Кривошипно-шатунний механізм

Поділитися посиланням:

Категорія каталогу проектів: 

Прізвище, ім’я та по-батькові, вік: Неумивака Віктор Миколайович. Дата народження 16.09. 1954

Контактний телефон, мейл: 8(093)5292753

Місце проживання, регіон: Київська обл., Бориспільський р-н, с. Чубинське

Освіта (вказати назву навчального закладу, факультету, спеціалізації) Українська сільськогосподарська академія (нині Український державний аграрний університет), зооінженерний факультет, спеціальність – зоотехнія, спеціалізація – племсправа.

Назва пропонованої розробки (ідеї): Кривошипно-шатунний механізм

Галузь науки і техніки, до якої вона належить: Поршневі двигуни внутрішнього згоряння всіх типів, поршневі компресори всіх типів, інші механізми з перетворенням зворотно-поступального руху в обертальний та/або навпаки

Основні терміни (ключові слова): Циліндр, поршень, шатун, колінвал, паралелограм сил, металомісткість, масо-габаритні показники

У чому полягає актуальність розробки? На розв’язання якої проблеми вона спрямована? В кривошипно-шатунних механізмах, які широко використовуються в техніці, наприклад у поршневих двигунах внутрішнього згоряння та компресорах, відбувається розкладання сили, спрямованої вздовж ходу поршня, на дві складові: одна – поздовжня, спрямована вздовж шатуна, а друга – поперечна – спрямована впоперек ходу поршня.

Поперечна складова збільшує тертя між поршнем і циліндром, на подолання якого тратиться 5-10% корисної потужності двигуна, і скорочує його ресурс. Більше того, циліндр і поршень зношуються нерівномірно – найсильніше – з того боку, де найбільше діє поперечна сила. В результаті переріз поршня й циліндра набуває некруглої (близької до яйцевидної) форми. Це призводить до погіршення компресії і, як наслідок, до зниження й без того не надто високого ККД.

Опишіть сутність пропонованої розробки (ідеї), не розкриваючи ноу-хау, – вкажіть принцип дії, конструкцію, досягнуті показники. Пропонований кривошипно-шатунний механізм містить 2 колінвали й систему шатунів. При роботі цього механізму виникає 2 поперечні сили, рівні за величиною й спрямовані в протилежних напрямах. Завдяки цьому вони взаємно компенсуються.

У чому полягає наукова, технічна і споживча новизна пропонованої розробки? Пропонована ідея є вдосконаленим варіантом аналогічної, спрямованої на подолання вищезгаданої проблеми. Ця ідея, маючи всі переваги аналогічної, вільна від головного її недоліка.

Вкажіть очікувані області застосування Транспорт (автомобільний, залізничний, флот – річковий та морський), енергетика (дизельні та бензинові електростанції), зрідження газів, опріснення морської та колодязної води та інші механізми з перетворенням зворотно-поступального руху в обертальний та/або навпаки.

Якими є очікувані ефекти від використання розробки (економічні, наукові, технічні, соціальні, екологічні)? Підвищення ккд двигунів внутрішнього згоряння на 5-10%, збільшення їх ресурсу в кілька разів, аналогічне підвищення ккд і збільшення ресурсу компресорів та інших пристроїв, у яких використовується пропонований кривошипно-шатунний механізм.

Ваші уявлення про обсяг можливого ринку для Вашої розробки (в Україні та за кордоном) Практично всі розвинуті країни.

Чи відомі Вам аналоги Вашої розробки ? Вкажіть їх недоліки. В чому перевага Вашої розробки над ними, за рахунок чого вона досягається? Відомий кривошипно-шатунний механізм для двигунів внутрішнього згоряння, в якому застосовуються два колінвали, що обертаються в протилежні сторони, а від кожного поршня відходить 2 шатуни – один до одного колінвалу, а другий – до іншого. При цьому виникає не одна, а 2 поперечні сили, рівні за величиною і спрямовані в протилежних напрямах. Завдяки цьому вони взаємно компенсуються.

Однак такому механізму притамані недоліки, які практично повністю перекреслюють переваги.

Колінвали розміщені один від одного на віддалі, не меншій діаметра кола, описуваного при їх обертанні шийками. Через це шатуни утворюють значний кут розходження (кут відхилення кожного з них значно більший, ніж у традиційних двигунів, або компресорів). Згідно правила паралелограма сил навантаження на кожен шатун при цьому істотно зростає. Для його компенсації необхідно збільшувати площу поперечного перерізу як шатунів, так і колінвалів, а це призводить до погіршення масо-габаритних показників механізму вцілому.

Від кожного поршня відходить два шатуни, й під час роботи механізму виникатиме пара сил, яка намагатиметься повертати поршень навколо осі, що неодмінно викличе посилений знос поршневого пальця й верхніх головок шатунів.

Отже, описаний механізм практично ніякого реального виграшу не дає, а тільки погіршує масо-габаритні показники двигунів.

Пропонований механізм вільний від вище згаданих недоліків описаного аналога. У ньому не виникає пара сил, що викликає посилений знос поршневого пальця й верхніх головок шатунів. Кут розходження останніх значно менший, ніж в описаного аналога. Завдяки цьому його масо-габаритні показники практично такі ж, як у традиційних поршневих двигунів і компресорів.

Ступінь опрацювання розробки (ідея, технічне рішення, бізнес-план, дослідний зразок, модель, креслення, технологія, інноваційний проект тощо) Ідея.

Чого Ви очікуєте від оприлюднення своєї розробки (ідеї, проекту) на сайті «Фабрика ідей»? Впровадження пропонованої ідеї в практику й одержання винагороди.

Теги: