Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гифка работа роторного двигателя

  • Электродвигатели

Устройство всех моделей электродвигателя одинаково. Основу конструкции составляют статор (неподвижная часть) и ротор (вращающаяся). Статор всегда имеет обмотку, у ротора же она иногда отсутствует. На языке специалистов устройства без обмотки носят название короткозамкнутых, с ней называются фазными. Разберем более подробно узловые элементы электродвигателя.

Краткое содержимое статьи:

Роторно — поршневой двигатель

Итак, тот факт, что в 100% случаев вы встретите под капотом вуатюреток, которые плотно обосновались в шоурумах дилеров, классические поршневые двигатели, сомнений не вызывает, но если мы, словно Марти МакФлай, прыгнем назад во времени хотя бы лет на 6, то вальяжно вломившись в салон Мазды, вы могли открыть капот, скажем, RX-8 и слегка прихренеть обомлеть от увиденного. Ибо там установлен — его величество Роторно Поршневой Двигатель или двигатель системы Ванкеля, если так угодно.

Эта штука так же исповедует принципы работы 4-ех тактного двигателя внутреннего сгорания, но использует его в несколько извращенном виде.

Если в двигателе вашего РиоПолоСоляриса поршни ходят вверх-вниз, то в РПД, а именно так его сокращают, внутри компактного вида блока, крутится Эчпочмак, со смешенным центром вращения. как таковой камеры сгорания в таком двигателе нет, ею служит небольшая выемка на торце ротора. Так же ротор еще и сам себе газораспределительный механизм, клапана ему не нужны. Налицо явное упрощение конструкции и стало быть профит? Давайте разберемся.

Для начала отделим мух от котлет и разберемся с реальными преимуществами РПД.

+ Невероятная плавность работы двигателя. Из-за того что, возвратно поступательных движений в двигателе нет, то дергаться в конвульсиях он не будет,

+Высокая удельная мощность на литр объема, цифры скажут лучше чем слова Mazda Rx-8 объем 1,3л. мощность 192 л.с.

+Бешенная эластичность, моторы крутятся до 11 000 об/мин, для сравнения инструктор в вашей автошколе, скорее всего пристрелит вас если вы раскрутите мотор его Нексии выше 4 000 об/мин

+Легкость и компактность, без комментариев.

— Бешенный износ, представьте болгарку и представьте, что на ее диск надели металлический чехол и включили её, так вот примерно тоже самое творится в вашем двигателе

-Бешеный масложор, чтобы болгарка не спилила металлически чехол по контуру нужно постоянно смазывать этот самый диск, а так как ротор еще и сам себе камера сгорания, то и масляная пленка 1- раз за 4 цикла сгорает.

— Высокая нагрузка на эксцентриковый вал.

— Ну и экзотишность конструкции не позволят вам ремонтировать такой мотор в том же сервисе, что и тойотки ваших друзей.

Почему я не сказал про Ресурс? Потому что в 2018 году понятие надежный двигатель довольно размыто, и если раньше пробег до капремонта в 150 — 200 тыс. км. считался смешным, то сейчас, сама возможность капитального ремонта — жирный плюс. Да и при всем этом, при грамотной эксплуатации и своевременной замене масла, роторный двигатель проезжает и 300 и 400 тыс. км., но это большая редкость.

Как видите РПД при многочисленных достоинствах, имеет несколько довольно значительных недостатков, заставившие абсолютное большинство автопроизводителей отказаться от дальнейших исследований в области двигателей такой схемы еще в 80-х годах, и лишь 2 марки оставались верны этому типу двигателя на начало 21-ого столетия это Mazda и Волжский Автомобильный Завод.

Про последний буквально пара слов. На ВАЗе роторные моторы ставили на машины предназначенные для Милиции, последними роторными Ладами, если мне не изменяет память, были модели Самара-2 (пятнашки там, четырки).

Принцип работы роторного компрессора

Принцип работы роторного компрессора похож на действия насоса. Исходя из этого рассмотрим работу оборудования основанного на всасывании и вытеснении газа твердым телом – поршнем.

Читать еще:  Эфир для запуска двигателя карбюратор

Роторно поршневой компрессор

Принцип работы роторно поршневого компрессора основан на вытеснении газа поршнем.

Цилиндр 1 соединен с клапанной коробкой 2, в гнездах которой расположены всасывающий и нагнетательный клапаны 3 и 4. Поршень 5 движущийся в цилиндре возвратно-поступательно, производит попеременно всасывание из трубы 6 и нагнетание в трубу 7.

Такое оборудование широко применяется в промышленности. Преимуществами являются:
простота конструкции;
высокой надежности;
высокая производительность;
долговечность.

Среди недостатков стоит упомянуть о неравномерности подачи, обусловленной периодичностью движения поршней.

Недостатки в работе роторно поршевого компрессора привели к появлению нового типа оборудования пластинчатого компрессора. Принцип его работы состоит в следующем

Роторно пластинчатый компрессор

При вращении ротора 1, расположенного эксцентрично в корпусе 2, пластины 3 образуют замкнутые пространства 4, переносящие газ из полости всасывания в полость нагнетания. При этом происходит сжатие газа.

Такая схема компрессора, обладая хорошей уравновешенностью движущихся масс, позволяет сообщить ротору высокую частоту вращения и соединить машину непосредственно с электрическим двигателем.

При работе пластинчатого компрессора выделяется большое количество тепла вследствие механического трения. Поэтому при степенях повышения давления выше 1,5 корпус компрессора выполняют с водяным охлаждением.

Пластинчатые компрессоры могут исполняться для отсасывания газов и паров из пространств с давлением, меньшим атмосферного. В таких случаях компрессор является вакуум насосом. Вакуум, создаваемый пластинчатыми вакуум-насосами, достигает 95%.

Винтовой компрессор роторный

Способ действия компрессора с двумя винтами описан ниже.

Основными рабочими деталями компрессора являются червяки (винты) специального профиля. Взаимное расположение червяков строго фиксировано сцепляющимися зубчатыми колесами, посаженными на концы валов. Зазор в зацеплении у этих синхронизирующих зубчаток меньше, чем у винтов, и поэтому механическое трение у последних исключено.

Винт с впадинами является замыкающим распределительным органом, поэтому мощность, передаваемая синхронизирующим зубчаткам невелика, а следовательно, незначителен и их износ. Это очень важно ввиду необходимости сохранения достаточных зазоров у червячной пары.

При вращении червяков (винтов) вследствие периодического попадания головок зубьев червяков во впадины последовательно осуществляются процессы всасывания, сжатия и нагнетания.

Винтовые компрессоры выполняются с водяным охлаждением корпуса и внутренним охлаждением червяков.

Устройство роторного компрессора.

Пластинчатые компрессоры выполняются для подач до 500 м3/мин и при двух ступенях сжатия с промежуточным охлаждением создают давление до 1,5 МПа.

Основные элементы конструкции: ротор 1, корпус 2, крышки 3, охладитель О и валы 4. Корпус и крышки компрессора охлаждаются водой. У конструктивных элементов имеются некоторые особенности. Для уменьшения потерь энергии механического трения концов пластин о корпус в нем располагают два свободно вращающихся в корпусе разгрузочных кольца.

К их наружной поверхности подводится смазка. При вращении ротора концы пластин упираются в разгрузочные кольца и частично скользят по их внутренней поверхности – разгрузочные кольца вместе с тем вращаются в корпусе.

С целью уменьшения сил трения в пазах, пластины располагают не радиально, а отклоняя их вперед по направлению вращения. Угол наклона составляет 7-100. При этом направление силы, действующей на пластины со стороны корпуса и разгрузочных колец, приближается к направлению перемещения пластины в пазах и сила трения уменьшается.

Для уменьшения утечек газа через осевые зазоры в ступице ротора располагаются уплотнительные кольца, прижимаемые пружинами к поверхностям крышек.

Со стороны выхода вала через крышку установлено сальниковое уплотнение с пружинной натяжкой.

В конструкции применены роликовые подшипники. Смазка осуществляется машинными маслами средней вязкости через контрольные капельные указатели. Места смазки – разгрузочные кольца, торцовые уплотнительные кольца и сальниковое уплотнение.

Читать еще:  В чем суть перегретого двигателя

Винтовые компрессоры стоят на подаче до 20 000 м3/ч.

Видео про роторный компрессор

Роторно лопастной компрессор чаще всего соединяют с электродвигателем напрямую, и частота его вращения составляет 1450, 960, 750 об/мин. Для регулирования подачи в этом случае требуется добавить между валами двигателя и компрессора вариатор скорости.

Частота вращения винтовых компрессоров очень высокая, достигающая в случае привода от газовых турбин 15 000 об/мин. Такой воздушный роторный компрессор обычного исполнения способен работать с частотой вращения 3000 оборотов в минуту.

Для обоих типов оборудования в составе компрессорной установки применяются способы регулирования подачи дросселированием на всасывании, перепуском сжатого газа во всасывающий трубопровод и периодическими остановками.

Что такое статор

Статор – это неподвижная часть в электродвигателе. Обычно он совмещен с корпусом устройства и представляет собой цилиндрическую деталь. Он так же состоит из множества пластин для уменьшения нагрева из-за токов Фуко, в обязательном порядке покрытых лаком. На торцах располагаются посадочные места под подшипники скольжения или качения.

Конструкция называется пакет статора, она впрессовывается в чугунный корпус устройства. Внутри этого цилиндра вытачиваются пазы под обмотки, которые, так же как и для ротора, пропитываются специальными составами, чтобы тепло равномернее распределялось по устройству, и обмотки не терлись друг об друга от вибрации.

Обмотки статора могут подключаться разными способами в зависимости от назначения и типа электрической машины. Для трехфазных электродвигателей применимы типы подключения звезда и треугольник. Они представлены на схеме:

Для выполнения подключений на корпусе устройства предусмотрена специальная распределительная коробка («борно»). В эту коробку выведены начала и концы трех обмоток и предусмотрены специальные клеммники различных конструкций, в зависимости от мощности и назначения машины.

Существуют серьезные отличия в работе двигателей при разном соединении обмоток. Например, при подключении звездой двигатель будет стартовать плавнее, однако нельзя будет развить максимальную мощность. При присоединении треугольником, электродвигатель будет выдавать весь крутящий момент, заявленный производителем, но пусковые токи в таком случае достигают высоких значений. Электросеть может быть просто не рассчитана на такие нагрузки. Использование устройства в этом режиме чревато нагревом проводов, и в слабом месте (это места соединения и разъемы) провод может отгореть и привести к пожару. Главным преимуществом асинхронных двигателей является удобство в смене направления их вращения, нужно просто поменять местами подключения двух любых обмоток.

Особенности разборки электродвигателя

Еще перед тем, как начинать пытаться извлечь ротор из электромотора, можно попробовать заменить щетки. Конечно это стоит делать, только если их состояние дает понять, что элементы отслужили свой срок. Ведь чрезмерное искренние, потеря мощности и запах жженой проводки могут быть следствием износа токосъемных щеток. И только после того, как их замена не принесла результатов, нужно браться за ротор со статором.

Разбирать двигатель нужно очень аккуратно, чтоб не повредить узлы и исправную обмотку. Рекомендуется обратить внимание на подбор отвертки, так как инструмент неподходящего размера может повредить головки болтов и придется приложить немало усилий, чтобы их выкрутить. Начинающим электрикам советуют фотографировать все этапы разбирания электронного устройства, чтобы потом не было проблем со сборкой двигателя. Тем более, что электрические двигатели часто устанавливаются в технически сложных изделиях со множеством различных крепежных элементов.

Мировые роторные экскаваторы-монстры

Большой горный комбайн работает в Германии близ Кёльна на шахте «Гамбах». Bagger 288 имеет высоту 94 метра и длину 220 м. Огромное колесо диаметром 32 м весит 13 500 т, закреплено на 60-метровой стреле. Производительность гигантского роторного экскаватора – 245 тысяч м 3 в сутки. Способен выкапывать уголь с глубины 100 м. Передвигается по поверхности на 12 гусеницах. Их размеры (высота 3, ширина 3,5, длина 15 метров) рассчитаны в соответствии с общим весом.

Читать еще:  Давление в цилиндре двигателя qg15

Обслуживается чудо техники бригадой из 5 человек. Работа на одном месторождении продолжается до тех пор, пока будет целесообразной и выгодной. Главная трудность – при перемещении удерживать равновесие ротора и правильное направление, чтобы избежать раскачки. Кроме того, очень важно выбирать ровную поверхность.

Конкурировать со своим сородичем может Bagger 293. Он построен в 1995 году для формирования карьеров, работает непрерывно по 3–5 суток. Входит в Книгу рекордов как обладатель крупнейшего механизма.

Людей не перестаёт удивлять, как это работает. Оказывается, достаточно просто соблюдать правила техники безопасности, владеть инженерными знаниями, и обслуживание подобных агрегатов не составит труда.

Достоинства использования налицо. Длительный срок эксплуатации (60–70 лет), огромнейшие объёмы работ и количество выполняемых функций быстро окупают затраты на строительство, техническую поддержку.

Есть проблемы, но они решаемы

Существуют разные причины, по которым существующие конструкции вращающегося детонационного двигателя нестабильны. Ученые до сих пор не знают, почему детонационная волна иногда идет по часовой стрелке вокруг камеры сгорания, а иногда — против часовой стрелки. Такие пробелы в знаниях затрудняют разработку двигателя, который должен работать предсказуемо.

Министерства обороны США в начале этого года объявило, что гиперзвуковой транспорт должен быть высшим приоритетом. Подталкивает Пентагон Россия, у которой есть «Авангард», оснащеный особым двигателем, и Китай также претендующий на мощную программу исследований гиперзвуковых ракет.

Другая проблема — неиспользованное топливо. Если инженеры, разрабатывающие двигатели, не могут точно предсказать, как поведет себя детонационная волна, они не смогут надежно откалибровать топливную форсунку. Это может означать, что кислород и топливо пропускают детонационную волну в каждом цикле. Двигатель такой горячий, что этот материал горит. Это может показаться не таким уж большим делом, но техническое совпадение технически считается сгоранием. Чтобы сохранить движение этой ударной волны, этот двигатель нуждается именно в детонациях. Таким образом, если топливная форсунка не откалибрована идеально, эти слабые сгорания сжигают топливо, и двигатель больше не обеспечивает гиперзвукового полета.

Кроме того, трудно найти баланс между шириной канала детонации и непредсказуемым выбросом неиспользованного топлива. Неизрасходованное топливо может взорваться за пределами реактора и вызвать проблемы, и его минимизация важна, но не может быть достигнута за счет оптимальной формы и размера реактора.

Вот тут-то и появляется рабочая математическая модель. «Недостатком этого является то, что у этих детонаций есть собственный разум. Когда вы что-то взрываете, это просто происходит. Это так жестоко», — говорится в заявлении Коха. «Моя цель здесь состояла исключительно в том, чтобы воспроизвести поведение импульсов, которые мы видели, чтобы убедиться, что результаты модели похожи на наши экспериментальные результаты».

На сегодняшний день GE Research уже решила множество фундаментальных проблем, связанных с гиперзвуковым транспортом. Например, компания разрабатывает керамику, которая может выдерживать высокие температуры, создаваемые вращающимся детонационным двигателем, поскольку он содержит бесконечный взрыв. Подобные инновации вернут коммерческих путешественников в сверхзвуковые самолеты уже к 2025 году.

Министерства обороны США в начале этого года объявило, что гиперзвуковой транспорт должен быть высшим приоритетом. Подталкивает Пентагон Россия, у которой есть «Авангард», оснащеный особым двигателем, и Китай также претендующий на мощную программу исследований гиперзвуковых ракет.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector