации:
1. Для простоты понимания вырежьте из бумаги колесо с таким профилем, только без зубьев.
2. Рассматривая начало движения из крайнего положения ползуна (рамки), обратите внимание, что при повороте зубчатое колесо взаимодействует с соответствующим удаляющимся участком расточки посредством увеличения своего радиуса.
Тысяча извинений за "пальцы".
1
05 Декабря 2015 13:34
Очень жаль, что здесь, на столь уважаемом форуме, никто не решается нас рассудить. Почитайте еще раз описание к патенту RU 2180062 ФИПС: http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet. Очень доходчиво и понятно все написано, разберитесь что к чему. Обратитесь к экспертам НАМИ.
0
05 Декабря 2015 13:41
Как я понял, вырезать кружок из бумаги Вы поленились.
0
05 Декабря 2015 13:46
.
0
05 Апреля 2016 09:05
"Давление поршня на вал без механических потерь" - как это??????????????? КПД передачи тождественно рано 100 % ?
0
05 Апреля 2016 09:04
в зубчатом зацеплении "шестерня-рейка" силы действуют не только вдоль рейки, но и перпендикулярно ей. Никакого выигрыша. Неохота считать, разница "поперечных" сил будет в считанные проценты.
0
05 Апреля 2016 11:10
Посчитайте на вскидку.
И ниже я вопрос про КПД задал.
Если можно, ответьте там.
0
04 Декабря 2015 20:32
.
0
04 Декабря 2015 20:58
""в районе середины рабочего хода как раз в момент расширения, максимального давления в цилиндре , то увидим, что усилие со стороны поршня на кривошип через шатун передается также почти по касательной""
Вот как раз это и есть недостаток тронковой системы ! При этом угол между шатуном и кривошипом составляет 90 гр. - что есть хорошо , а вот давление газов - "пфу" , как изо рта слоника , ведь объём увеличился и то давление что было в ВМТ уменьшилось с геометрической силой . Так , что теперь на шатун , при всём его наивыгоднейшем расположении по КШМ , давит куда намного меньшая сила , что в ВМТ при пике сгорания .
Теперь по поводу реечного ДВС .

""А то что такие нагрузки возможно и не нужны, можно предположить если нарисовать силы действующие в КШМ.""
Самое интересное , что как не крути на поршень и всю конструкцию действуют всё равно одни и те же силы . Т.е. на поршень давит одно и то же давление сгорания и соот-нно одна и та же сила . Как уменьшить , например уменьшить степень сжатия или диаметр установки . Но тогда в первом случае получим самый не экономичный мотор , а во втором случае опять придём к тому от чего уходим , в отношении прочности и размеров установки .



Поймите , есть разные пути решения проблем , но есть такое понятие в механике и инженеринге , как - НЕ ВОЗМОЖНО ! Это как простая истина или постулат - не возможно вставить НОРМАЛЬНО болт на 10 в отверстие под 6 мм ! Т.е. либо всё должно быть совсем по другому или просто не время ещё данной конструкции ввиду её технологического преимущества времени , т.е. не существуют пока такие материалы , чтобы воплотить эту инженерную мысль в реальную рабочую конструкцию .


Про идеи , да рассказал и все знают . Но во первых - ВСЕ , значит многие знают кто первый и во вторых и главное преимущество - есть изюминка , то что сокрыто от других глаз и благодаря чему или без чего , работать данная идейка не будет ! А настоящий механик не едет раскрывать сразу все свои "карты" .
0
05 Декабря 2015 00:11
Это не недостаток тронковой системы, а закон физики- при расширении, увеличении объема газов давление падает, как ни ставь шатуны с кривошипами...
0
05 Декабря 2015 12:07
Viktor, в конечном счёте давление поршня передается на колёса через зубчатые передачи.
Чем те зубья отличаются от этих в плане нагруженности?
Передачи внутреннего зацепления выдерживают даже большие нагрузки, чем передачи внешнего зацепления.
0
05 Декабря 2015 15:07
Французская академия в 18 веке перестала рассматривать конструкции вечных двигателей. Сегодня двигатель, который сможет проработать пару столетий можно собрать в кружке умелые руки, приделав к электродвигателю солнечную панель.
Сделать двигатель предложенный Сергеем можно. Вопрос, сколько он будет стоить и сколько проработает.
На форуме такие вопросы решить нельзя. Но зато их можно сформулировать.
С чем Сергея Жукова можно поздравить.
0
05 Декабря 2015 15:19
Полностью с Вами согласен. Если получится сделать, то сколько он проработает - это главный вопрос.
0
05 Декабря 2015 16:29
Ув. Сергей Жуков ! Отличие будет , во первых в том , что на зубчатые передачи трансмиссии действует сила от сгорания снимаемая с маховика , всего навсего 20-25% от 100% силы олт давления сгорания + механические потери на трение . Тогда , как в вашем случае на зубчики действуют тонны сил напрямую . И во вторых , так как из первого момента мы поняли что сила направленная по рамке сопоставима с силой в трансмиссии на выходе , то размеры и масштаб зубьев и их материал НЕ сможет выдержать такие нагрузки !
Отсюда вывод - я вам его уже выше печатал - или в абсурдную композицию кидаем конструкцию , или "ждёмсЪ" такого материала , который позволит при малых размерах зубьев выдержать такие силы .
0
05 Декабря 2015 16:40
Разве с маховика что-то снимается? Как вы расчитали эти 20-25%?
0
05 Декабря 2015 16:52
А как же . Так и говорится - снимаемый крутящий момент с маховика , на маховике и т.д.. Поймите , прежде чем что-то проектировать или изобретать , надо в этой области хоть немного что-то понимать .
20-25% - это общеизвестный КПД ДВС , причём не только тепловой , но и конструкционный .

Представьте , двигатель объёмом в 15 литров , дизель грузовиков МАЗ , а именно ЯМЗ 7511( 8 цилиндров ) , допустим . Так вот , каждый цилиндр и каждый поршень на пике мощности испытывает нагрузку в 40 тонн , а с маховика мы снимаем всего навсего 400 кгс*м или 10 тонн на краю маховика ( по касательной ) . Всё дело в кривошипе , или в том как это работает ( КШМ ) .
0
05 Декабря 2015 17:17
Маховик - это просто железный блин. И к "его краю", на сколько мне известно, подключается только стартер.
Viktor, Вы инженер? Проектировщик? Эксперт?
1
06 Декабря 2015 03:35
А давайте попробуем подсчитать хотя бы примерно, оценочно, пиковые нагрузки на поршень и окружную силу на маховике для двигателя ЯМЗ 7511:
Максимальное давление при сгорании достигает 5,5÷10 МПа, что составляет Р=100 кгс/см2 (берем максимальное значение). На каждый квадратный сантиметр площади поршня давит усилие- 100 кг!
Диаметр цилиндра- 130 мм, но нам удобней будет считать в см- 13 см.
Площадь поршня- S = πD2/4=3,14*13*13/4=132,7 см2
А суммарное усилие на поршень будет составлять-
F= Р*S=100*132,7≈13300 кгс ≈13 тс
Таким образом, максимальная, (пиковая) нагрузка на каждый поршень двигателя ЯМЗ-7511 составляет около 13 тонн!
400- это не крутящий момент, а мощность двигателя в л.с., N= 400 л.с.. А крутящий момент двигателя ЯМЗ-7511 равен- М=175 кгс·м. Это означает, что если к маховику, к оси вращения коленвала прикрепить рычаг длиной 1м, то на конце этого рычага, на плече длиной 1 м будет касательное усилие- 175 кг.
А теперь подсчитаем касательное усилие на наружном венце маховика. Диаметр маховика приблизительно- 0,5 м, тогда радиус R≈0,25 м, что составляет 1/4 метра. И если на конце рычага длиной 1 м двигатель развивает касательное усилие, равное - 175 кг, то на плече- 0,25 м- в 4 раза больше, т.е., примерно– 700 кг, может будет чуть побольше.
Уважаемый Viktor Mexanicus, ну и где «40 тонн на поршнях , 400 кгс*м крутящего момента и 10 тонн на краю маховика»?
0
06 Декабря 2015 21:06
Уважаемые господа "идеалисты" , айэм сорри ! Я и вправду почему-то перепутал 400 л.с. с крутящим моментом по величине ( заметьте , что я не написал л.с. а писал кгс*м , просто параметры давал как помню , а в голове не только моторчики 7511 , но и меньше и больше с крутящим моментами и поболе 400 кгс*м ! ) .
Так вот , если мы берём именно данный ЯМЗ 7511 , то при пике момента по ВСХ мотора мы имеем нагрузку по шатуну в 19 тонн и снятие момента с маховика около 175-180 кгс*м . Тогда на краю маховика ( там где крепиться корзинка сцепления , которая и передаёт момент в паре с плоскостью маховика на ведомый диск сцепления , но касательная утрирована по сути ) мы имеем около 720-750 кгс , как вы и писали . Про остальное писано ранее .


Но господа - это сути не меняет ! Я приводил всё это в пример , что бы было понятно , что нагрузки в самом моторе , не влезая за пределы кривошипной камеры блока , куда более величественны по сравнению с нагрузками которые всего навсего "пришли" к нам чтоб крутить трансмиссию , да это как раз то что "осталось" и от этого у вас как раз Сергей встали волосы дыбом , но от этого никуда не деться . Есть много примеров безшатунного ДВС , причём рабочие варианты ( работали в авиации ) , но не очень то прижились , почему не знаю . Кстати они куда более приближены к сохранению той энергии , что тратиться при сгорании топлива . На данный момент пока что нет более простого и серийного мотора , чем тронковый ( крейцкопфный ) ДВС , привсех его недостатках . Сколько не пробовали , роторные , Ё-моторы и прочие исхищрения , пока что круче или выгоднее КШМ - нет . Да , ничего не поделаешь , так устроен принцип поршневого или камерного горения ТВС ( топл.возд.см. ) . Это вам не турбинный ДВС .

Хотя один инженер придумал одноцилиндровый мотор , который имеет вместо шатуна второй поршень , который нагнетает гидродавление ( масло ) в гидроаккумулятор и поехали . Мотор для гидрокара . В инете где-то есть . Суть проста - нет щатуна , нет валов и маховиков , энергия сгорания , т.е. давление давит СРАЗУ на масло , сжимая его ответно . Но это уже другая история .... .
0
06 Декабря 2015 21:30
Viktor, не подумайте только, я просто придрался так к цифре 400- вижу, что ошибка техническая. Среагировал так потому, что 400 кгс*м для автомобильного мотора- огромный крутящий момент, тогда мощность при тех же самых оборотах должна быть раза в три больше, чем у ЯМЗ-7511- так ведь? А много ли двигателей такой мощности массовых, серийных, широко применяемых Вы можете назвать? А откуда у Вас данные про нагрузку по шатуну в 19 тонн? Но вполне так может быть- в конце концов значения нагрузки в 19 тонн и расчетные- 13 тонн- цифры одного порядка…
0
06 Декабря 2015 22:18
Что касается второй части вопроса, если Вы заметили, то еще в самом начале я приводил в пример ресурс ДВС с КШМ и задавал Сергею вопрос:«какой ресурс работы зубчатой передачи он прогнозирует в своем двигателе?»- я не могу, как Вы, прямо в лицо сказать человеку, что зубчатая передача в его механизме, тем более, в режиме двигателя не выдержит даже кратковременной работы, что она вообще неработоспособна… Просто Вы за всех это сказали. Я не стал повторяться и если Вы заметили, то в ходе всей дальнейшей дискуссии я не касался вопроса прочности предлагаемого механизма. И если Вы обратили внимание- вся моя дальнейшая дискуссия с автором была посвящена только выяснению одного принципиального вопроса- работоспособен ли данный механизм, как система жестко кинематически связанных между собой деталей при условии жесткого, неподвижного крепления зубчатой рамки к корпусу самого ползуна…
0
05 Декабря 2015 00:27
....
0
05 Декабря 2015 00:36
.
0
06 Декабря 2015 03:59
Если маховик - это просто железный блин, который нужен двигателю только для того, чтобы к его краю подключался стартер, то голова некоторым людям нужна только для того, чтобы было куда одевать шапку- ушанку…
0
06 Декабря 2015 10:28
Про маховик - это подколка в адрес "эксперта" Viktora Mexanicusa.
Нужен другой эксперт который нас рассудит, а ещё лучше не один.
-1
06 Декабря 2015 13:06
Даже если ваше предложение не пойдёт в качестве двигателя, то в качестве компрессора его использовать просто необходимо. С его помощью мы избавим наши холодильники от вибрации.
0
06 Декабря 2015 13:37
Вибрация в холодильнике все-равно останется по причине сохранения возвратно-поступательно движущихся деталей, но прибавится шум от работающей зубчатой передачи.
0
06 Декабря 2015 16:22
Вибрация будет зависить от скорости электродвигателя. Подобные компрессоры стоят на новых холодильниках LG. Там вместо двигателя соленоид. Не слышно совсем.
0
06 Декабря 2015 16:27
Так а в таком случае не проще ли сделать, чтобы соденоид сразу перемещал поршни компрессора, без всякой зубчатой передачи, если речь идет поршневых компрессорах?
0
06 Декабря 2015 16:28
Совершенно согласен, частота вибрации будет зависеть от скорости ЭД. Тогда вопрос к Вам как инженеру-электрику, по какому закону движется соленоид (как я понял, линейный ЭД), если переменный ток в розетке "движется" по синусу (генератор на ЭС, как известно, тоже круглый, а не с рейкой). Может я ошибаюсь?
0
06 Декабря 2015 16:45
Исключение лишних механических деталей удешевляет конструкцию. Напряжение на соленоид подаётся семистором и плавно регулируется. Поэтому компрессор не слышно.
0
06 Декабря 2015 16:49
И всё же, как перемещается соленоид, скачками или также как поршень в компр. с ДВС? Семистор меняет график функции?
0
06 Декабря 2015 17:03
Соленоид, это катушка внутри железка. Семистором с платы напряжение на катушке регулируется от 20 до 220в. Время включения и скорость нарастания и убывания тока легко регулируются. Частота переменного тока 50 герц.
0
06 Декабря 2015 17:10
Стало быть, пришли к согласию, что соленоид копирует перемещение поршня в компр. с КШМ по синусоиде, только без промежуточных звеньев.
Роторный механизм здесь подошёл бы лучше, если роторный ЭД будет таким же компактным, как линейный ЭД.

Роторный компрессор (видео)
0
06 Декабря 2015 18:12
Мне кажется, что правильней было бы с помощью семистора организовать управление соленоидом и поршнем следующим образом- одно крайнее положение, начало отсчета, нулевая скорость, далее перемещение равноускоренно до середины всей траектории, далее перемещение до другого крайнего положения равнозамедленно до достижения нулевой скорости с тем же самым ускорением, только противоположным по знаку (замедлением). При этом будет иметь место только одна, постоянная по модулю сила инерции, а не сложная система переменных сил, как в случае с кривошипно-шатунным приводом- уменьшатся инерционные нагрузки на механизм, соленоиду тоже проще будет перемещать поршень. Да и почему мы должны слепо копировать кривошипно-шатунное движение, с чего это вдруг? Ну и, естественно, перемещение соленоида без промежуточных звеньев, ради этого вся и затея.
0
06 Декабря 2015 18:30
Я не силён в электротехнике, но то, что Вы описываете - 0, равноускоренное, равнозамедленное, 0, смена знака - это и есть синусоида (рис. А на картинке), которую обеспечивает переменный ток без всяких семисторов. Только, кажется, всё же не равноускоренное. И это один из плюсов КШМ - силы инерции действуют равномерно с полной нейтрализацией при смене знака. Рейка же не обеспечивает равномерное ускорение и затухание. Я представляю её движение в виде графика прямоугольной формы, как на рис. (Б) А семистор, это наверное, по функции что-то вроде карбюратора в ДВС.
0
06 Декабря 2015 19:00
Я не стал бы влезать в «дебри» современной электроники и электротехники- но если могут современные соленоиды с частотой полного цикла, равной 50 полных ходов в секунду перемещать поршни компрессора без всякого электронного управления- то это только приветствую. Особенно в момент пуска, когда имеют место быть многократные перегрузки по току- смогут ли обеспечить беспроблемный пуск? А вообще, ведь уровень развития современной массовой электроники, такой, что организовать беспроблемное и недорогое управление соленоидом по заранее заданному алгоритму, как мне кажется, не составляет никакого труда и для этого нам нам с Вами совсем не надо постигать все тонкости электроники и электротехники- для этого есть профессионалы инженеры- электрики….
0
06 Декабря 2015 19:04
Лады, Николай, без продолжения, это другая тема. Автор, наверное, понял, что я хотел сказать.
0
06 Декабря 2015 19:04
Вспомните тот же плавный пуск, например, обычной дисковой электропилы- мы же не задаемся вопросом, какая там частота тока или еще что-то...
0
06 Декабря 2015 19:37
Правильно.
0
06 Декабря 2015 15:54
В компрессорах с КШМ поршень движется по закону синуса. В предлагаемом варианте, если доделать зубчатую передачу, поршень будет перемещаться рывками со значительными перегрузками, уж не знаю по какому закону. Про стуки я уже отметил внизу.
Уж извините, Владимир, минус за Вашу идею.
0
06 Декабря 2015 14:31
Пока писал ответ, Вы уже подредактировали свой коммент, удалили вопрос относительно работоспособности механизма. Раз уж написал ответ, то отвечу еще раз и отвечу Вам вопросом. Представьте себе, что Ваш механизм работает- ползун движется возвратно-поступательно относительно продольной оси механизма, зубчатое колесо вращается с постоянной угловой скоростью. И вот наступает момент, когда ползун приходит в мертвую точку, скорость ползуна равна нулю- ползун, а вместе с ним и жестко закрепленная зубчатая рамка «встали», а зубчатое колесо вместе с массивным маховиком вращается с постоянной угловой скоростью и перемещает зубья рамки в м.т. только в поперечном направлении по касательной, перемещения в продольном направлении, как известно, в м.т. нет, а у Вас и в поперечном направлении перемещения тоже нет. Вопрос- что тогда произойдет с зубьями? И второй вопрос- как Вы собираетесь выводить ползун из мертвых точек?
0
06 Декабря 2015 14:59
Вам не кажется, что профиль зубчатого колеса похож на кулачок?
Начиная вращение в мёртвой точке, зубчатое колесо одновременно начинает толкать ползун.
0
06 Декабря 2015 15:18
В том то и дело, без разницы, какой профиль у зубчатого колеса- окружность или кулачок, зубья зубчатого колеса в м.т. перемещаются только в поперечном направлении по касательной, в м.т., у зубьев зубчатого колеса составляющей продольного движения нет вообще и как тогда у Вас зубчатое колесо, начиная вращение в мёртвой точке, одновременно начнет толкать ползун?
0
06 Декабря 2015 15:23
У Вас в м.т. зубья зубчатого колеса прежде придавят ползун к стенке и на этом все закончится...
0
06 Декабря 2015 16:00
Похоже Вы правы. А если точнее, Вы правы.
Правда профиль расточки на участке между рейками, профиль зубчатого колеса на участке с переменным радиусом, а также профиль зубьев там не оговаривались. Но что это даст?
0
06 Декабря 2015 16:30
.
0
06 Декабря 2015 19:38
Там не должно быть зубьев со стороны поршня.
0
06 Декабря 2015 20:21
Ниже все описано...
0
06 Декабря 2015 21:11
Ну и зря , я с вами рассуждал по схеме "зри в корень" , и при этом понятия были и имели глубинные моменты и край маховика - это был не просто край маховика . Такие выражения не надо понимать только с одной стороны - это выражение работает только в контексте рассуждения по конкретному вопросу .
1
06 Декабря 2015 15:47
Тяговитым он не будет. Если в качестве одного из достоинств принять компактность в сравнении с ДВС/КШМ аналогичного рабочего объёма, то делительный радиус зубчатой шестерни будет в несколько раз меньше размера кривошипа у ДВС/КШМ. Значит и крутящий момент будет невысоким. Ну или надо увеличивать размер шестерни и поршня и всего механизма. И ещё будут стуки в зубчатой передаче при смене направления работы и, значит, как отмечено выше, низкий ресурс механизма.
Согласен с Николаем Розовым. Я уже встречал такую идею при своих поисках, но там шестерня обкатывалась по направляющей правильно, а в Вашем случае, если верить рисунку, механизм с эвольвентными зубами вообще работать не будет. Надо сделать 3D-модель в САПР и проверить прежде всего модель в динамике. Я бы рассмотрел циклоидально-цевочное зацепление, где в зацепление одновременно могут находиться 2/3 зубьев, если бы верил в перспективы такой идеи.
0
06 Декабря 2015 16:37
А если форму зубьев в крайних положения сделать специфической: чтобы они не цеплялись, а скользили, т.е. начиная вращение из м.т. толкали ползун в продольном направлении.. Или это уже не зубья?
0
06 Декабря 2015 16:41
Не знаю, Сергей, пока мощности моего "компьютера" не хватает, чтобы это представить. Не хватает концентрации, чужая идея. Когда я не умел моделить в САПР, я делал модели из фанеры, чтобы проверить идею, можно из бумаги/картона/ДВП, но надёжнее из фанеры, меньше люфтов.
0
23 Августа 2016 00:52
Зубы у человека,а зубья у зубчатых колес,мой "старый друг". Во жжешь!! Эвольвентное не будет работать,а циклоидально-цевочное будет??? КОЛИЧЕСТВО ЗУБЬЕВ В ЗАЦЕПЛЕНИИ ЗАВИСИТ только от наружного или внутреннего зацепления Кстати,есть цевочное и есть циклоидальное зацепление,а вот цевочно-циклаидального нет. Что ты тут делаешь,ты же не в чём не "шаришь",летаешь с темы на тему и всюду свои пять копеек вставляешь.Прежде чем технаря включать,в книгу загляни или у тебя времени нет?? Понимаю,весь в делах и заботах,вон сколько работы срать под каждым постом..
0
06 Декабря 2015 16:48
УМЕРЛА ИДЕЯ!!!
Спасибо всем участникам обсуждения.
0
06 Декабря 2015 16:54
Сергей, банзайте! Главное, что идеи уже протоптали дорожку в Вашу голову. Наверное, никто не начинал сразу с идеи атомного реактора. Может повезёт... было бы на чём. Желаю успехов!
0
06 Декабря 2015 22:01
.
1
06 Декабря 2015 16:52
Сергей, а вот теперь давайте подумаем о том, что делать- копировать перемещающуюся рамку из другого патента и нехорошо и привозаконно. Поэтому давайте пойдем другим путем- откажемся от идеи единой, цельной зубчатой рамки и удалим зубья в мертвых точках и часть зубьев по обе стороны от м.т., например, по одной трети всех зубьев с каждой стороны, если не больше- самые проблемные для нас, также удалим и соответствующие зубья у зубчатого колеса. Конечно, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать- но у меня что-то не получается отправлять рисунки в комментах, поэтому продолжу на словах, уж извините. Сам корпус зубчатой рамки останется прежним, целым, а часть зубьев в районе обеих м.т. будет удалена и зубчатая рамка будет состоять из двух частей- на обеих останутся прямые участки и небольшие куски скругленных участков по обоим концам прямых направлений. Теперь строим новый кулачковый профиль зубчатого колеса, но с таким расчетом, чтобы зубчатое колесо, находясь в м.т. одновременно было в зацеплении в концевых зубьях скругленных участков рамок с обоих сторон от м.т.. Это необходимо для обеспечения непрерывности зубчатой передачи, чтобы не было «пустых прокрутов» зубчатого колеса. В таком случае будет и вертикальная составляющая и рамка будет выводиться из м.т.
0
06 Декабря 2015 20:35
Тверь рулит!
0
06 Декабря 2015 20:52
Спасибо Вам, конечно. Но, может быть, и не надо столь лестных отзывов- у нас здесь на форуме всего лишь идет обсуждение идей, проектов.
0
06 Декабря 2015 21:31
Николай, Вы смертельно ранили мою идею, но она ещё барахтается.
В м.т., если принять во внимание ширину зуба на зубчатом колесе, то точка его соприкосновения с зубом расточки будет лежать не на продольной оси симметрии.
Если ширина зуба будет не маленькая и, учитывая угол наклона зубьев, сила будет направлена не по касательной.
К тому же зубья на рейке и на участках между ними могут быть разными и с разным наклоном.
0
06 Декабря 2015 23:09
Сергей можно проще. Зубья в верхней точке не делать. Эти зоны проходить за счёт ещё одной пары цилиндров на этом валу повёрнутой на 90 градусов. Получается технологичнее. Для четырёхтактного двигателя идеально.
0
07 Декабря 2015 02:59
Повторно всплыл вопрос- а для чего двигателю маховик?
0
06 Декабря 2015 17:03
.
0
07 Декабря 2015 03:27
А если серьезно, не в обиду Вам, Сергей, будет сказано честно- не сможет данный механизм работать в качестве двигателя- не выдержат зубья, какого модуля ни ставь. А вот в качестве обратимой машины- редуктора, преобразователя вращательного движения в возвратно-поступательное с учетом последних доработок- использоваться сможет, но применение, думаю, будет весьма ограниченное. Также давайте скажем честно- нет у предлагаемого устройства преимуществ перед кривошипно-шатунным механизмом.
1
07 Декабря 2015 10:46
Вы попали в сердце моей идее! В том плане, что я упустил данный момент (прохождение через м.т.), не проработал до конца.
Но больше чем одна голова ведь всегда лучше.
Идея в предсмертном состоянии, но не похоронена.
Выход из положения пока на уровне брожения в голове.
С учётом того, что примерно за 30 гр. оборота вала, ползун (рамка) смещается от крайнего положения на расстояние примерно на 1/2 радиуса, решение может быть в специфическом профиле зубьев, входящих в контакт в районе м.т.
Вопрос волнующий меня больше всего - нужны ли зубья по всему периметру?
Думаю что нужны. Для точного взаимного позиционирования.
Буду думать.
Применение в ДВС с самого начала было не гарантировано и главный вопрос был в нагрузке на зубья (в продольном направлении) в положении м.т.
В отличии от Viktora Mehanikusa, мгновенно определившего нагрузки на "зубчики" и другие параметры (как оказалось неправильно), для меня очевидно, что нужны расчёты и испытания.
Если механизм окажется работоспособным, но без применения в ДВС, это уже будет хорошо.
Спасибо за участие в обсуждении и за то, что помогли выявить брешь на ранней стадии.
А для чего нужен маховик, мне кажется я догадываюсь.
0
07 Декабря 2015 11:32
.
0
05 Марта 2016 18:44
Возможно Вам будет интересно.
В "шапке" темы на рисунках поворот зубчатого колеса через 2 град. от предыдущего.
Похоже не клинит.
0
05 Марта 2016 20:27
Сергей, посмотрите "Двухтактный двигатель с магнитным преобразователем". В конструкции есть синхронизирующая шестерёнка. Может Вам решать проблему вместе.
0
21 Марта 2016 07:35
Владимир, подскажите ссылку на видео. Только если можно в эту ветку.
0
21 Марта 2016 08:41
https://crowd.nami.ru/ideas/dvigateli/dvukhtaktnyy_dvigatel_s_magnitnym_preobrazovatelem/ В описании идеи три ссылки, одна на видео.
0
21 Марта 2016 09:26
Уважаемый Администратор, внесу уточнение.
На каком-то этапе мне показалось, что идея умерла.
Позднее я её слегка доработал (уменьшающаяся высота зубьев на участке зубчатого колеса с уменьшающимся радиусом) и запустил новую ветку.
В настоящее время в обоих ветках одна и та же идея.
Теперь пытаюсь устранить путаницу и предлагаю продолжить обсуждение в этой ветке (а может есть возможность их объединить?). Соскучился по Viktorу Mexanicusу.

Подскажите, а эксперты НАМИ интересуются этим форумом?
Хотелось бы узнать хоть какое-то мнение от них.
0
21 Марта 2016 09:43
Объединить две идеи в одну нельзя. Экспертный совет ФГУП "НАМИ" рассматривает все идеи поступающие на площадку НАМИ-Краудсорсинг. Право отвечать на идею или нет Экспертный совет оставляет за собой.
0
02 Апреля 2016 21:11
Обнаружилась интересная особенность: вращение преобразуется в перемещение в полтора раза большее чем у КШМ и наоборот.

У КШМ поршень перемещается на расстояние равное 2R кривошипа.

Здесь длина рейки равна длине части окружности колеса с постоянным радиусом, т.е. 2ПR/3 = 2R (примерно) плюс при смене направления движения на каждом из двух участков ползун перемещается на расстояние 1/2 R (разница между максимальным и минимальным радиусом колеса)

Итого: 2R + 1/2 R + 1/2 R = 3R (примерно)

Вопрос: Означает ли это больший КПД, чем у КШМ?
0
03 Апреля 2016 09:05
Сергей, предлагаю сделать простой ходовой макет. Берёте старый велосипед, выбрасываете педали (это ненужный КШМ). Ваши ноги это поршни. Крепите к раме рейку, к ведущей звёздочке шестерню (или две). Попробуйте, что скажет ваш КПД (если сможете поехать), тогда будет ясно, как это работает.
ПС. Можно и водный велосипед.
0
03 Апреля 2016 09:30
"Макет" не такой уж и простой .
Одна из ног точно спасибо не скажет, поскольку ей придётся давить снизу вверх.
Вопрос о КПД возник из варианта построения компрессора. За один пол оборота вала поршень совершит бОльшее перемещение и сожмёт большее количество воздуха.
0
03 Апреля 2016 10:08
Сделайте коромысло. На водном велосипеде места достаточно.
По-поводу "совершит большее перемещение", смотрите графики (синусоидальный и прямоугольный), которые я вам приводил.
0
03 Апреля 2016 10:21
В данном случае график не прямоугольный.
В шапку темы я недавно выложил рисунки.
0
03 Апреля 2016 13:37
Давайте посмотрим на открытую вами особенность с другой перспективы.
График вашего механизма близок к прямоугольному (если вы считаете по-другому, опишите кривую на основании рисунков в шапке). Возьмём площадь под кривой (возможно, эта площадь является срезом характеристики КПД). Как известно, из всех фигур наиболее оптимальную форму имеет круг. Т.е. при минимальном периметре максимальная площадь. Синусоида связана с окружностью. Теперь чертим прямоугольный график. Период оставим прежний, а вот амплитуда должна увеличиться, чтобы площадь под прямоугольной кривой осталась прежней. Поэтому в вашем случае ход поршня будет бОльшим при всех прочих равных КШМ характеристиках. Я так полагаю. Если я ошибаюсь, хочу чтобы меня поправили.
0
03 Апреля 2016 14:17
Если по оси Х - угол поворота, а по оси Y - продольное перемещение, то на графике будут наклонные отрезки соединённые параболой, причём высота наклонных отрезков по оси Y будет примерно равна амплитуде синусоиды КШМ. Наклон отрезков будет зависеть от радиуса зубчатого колеса.
Замедление и остановка ползуна будет происходить на расстоянии продольного перемещения равном разнице максимального и минимального радиусов зубчатого колеса.
Получается что при радиусе зубчатого колеса равным радиусу кривошипа, ход поршня будет больше.
Вообще говоря, участки расточки в ползуне между прямолинейными участками могут быть, а скорее всего так и будет, не полуокружностями.
0
03 Апреля 2016 15:52
Получается трапеция. Немногим лучше прямоугольника. И то, в идеальном варианте, напр., при фрикционном взаимодействии. Никакого замедления/ускорения не будет, конечно при условии, что выходной вал и шестерня вращается равномерно (а по-другому не будет), будут рывки и остановки. Никакой параболы тоже не будет. Уже говорил, что проверять идею надо на модели, хорошо, если владеете какой-либо САПР. В вашем случае можно бы и макет сделать и на макете доказать свою правоту. А то воображение может ещё и не такое нарисовать.
В предыдущем моём коменте ошибка, амлитуда прямоугольной кривой (и трапеции аналогично) должна уменьшиться. Если высота кривых одинакова, то площадь под трапецией больше, чем под синусоидой. Означает ли это большую эффективность/КПД/мощность, предлагаю подумать.
0
03 Апреля 2016 16:13
Трапеция - это если соединить отрезком края наклонных отрезков, а там соединяется параболой.
САПР не владею, но покрутить подвигать можно встроенным в Windows графическим редактором Paint, что я и сделал.
На рисунках выложенных в шапке темы обозначены траектории движения нескольких точек на ползуне и на колесе при повороте колеса на 20 град. через 1 град.
Чтобы не выкладывать все 20, я выложил только 10 рисунков (могу и 20)
Если их открыть и листать, то получиться типа анимации с шагом 2 град.
В шапке есть небольшой комментарий.
0
22 Июня 2016 20:33
С великом в теории 1.46раз в пользу НЕ КШМа. Делаю велик,к осени думаю буду результаты.
0
23 Июня 2016 23:19
А как думаете нажимать снизу? Коромыслом думаю не очень хорошо. Может цепью через блок?
0
25 Июня 2016 08:51
Не понимаю, как это НАЖИМАТЬ СНИЗУ. Может быть имеете ввиду каким образом педаль будет подниматься из нижнего положения?
0
25 Июня 2016 09:07
На рисунке в шапке изображены как бы два оппозитно расположенных цилиндра, т.е. один давит сверху другой снизу.
Когда ползун будет внизу на него надо будет давить снизу вверх, а нога давит всегда сверху вниз.
Надо будет что-то придумать.
Может два таких спаренных механизма?
0
03 Апреля 2016 16:09
Привет, Всем. Безшатунный механизм с зубчатым колесом в более привлекательной компоновке, чем обсуждаемый на этом форуме, был проверен несколько десятилетий назад на советском мотоцикле ИЖ. Эта схема использовалась в двухтактном двигателе и запомнилась небольшим ресурсом. Зуб шестеренки и коленвал нельзя сравнивать в их надежности, и вообще надежное транспортное средство это не игрушка, это в том числе и безопасность. Но для изобретателей, которые непременно хотят избавиться от шатуна и коленвала, хочу сказать, что есть надежные схемы ДВС без этих рудиментов. Я их видел лично и сам изобрел несколько подобных схем. Они не запатентованы, и не опубликованы, так, что не останавливайтесь на достигнутом.
0
03 Апреля 2016 16:30
Идея этого механизма не в бесшатунности как самоцели, а в использовании реечного механизма, чтобы поршень давил на вал по касательной, т.е. с максимальным плечом.
Конечно зуб слабее, но есть несколько предложений, применив которые все одновременно, возможно результат будет приемлемый, для компрессора наверно точно.
0
04 Апреля 2016 09:25
Предложения такие:
1. Давление поршня в МТ распределяется как минимум на две противолежащие пары зубьев, а в реальности на несколько пар. Зависит от размера зубьев.
2. Цилиндры можно разнести и тогда диаметр зубчатого колеса, а следовательно и рабочее плечо, можно сделать любым. Размер зубьев увеличится, а давление на них уменьшится.
3. Толщину зубчатого колеса и ползуна можно сделать большими, что сделает зубья прочнее.
4. Поскольку давление поршня передаётся по касательной в течении примерно 120 град. из 180 град. рабочего хода, то рабочий объём цилиндров будет прилично меньше, т.е. и давление на зубья будет меньше. Рабочие обороты тоже будут меньше, т.к. замедление и остановка поршня будет происходить на участке примерно 30 град.
5. Для уменьшения ударной нагрузки при воспламенении смеси, можно использовать газ.
6. Можно использовать масло погуще.
7. И вот ещё идея из свежих: Для уменьшения ударной нагрузки на зубья, можно "подпереть" ползун со стороны противолежащего цилиндра открытием выпускного клапана в нём в начале рабочего хода в первом цилиндре. Пока ползун проходит положение МТ, мало перемещаясь при этом, можно частично уравновесить давления на него с двух сторон.
Думаю если всё это сложить, как говорится с миру по нитке, то давление в одной паре зубьев будет далеко не 3.9 тонны.
Подъёмный кран тоже состоит из каких-то "палочек", а поднимает такие тяжести.

Р.S. Есть ещё вариант с кулачком на валу и упорами на ползуне, принимающими на себя нагрузку при смене направления движения ползуна, но он по-сложнее из-за наличия кулачка.
0
04 Апреля 2016 19:32
Из перечисленных вариантов снижения износа, мне больше нравится вариант с кулачками на валу. Очевидно, что кулачки уже сравнимы с надежностью коленвала, а кроме того имеют над ним преимущество в возможности использовать их в качестве системы газораспределения. Кулачковый синхронизатор кроме получения момента движения от поршней может еще и позволить обойтись без распредвала - самого уродливого рудимента классического ДВС. Мою общую оценку не могу проиллюстрировать потому, что придется открыть новую разработку.
0
04 Апреля 2016 20:05
Я добавил в шапку темы рисунок с кулачком на валу.
5 - кулачёк
6 - упоры (выступы) на ползуне.
Мне больше нравится без кулачка, потому как даже проще чем КШМ. Но и с кулачком, на мой взгляд, не слишком сложно.
0
05 Апреля 2016 20:01
Игорь, а как Вам мысль "подпереть" ползун с противоположной стороны?
1
05 Апреля 2016 00:16
При возможности анимирую вашу схему в 3d, в динамике проявятся нюансы.
0
05 Апреля 2016 00:22
Спасибо, будет здорово посмотреть в динамике.
0
05 Апреля 2016 08:16
Скорее всего он будет менее оборотистый, чем КШМ, поскольку в отличии от КШМ замедление и остановка ползуна происходит не за 90 град., а за 30 град., но реечный участок 120 град. "отыграет" всё.
Кто знает может у него холостые обороты будут 100 в мин, а рабочие 1000.
В любом случае, или приличное уменьшение рабочего объёма, или приличное уменьшение рабочих оборотов, приведёт к уменьшению расхода топлива, надеюсь тоже к приличному.
0
05 Апреля 2016 13:17
Сравним два типа: поршневой и газотурбинный. У поршневого большая экономичность, но малая мощность, у газотурбинного большая мощность и большой расход топлива. Схема ДВС, в котором объединятся преимущества поршневого и газотурбинного и будет прорывом, позволяющем сделать летающее транспортное средство, эксплуатация которого будет по карману простому обывателю. Напомню, что потенциальный рынок летающих машин оценивается в 15 триллионов долларов. Схема ДВС с реечным механизмом не позволяет получить 24000 оборота в минуту из-за ускорений поршня в интервале одного оборота. Решение проблемы мне видится в кулачковом вкладыше и трехзубчатом вале. В этой схеме движение поршня равномерно, как у турбины, а вкладыш – синхронизатор избавляет от газораспределительной системы.
0
05 Апреля 2016 19:58
О 24000 об/мин, речи конечно же не идёт. Задача максимум - это ДВС (не дизель) для автомобиля. Задача минимум - чтобы механизм был просто работоспособен.
Цель применения в ДВС - экономичность.
На мой взгляд лучшего преобразования поступательного движения во вращательное, чем колесо и рейка нет. Пример - колесо и дорога.
0
23 Июня 2016 22:01
Если хотите знать: еще во времена СССР серийно выпускались автобусы с газотурбинными ДВС....
и еще: а почему бы не сделать роторный по-типу таких , как у самолетах По-2????
ведь даже немцы признают о том, что этот самолет тихоход....
сделать как бы наоборот....:)
0
23 Августа 2016 00:58
Это не роторный,это звездообразный.
0
24 Июня 2016 12:06
Если сформировать оптимальную схему двигателя, который соответствует современному времени, то это только гибрид. То есть безтрансмиссионный электрогенератор на базе роторного двигателя внешнего нагрева в паре с легким мощным электромотором, который создан фирмой Siemens. Что касается указанного генератора, он разработан в России. Создание и внедрение данного гибрида стоит 30 миллионов рублей. Обсуждать тему усовершенствования ДВС бессмысленно. Нужно просто реализовать одну из множества уже существующих разработок.
0
18 Сентября 2016 09:26
В коментарии от 02 апреля 2016 я показал, что при одинаковом радиусе кривошипа в КШМ и зубчатого колеса в предлагаемом механизме, ход ползуна (поршня) в механизме в 1.5 раза больше чем в КШМ и предположил, что по этой причине КПД механизма будет больше (за счёт меньшего остаточного давления газов и их меньшей температуры за счёт большего расширения).
Но в таком случае, при одинаковом диаметре поршня, рабочий объём механизма будет в 1.5 раза больше, чем у КШМ.
Чтобы их уравнять, надо уменьшить диаметр поршня в механизме.
Тогда дополнительно увеличится S/D (ход поршня / диаметр цилиндра), что в свою очередь приведёт к дополнительному увеличению КПД за счёт ещё меньшего остаточного давления газов и их меньшей температуры.
Ну а на сколько увеличится КПД за счёт того, что 2/3 хода поршня он будет давить на вал с максимальным плечом, а не под разными углами как в КШМ, так это наверно только опытным путём можно определить.
0
30 Июля 2017 12:09
.
0
11 Мая 2018 04:59
зубчатое колесо не пройдет и 1000м\ч
0
11 Мая 2018 14:13
Извините, не понял, 1000м\ч - это скорость?
Авторизуйтесь, чтобы добавить комментарий
Рекомендуем посмотреть
похожие идеи
1084 дня
Устранение насосных потерь в режиме частичной нагрузки ДВС. Повышение КПД.Отсутствие дроссельной заслонки. Регулировка рабочего объёма длиной хода пор...
32
102 дня
Предлагается изменить систему продувки бензинового 2Т ДВС для снижения потерь топлива в выхлоп.
1 3
1097 дней
Целью изобретения является повышение КПД двигателя посредством отказа от возвратно-поступательного движения в приводе выходного вала, уменьшение её габаритов...
28
Авторизация
Новости проекта
ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ"