Проектирование роторного ДВС

[S-Vertal 1]

Спасибо всем за советы. И за здоровую критику тоже. ДВС проектируется

почти для души, но с прицелом на дальнейшее развитие. Пока это тема для

кандидатской диссертации. Нужно выполнить эскизный проект с наглядными

цветными плакатами, попутно предварительно проработав детали на

прочность и технологичность. Для расчёта рабочих процессов пишется

самостоятельно софт на Delphi (уж больно они специфичные, и спец.

программы не подходят. Хотя возможности COSMOSWorks по газодинамике

пригодятся). Работу веду пока в одиночку (есть программист, помогающий

в создании расчётных программ) Если разработка заинтересует кого-то из

производственников, то хотелось бы, чтобы модели из солида не пропали

даром и их можно было дорабатывать дальше, разрабатывать по ним

программы для ЧПУ и "бумажную" КД.

По работе с Солидом - 2 дня это ничто, но его похожесть на КОМПАС, в котором довелось делать сборки по 500 деталей, сильно облегчает работу.

Солид 2004 я ставил с 3-х дисков, англ. версию. Выбирал SW Office, вкл. Фотоворкс, но не могу найти, как его запустить (папка Photoworks есть, но там только dll, а в меню солида я не нашёл ничего). КОСМОСворкс не знаю, есть ли на этом дистрибутиве, нужно посмотреть. Есть многоязыковая поддержка, но я наверное неправильно установил СВ, т.к. у меня только английский.

КАТЯ тоже пиратская есть, но чего-то не хоцца с ней связываться.

И ещё вопрос - где Мехсофт в сети достать? Или он в комплекте с СВ2004 есть?

[IBV 112]

Из любопытства опять же...

А какой движок затеваете (габариты, мощность,....)?

[S-Vertal 1]

С фотоворкс разобрался, КОСМОС поставил (нуна было add-ins открыть, я теперь немного понял идеологию модульных приложений солида,хотя в компасе есть нечто подобное)

Но! В КОСМОСе вылез странный глюк - когда отображается на экране тензограмма, то при попытке повертеть деталь всё размазывается, repaint не помогает. В КОСМОСэкспресс такого не было.

[S-Vertal 1]

SBV - спасибо за поздравления, но я ошибся с датой:) У меня 11 мая на самом деле, сейчас исправлю в профиле.

IBV - Движок роторный, с секторными поршнями. Рабочий объём 1.8 л, проектная мощность 90 кВт длительная, до 135 кВт кратковременная. Проектный КПД 48%. Двигатель многотопливный, безнаддувный. С оригинальной системой рекуперации (извините, но пока даже тип системы раскрывать не могу, поскольку заявки на патент в обработке), скажу только, что циклический КПД рекуперации (торможение-разгон) порядка 80%, энергоёмкость порядка 1 МДж. Назначение - автомобиль класса D, либо лёгкий грузовик 3.5 т./микроавтобус. Габариты 700х700х400, масса порядка 200 кг.

Когда закончу эскизный проект, выложу инфу в сеть и буду искать заинтересованных в дальнейшей судьбе проекта.

[S-Vertal 1]

Господа хорошие! Киньте кто-нибудь SP3 для Солида 2004 мне в ящик пожалста!

Ящик <мой ник>@yandex.ru

[Maxim Kondratyev 0]

1. Совместимость с разными форматами. Солид тут сразу сдул, т.к. я не могу прочитать ни Проешные модели, ни IGES, ни SAT, ни Парасолид, если это создано в КОМПАСе или Про/Е. Из солида сохранять можно только в IGES и Парасолид, остальное он вроде сохраняет (судя по сообщениям), но файла в папке не появляется!

Всё дело в русских буквах в пути файла

[Mikhail. 0]

Движок роторный, с секторными поршнями. Рабочий объём 1.8 л, проектная мощность 90 кВт длительная, до 135 кВт кратковременная. Проектный КПД 48%. Двигатель многотопливный, безнаддувный. С оригинальной системой рекуперации (извините, но пока даже тип системы раскрывать не могу, поскольку заявки на патент в обработке), скажу только, что циклический КПД рекуперации (торможение-разгон) порядка 80%, энергоёмкость порядка 1 МДж. Назначение - автомобиль класса D, либо лёгкий грузовик 3.5 т./микроавтобус. Габариты 700х700х400, масса порядка 200 кг.

IBV,

Вообще-то, роторными называют двигатели, у которых поршень (ротор) совершает планетарное или вращательное движение. Судя по "секторным поршням", это двигатель с возвратно-качательным движением поршней (небось еще и с тороидальным цилиндром). Конструкция заведомо "мертвая". (Надо также полагать, что собственно рекуперация никакого отношения к типу двигателя не имеет).

Такой КПД (48%) у ДВС может быть только "проектный".

В классическом понимании бывает индикаторный КПД (до 0.5 у дизелей), механический КПД (до 0,92 у наддувных ДВС) и эффективный КПД, являющийся произведением первого и второго. Так что, перемножив одно на другое 0,48 никак не получить, тем боле, что, как указано выше, двигатель безнаддувный. Такие габариты и вес для двигателя такого литража - нонсенс. Например, отнюдь не самый выдающийся, но добротно сколоченный для массового производства двигатель автомобиля Smart при рабочем объема 0,6 литра имеет 40 кВт мощи и сухой вес 59 кг. Таким образом, возникает естественный вопрос, а на кой хрен делать экзотический мотор, если ни по массе, ни по габаритам, ни по КПД он не превосходит существующий "старорежимный" ДВС с обычным кривошипно-шатунным механизмом?

Потому я и написал мудрый совет, как избавиться от софтовых проблем в данном, конечно, конкретном случае - не делать этот двигатель.

[S-Vertal 1]

Maxim Kondratyev Похоже на правду. Путь был действительно русский. Вечером проверю. Спасибо!

[S-Vertal 1]

Mikhail Немного поясню.

Схема на самом деле с возвратно-качающимися поршнями, одновременно вращающимися (поэтому терминология роторного осталась). Цилиндр прямой, с плоскими торцевыми крышками. Почему конструкция "мёртвая" - знать не могу. Если вы имеете в виду работоспособность силового механизма (кривошипно-кулисного или зубчатого с некруглыми колёсами) - то вопрос решён на уровне силового расчёта оригинального механизма (заявка в обработке). Если вы имеете в виду уплотнения, то этот вопрос тоже хорошо проработан (вечером дам номер патента).

Что касается удельной мощности... Двигатель двухтактный+двойного действия, поэтому удельная мощность в 3.6 раз выше, чем у поршневого 4-хтактного. От наддува решено отказаться в угоду внешней скоростной характеристике (кривой момента).

Проектный индикаторный КПД 54%, эффективный 48%

Спасибо за здоровую критику, вот только не понятно, почему конструкция заведомо "мёртвая"?

[S-Vertal 1]

Добавлю, габариты и масса указаны для двигателя+рекуператора, сам двигатель имеет габарит 350х350х400 и массу порядка 100 кг.

[VESKO 55]

Ето не пустое дело. Восем лет назад мне пришлось учасвувать в воплощение

в метал прототип такого двигателя , разработка двое людей Пловдивского ТУ.

Сама конструкция разрешала наполнить ее с работчим обемом больше

чем ето возможно при класической схеме, потому и получалось что соотношение мощность / вес у него бьiло лучше. Подобной двигатель

разработан фирме DYNA-CAM для легкого самолета " Пайпер Ероу"

в 1987 года и с успехом прошел летние изпитания.

Стоимость и маса того двигателя бьiла вдвое менше чем у конвенционального при равной мощности.

Что то такое есть и в НПП"Мотор" города Уфа Русия,

если ето ешчо живо

[Mikhail. 0]

VESKO

Во-первых, упомянутый вами двигатель Dyna-cam - это аксиальный двигатель с так называемой синусной шайбой и никакого отношения к двигателям с возвратно-качающимися поршнями не имеет. Во-вторых, рабочий объем - понятие геометрическое, и им ничего "наполнять" нельзя. В третьих, благодарить за здоровую критику еще рано. Это пока не критика, это предостережение. Критика начнется, когда вы станете отвечать на вопросы типа:

1. Уравновешенность

2. Потери трения (площадь трения)

3. Смазка (куда девать масло, смазывающее кольца-гильзу)

4. Индикаторный КПД (нужно будет сильно-сильно напрячься, чтобы доказать, что он у вас будет выше 0,5)

5. Многотопливность (зачем и кому она нужна. И так вы собираетесь ее обеспечить, если кому-нибудь она все-таки понадобится. Переменную степенб сжатия делать? Ну-ну...)

6. Ваш мотор должен иметь сил 340, если его удельная мощность более, чем в три раза выше, чем уобычного ДВС.

7. Нужно будет доказать, почему у вас зубчатая передача будет-таки работать, хотя ни у кого не работате. Ну не хочет она работать в силовом механизме ДВС.

ДВС - это быстро-быстро работающий молоток, а дизель - так кувалда. Нужно будет как-то заставить этот зуб не ломаться.

[SVB 188]

S-Vertal

Но если всё же вернуться к выбору софта, то на мой взгляд в Вашей задаче лучше опираться на т.н. "тяжеловесов".

Это если проектировать в CAD, а не просто

Нужно выполнить эскизный проект с наглядными цветными плакатами, попутно предварительно проработав детали на прочность и технологичность

У тяжеловесов Вы сможете найти массу важных для Вас инструментов. Например, у Pro/E это BMX

(Описание здесь: <noindex>http://www.ptc-russia.com/products/wildfire_bmx.htm</noindex>, весьма активно используется в Toyota.) Вам известно это?

Давно пора подходить к CAD не как только к инструменту для "плакатной живописи"

[VESKO 55]

Я уже писал что Руский у меня не родной. Видно что заблудился

из название " роторний " так как тот проект в котором я участвувал

називался также. Пока писал свой пост появились ешчо два

которьie я не видел а именно там бьiло более подробнее обяснение

конструкции

[IBV 112]

Mikhail,

не надо на VESKO наезжать. У него и так горе - 5:0...

А сегодня чехи наших (Латвию) драть будут.

[S-Vertal 1]

Mikhail

Готов ответить на все поставленные вопросы.

1. Уравновешенность полная. Проверено на мат. модели. Не уравновешены только колебания от реактивного момента, рассматривался даже вариант с противовращающимся с тройной скоростью якорем стартер-генератора, чтобы свести к нулю момент импульса вращающихся масс. Колебания роторов (их 2) в противофазе.

2. Трение. Все силы замыкаются в механизме синхронизации, трения ротора о статор нет (гарантированный зазор 0.05 мм). Уплотнения уравновешены (вечером дам ссылку на патент). Мех. КПД 0.85...0.95 в зависимости от режима

3. Смазки уплотнений нету. Пара трения силицированный графит по карбиду бора. Контактное давление 0.1 МПа, скорость скольжения до 80 м/с.

4. Рабочий цикл Брайтона (с расширением до атмосферного давления). Отсюда и высокий индикаторный КПД. Поршни теплоизолированы.

5. Камера сгорания вынесена за пределы статора. Сгорание непрерывно, поэтому топливо любое углеводородное. Для запала предусмотрена свеча накаливания, затем горение поддерживается частичным обратным током продуктов сгорания.

6. Удельная мощность не используется на полную катушку. Зато пиковая температура рабочего тела всего 1800 К, отсюда низкое образование СО и NOx, чтоб без нейтрализатора достичь строгих норм.

7. Вынесенная камера сгорания (как у ГТД) исключает броски давления на поршень, поэтому это уже не молоток, и зубья крошить не будет

Теперь по сабжу. COSMOSWorks меня вполне устроил по функционалу, у меня нет столько опыта, чтобы требовать большего. Проект эскизный, поэтому глубоких расчётов не требуется.

[S-Vertal 1]

SVB ВМХ прикольная штука, я посмотрел ссылку. Не знаю, я как-то по простому привык проектировать. Знаю, что это не прогрессивно, но пока CAD юзаю как художник, и расчёты на прочность делаю. Остальное на бумаге, или "на глазок". Для специфических расчётов пишу проги на Delphi. Вроде пока не жалуюсь. И потом, если я склонился в пользу Солида, нет ли подобных примочек к нему (типа ВМХ)?

[SVB 188]

S-Vertal

Я понимаю Ваше прикольное впечатление от краткого описания BMX. Чтобы понять его возможности нужно влесть в него с головой. Мало не покажется.

А если Вы уж склонились к SW, то у него есть такая "примочка" как Mechsoft про которую также пишет и VESKO.

В этом Mechsoft'е есть модуль Behavioral Optimization.

Другие возможности Mechsoft — это базы различных стандартный деталей: валы, шестерни, пружины и т.д.

В позапрошлом году я влезал в возможности этого Mechsoft (с помощью спецов из РПК). Демонстрации Mechsoft'а я видел для INVENTORA. Я в то время писал статью про BMX и думал попытатья их столкнуть лбами. Поюзав BO, я понял, что это совершенно разновесовые модули. У меня также есть и руководство по BO. Например, BO может оптимизировать только по двум критериям одновременно, а BMX по скольким угодно. В BMX более продвинутые возможности связанные с интеграцией с CAE пакетами, гораздо больше возможностей по анализу геометрии как таковой, естественно — с Pro/Mechanica. Можно задавать одновременно критерии оптимизации как по BMX (чисто геометрии), так и по Pro/Mechanica (прочность, тепло и т.д.). Нюансов и возможностей у BMX — масса.

Понятно, что BMX это модуль другой весовой категории (для тяжеловесов) и его надо сравнивать соответствующими модулями только у UGNX и CATIA V5.

В общем не стоит BO ставить рядом c BMX. BO будет в таком случае "мальчиком для битья". Допускаю, что за два года что-то в нём усовершествовалось. Вообще чисто субъективно — про себя могу сказать, что мне бы было неловко, если бы возможности CAD-части пакета не давали бы мне возможности по максимуму работать с геометрией. Поэтому я в своё время и "забил" на использование в своей практике систем среднего класса.

[S-Vertal 1]

SVB А где можно добыть MechSoft для Солида? На официальном сайте только для Inventor версия есть.

[SVB 188]

S-Vertal

Не знаю. Попробуйте спросить об этом на сайте SWRussia.