Рабочий процесс ДВС.

[Anatoliy.]

Диаграммы относятся к двигателю (без маховика, трансмиссии и винта), но без потребителя (винта) двигатель увеличивал бы обороты. Весь средний момент воспринимается винтом.

вы несколько упустили, в данном конкретном случае момент воспринимается не винтом, а передается через ременную передачу(есть фото двигателя выше) коробку передач , обгонную муфту и тд на винт вертолета,
так что жесткая связь между маховиком двигателя и потребителем отсутствует

Вопрос не стоял о конкретном вертолете с ременной передачей.
Вопрос стоит шире.
Например в моей конструкции нет и никогда не будет ременной передачи.

Подскажите, мне стоит прислушиваться к Вашему мнению которое никаким боком не входит в сферу моих интересов?
А остальным конструкторам которые ставят на двигатели понижающие редукторы на шестеренках как использовать Ваши советы?

Но вопрос так и остался Вами не понятым про отрицательные мгновенные значения моментов в трансмиссии.

 

[Varan]

Понимаете в чем дело, чем меньше у человека знаний по обсуждаемому предмету, тем больше безапелляционных суждений и уверенности в своей правоте.

1 Двигатель может работать на нагрузку, у которой отсутствует момент инерции- например преодоление только сил трения
в этом случае момент всегда положителен на выходе и изменяться в 6 раз конечно же не может.

Момент  в такте продувки и сжатия (для двухтактного двигателя) создается силами инерции вращающихся частей (маховика и коленвала). В этом случае энергия запасенная в маховике затрачивается на сжатие, преодоление сил трения механизма и совершения полезной работы на валу.

Если момент к выходу двигателя приложить больше среднего значения момента двигателя то двигатель начнет замедлять вращение и глохнуть, но и во время этого замедления момент на нагрузке будет всегда положителен.

2 Если на вал двигателя жестко закрепить винт, то этот винт будет нагружать двигатель  моментом от аэродинамических сил (те же силы трения). При этом этот винт будет выполнять функции части маховика, так как сам обладает моментом инерции.
Мгновенный момент передаваемый на винт будет зависеть от соотношения моментов инерции вращающихся частей двигателя и винта и величины аэродинамической силы.
Винт тормозится воздухом, вращающиеся детали двигателя в определенный момент тормозятся газовыми силами и трением.
Возможно, если момент инерции винта большой, то винт от аэродинамических будет замедляться медленнее чем маховик от сжатия и трения . В этом случае винт будет тормозиться и вращающимися деталями двигателя тоже, помогая им выполнять сжатие. Но момент на винте в любом случае не будет  колебаться в тех пределах которые имеются на диаграмме крутящего момента.
Все это необходимо рассчитывать в конкретном случае.

3 При приводе двигателем  винта вертолета через коробку передач и различные муфты нужно учитывать что есть зазоры в зубчатых парах, что момент с несущего винта вроде бы в коробку и на вал двигателя передаться обратно не может, так как есть обгонная муфта.
Но момент передающийся в коробку явно не будет изменяться в пределах которые получаются при расчете действующего момента на коленчатый вал от газовых сил (и сам момент этот рассчитывается с учетом инерционных свойств поршня и приведенной части шатуна и меньше чем если бы считать что газовые силы передаются на вал полностью)

А чтобы знать что там будет на самом деле  нужно   считать для конкретной конструкции и проверять опытным путем

 

[Андрей Миллер]

Двигатель может работать на нагрузку, у которой отсутствует момент инерции- например преодоление только сил трения
в этом случае момент всегда положителен на выходе и изменяться в 6 раз конечно же не может. 

Здесь надо уточная какой двигатель. Даже электрический иногда имеет полюса и его момент бывает пульсирующий.
У нас был случай с ДНБ - 4. Его поставили на самодельный стенд на Урале и в нагрузку поставили электромотор. Звонят нам в Питер и говорят - ваш мотор трясет (дергается) при прокрутке!
Мы долго думали в чем дело, хорошо спросили какой электромотор стоит. Оказывает он и трясся...
Момент инерции отсутствует только в идеале, даже гидро и электромоторы имеют импульсный характер кр. момента...

 

[Anatoliy.]

чем меньше у человека знаний по обсуждаемому предмету, тем больше безапелляционных суждений и уверенности в своей правоте.

Это я то же заметил по Вашим ответам.
Скорее всего вы хорошо освоили только многоцилиндровые четырехтактные двигатели.
А вот физику в части неравномерного движения так и не осилили.

Повторюсь.
Если в движении наблюдается замедление, то это означает что появилась тормозящая сила и ускорения поменяло знак с плюса на минус.
Чтоб это знать не надо долго учиться на двигателиста многоцилиндрового четырех-тактного двигателя.
Достаточно знать азы физики.

Но Вы мне не поверите.
Это Ваше право.

Вот только объясните это тем кто составил Авиационные Правила с чего это они не с того, ни с чего вдруг вписали ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ требование на коэффициенты запаса прочности для трансмиссии.

Еще раз проанализируйте таблицу этих значений.
Особенно обратите внимание на сильную разницу в этих коэффициентах для одноцилиндрового четырех-тактного двигателя [highlight](К=8)[/highlight] и Вашего любимого многоцилиндрового четырех-тактного двигателя[highlight] (К=1,33)[/highlight]
Разницу чувствуете?

Вот и упражняйтесь в развенчании якобы безграмотных составителей Авиационных Правил.

Как Вы поняли, для меня Вы как специалист по двигателям просто пропали.

 

[miharus]

Вторая часть вопроса это та часть о существовании или не существовании отрицательного момента в трансмиссии....
.... И опять таки находятся такие, которые глядя на вращающуюся в одну сторону трансмиссию продолжают верить что в ней существует только положительный момент. Вы из таких верующих?

Anatoliy
1)

miharus писал(а) Вчера :: 18:50:07:
Диаграммы относятся к двигателю (без маховика, трансмиссии и винта), но без потребителя (винта) двигатель увеличивал бы обороты

Т.е. я тут чуть не досмотрел и думал что диаграмма моментов снималась с коленвала, а оказывается что здесь даже нет не только массы коленвала, но и поршней и шатунов :

Varan писал(а) 05.02.18 :: 18:32:40:
Диаграмма расчетная? С учетом инерции поршней?
Это приведённый момент от газодинамических сил действующих на поршни.

Это моменты абсолютно правильные (в своем роде), но этих моментов Вы получить никогда не сможете, т.к. они расчетные, абсолютно не учитывают инерцию подвижных частей двигателя и трансмиссии, т.е. их масса =0.
Для такого "чуда" естественно возможны теоретические отрицательные моменты которые теоретически выдаются на теоретическкий коленвал с массой=0, трансмиссией с массой=0 и теоретический винт с массой=0.
И Ваш теоретический цикл вращения буде выглядеть так, как описывал Varan: при положительном моменте "вал" поворачивается в сторону "усредненного" вращения, при отрицательном М "вал" вращается в обрантую сторону на мЕньший угол, далее все повторяется.
Я не издеваюсь, так как я просто интерпретировал поведение "двигателя с расчетными моментами из диаграммы" с массой подвижных частей "близкой к нулю".
Если анализировать при помощи 2-го закона Ньютона, то формулу я уже писал выше: dw/dt=(M-Мреакции)/(Микв+Мим).
Но в нашем случае в знаменателе значится "0" (ноль). Поэтому угловые ускорения будут огромные(помните из математики: на ноль делить нельзя). Т.е. теретически то что я описывал (вращение вала ОЧЕНЬ БЫСТРО вперед, потом назад, ...) теоретически так и будет. Только у Varana было точнее: вперед, останавливается (почти до нуля), вперед,... , т.к. при вращении вала назад  непонятно что будет со сгоранием, газообменом, и будет ли следующий оборот, дурдом короче.

А практически, как только "появляется масса", то вращение и выдаваемый момент( на маховик, трансмиссию и винт) будут только положительные. Т.е. Ваш двигатель будет работать!!! 🙂
Но если собираетесь отказаться от ремня и замены на шестерни, то судя по фото движка, маховика там практически нет. Если все же рискнете, то нужно увеличить маховик, семь раз ОООчень хорошо посчитать, и молиться. Инженеры ремень поставили совсем не зря.

 

[Anatoliy.]

И Ваш теоретический цикл вращения буде выглядеть так, как описывал Varan: при положительном моменте "вал" поворачивается в сторону "усредненного" вращения, при отрицательном М "вал" вращается в обрантую сторону на мЕньший угол, далее все повторяется.

А Вы серьезно считаете, что вал не может в какой то момент времени замедлятся относительно средней скорости вращения?
Но если вы всё же допускаете такое "отставание" вала двигателя, то поведайте нам всем что за силы это делают и в какую сторону они действуют?
Я так понимаю.
Если момент от двигателя больше момента сопротивления нагрузки, то происходит увеличение скорости вращения.
Если момент от двигателя равен моменту сопротивления нагрузки, то вал вращается с постоянной скоростью.
Если момент от двигателя меньше момента сопротивления нагрузки, то вал начнет замедлятся.
Если момент от двигателя вообще меньше НУЛЯ (фаза сжатия), то вал еще сильнее замедляется.
Сильно разогнаться, остановиться или повернуть вспять не дает маховик на валу двигателя.
Но ускорения будут и положительные, и отрицательные при вращении вала в одну и туже сторону.
При положительной разнице моментов трансмиссия скручивается в одну сторону.
При отрицательной разнице моментов трансмиссия скручивается в обратную сторону.
И эти колебания моментов и их величины учитываются в коэффициенте запаса прочности, что записано в АП.

Или у Вас особое мнение.

 

[Anatoliy.]

Но если собираетесь отказаться от ремня и замены на шестерни, то судя по фото движка, маховика там практически нет. Если все же рискнете, то нужно увеличить маховик, семь раз ОООчень хорошо посчитать, и молиться. Инженеры ремень поставили совсем не зря.

Мы не просто собрались отказаться от ремня. Мы отказались от ремня.
И теперь глядя на К=6 думаем о конструкции демпфера.
Нам не хватало только примерной диаграммы зависимости момента от угла поворота вала реального двухтактника.
Теперь у нас диаграмма есть.

 

[Игорь Су]

Анатолий, но Вам же уже которую страницу пытаются объяснить, что диаграмма Ваша (вернее jbiplane) это диаграмма невесомой конструкции. Т.е. к действительной она имеет достаточно отдаленное отношение. Т.к. из-за все той-же, упоминаемой Вами, инерции, положительные значения снизятся, отрицательные поднимутся. И на выходе с вала двигателя момент будет всегда положителен. Если, конечно, подавать достаточно топлива.
И это означает, что для того, чтобы получить истинную зависимость момента на валу от угла поворота, необходимо произвести еще дополнительные расчеты с учетом данных Вашего конкретного двигателя (геометрические размеры, вес его подвижных частей)

 

[miharus]

"Если момент от двигателя больше момента сопротивления нагрузки, то происходит увеличение скорости вращения." - да.
"Если момент от двигателя равен моменту сопротивления нагрузки, то вал вращается с постоянной скоростью." - да.
"Если момент от двигателя меньше момента сопротивления нагрузки, то вал начнет замедлятся." -да.
"Если момент от двигателя вообще меньше НУЛЯ (фаза сжатия), то вал еще сильнее замедляется." - да.
"Сильно разогнаться, остановиться или повернуть вспять не дает маховик на валу двигателя." - да.

"Но ускорения будут и положительные, и отрицательные при вращении вала в одну и туже сторону." -
(в том числе и к предыдущим ответам "да" относится) вы так потихоньку подталкиваете меня к определенным выводам, но это были просто ответы на поставленные вопросы, на которые я правильно (надеюсь) ответил, единственная ложка дегтя, что если бы Вы умели правильно формулировать, описывая ситуацию, ответы были бы другими.
- Почему не говорится о неравномерности крутящего момента по времени, закон его изменения?
- не описана жесткость трансмиссии, моменты инерции трансмиссии и винта?
- видимо для Вас это мелочи? так вот знайте что неумение правильно формулировать задачу основная проблема для того кто её решает. Знайте у Вас с этим проблемы. Вы не учли важные "мелочи" а значит даже не задумывались над их решением. В итоге Вы задачу "решили" ("да там все просто"). Ваш ответ будет неправильным не удивляйтесь.

- (ответ на вопрос, на который Вы должны были дать правильный ответ, но Вам нравится ЕГЭ) - возможно, не обязательно.

"При положительной разнице моментов трансмиссия скручивается в одну сторону." - возможно, не обязательно.
"При отрицательной разнице моментов трансмиссия скручивается в обратную сторону." - возможно и так и не так, в каком сечении, в какой момент времени, нужно намного больше входных данный, а что нагрузка постоянная или переменная, скорее скручивание ослабляется (эта куча ответов, каждый будет правильным, а все из-за неправильного и неполного формулирования входных данных)
"И эти колебания моментов и их величины учитываются в коэффициенте запаса прочности, что записано в АП". - эт конечно шедевр, все вопросы заданы, и в последнем "ВОПРОСЕ-УТВЕРЖДЕНИИ" у Вас появились и колебания моментов и их величины.
Вы со своей стороны не видите провокации? Как к Вам относится когда Вы задаете вопросы сами не видя правильной картины, да еще неполно формулируя вопросы? Первое желание конечно послать, но вместо этого Вам объясняют.

"Или у Вас особое мнение." - Мнение у меня остается прежним, ни от одной выше написанной мной строчки строчки не отказываюсь. Коротко повторюсь.
Закон изменения момента "голый, как на диаграмме";  разрезаем все по сечениям (вал, маховик, валы, ремни, шестерни, шпонки, болты-всю трансмиссию и винт) определяем их жесткости, массы, моменты инерции; Обороты!!!; считаем, получаем кучу моментов (диаграммы моментов для каждого сечения будут отличными от представленной "голой" (от давления газов)). А то придумали угадайку - да/нет, как все просто и логично!

А еще лучше читайте книги, заодно проверите меня (и себя).

 

[miharus]

Мы не просто собрались отказаться от ремня. Мы отказались от ремня.
И теперь глядя на К=6 думаем о конструкции демпфера.

К=6, это для двигателя с картинки. С шестернями все гораздо хуже.
Подумайте лучше об увеличении массы маховика, Вы удивитесь.

Демпфер должен быть неупругим ("вязким"), т.е. сжирать механическую энергию(пульсации) и греться, как в амортизаторах, придумывайте, сложности Вас не пугают.
Упругий демпфер только уменьшит жесткость трансмиссии, соответственно увеличит запаздывания в передаче момента винту и увеличит неопределенность.

 

[Anatoliy.]

К=6, это для двигателя с картинки

Да.
Поскольку это одноцилиндровый и двухтактный двигатель, то в соответствии с АП трансмиссия должна рассчитываться исходя из коэффициента запаса прочности равного ШЕСТИ.

Или Вы умнее требований Авиационных Правил?

Поспорьте с ними или лучше попробуйте сертифицировать своё творение с нарушением хоть одного пункта АП.

 

[Anatoliy.]

Демпфер должен быть неупругим ("вязким"), т.е. [highlight]сжирать[/highlight] механическую энергию(пульсации) и греться, как в амортизаторах,

То то я вижу как маховики проявляют свою вязкость, греются  и [highlight]сжирают[/highlight] механическую энергию.

Браво.
Мы наверное так и поступим.
А для утилизации [highlight]сожрённой[/highlight] энергии прикрутим к маховику кипятильник.
Вполне приемлемо иметь на борту халявный кипяток для чая или кофе.

 

[miharus]

Поспорьте с ними или лучше попробуйте сертифицировать своё творение с нарушением хоть одного пункта АП.

В споре двигателя с винтом первым полетит что-то в трансмиссии.
Зубчатые ремни хорошо выдерживают и частично гасят пульсации.
Маховик и демпфер - это два разных варианта, первый я бы вам рекомендовал.
А правильный демпфер вам не осилить 100%.

Видно замену ремня на шестерни вам АП уже одобрили. Ну тогда вперед, молитесь перед взлетом.
Похоже не в коня корм.

 

[Anatoliy.]

В споре двигателя с винтом первым полетит что-то в трансмиссии. 

Для этого есть таблетка К6.

 

[Anatoliy.]

Мне вот интересно, какое отношение к рабочему процессу имеет например демпфер редуктора?

Пульсации мгновенного момента на валу двухтактного одноцилиндрового двигателя самые большие из всех двигателей.
Одноцилиндровый четырехтактный двигатель не рассматриваем как неприемлемый для авиации.
Если поставить некое сглаживающее устройство между выходом двигателя и трансмиссией, то можно снизить коэффициент запаса прочности на трансмиссию.
А это уменьшит вес трансмиссии.

 

[miharus]

Для этого есть таблетка К6.

-Дяденька, там евреев бьют;
-Так я по паспорту русский;
-Там не по паспорту, там по морде бьют.

Вот интересно кому первому вы захотите засунуть эту таблетку когда она не поможет.
Вы вносите изменения в конструкцию которую не можете просчитать, вы её ухудшаете. И продолжаете писать К6.
Таблетка ваша.

 

[Varan]

jbiplane писал(а) 05.02.18 :: 23:22:15:
Varan писал(а) 05.02.18 :: 18:32:40:
Диаграмма расчетная? С учетом инерции поршней?
Это приведённый момент от газодинамических сил действующих на поршни.


Это моменты абсолютно правильные (в своем роде), но этих моментов Вы получить никогда не сможете, т.к. они расчетные, абсолютно не учитывают инерцию подвижных частей двигателя и трансмиссии, т.е. их масса =0.

это не верное утверждение, эти моменты должны рассчитываться с учетом инерции  масс  поршня и шатуна, как и положено при расчете динамики двс, и это значение реального момента который действует на коленвал под поршнем

 

[Varan]

для упертого Anatoliy

если в движении наблюдается замедление это не значит что движущийся предмет не может передать движение  в том же направлении чему то еще

на автодорогах пешеходов обычно сбивают замедляющиеся автомобили

так что если вы, не дай бог попадете в такую ситуацию, попробуйте объяснить тормозящему автомобилю что он передать вам движение не сможет

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Господа, а не лучше почистить ветку от непрофильного. Теория рабочих процессов ДВС и Динамика ДВС как-то разные дисциплины. Зачем заниматься "загаживанием" ветки? Есть ведь профильная ветка про редукторы.

 

[Anatoliy.]

Господа, а не лучше почистить ветку от непрофильного. Теория рабочих процессов ДВС и Динамика ДВС как-то разные дисциплины. Зачем заниматься "загаживанием" ветки? Есть ведь профильная ветка про редукторы.

Я и задал вопрос про рабочий процесс ДВС.
Мне начали писать совершенно бестолковые ответы.
Только один  jbiplane понял что я спрашиваю и ответил лаконично и точно.

И тут подтянулись знатоки сверловки и начали, как Вы заметили, "загаживать" ветку своими измышлизмами.
Они и до сих пор верят, что при торможении автомобиля на колеса автомобиля передается положительный момент от тормозных колодок, а не колеса передают на тормозные колодки свой момент направленный в обратную сторону по отношению к моменту от двигателя, и что ось между колесом и тормозным диском или барабаном постоянно скручена в одну сторону что при разгоне, что при езде накатом, что при торможении.

Вот так они строят свои самолеты и раздают за бесплатно свои ценные советы.