Механизм привода двигателя Стирлинга кривошипно-шатунны

В технической литературе, посвященной тепловым двигателям, обычно основное внимание уделяется термодинамическим и тепловым аспектам работы и конструкции двигателя и практически не рассматривается динамика машины монографии, посвященные двигателям Стирлинга, не являются исключением в этом смысле. В качестве механизма привода в обычных тепловых двигателях с возвратно-поступательным движением почти всегда применяются кривошипно-шатунные механизмы, в то время как в двигателях Стирлинга применяются самые различные механизмы привода (рис. 1.27). Поэтому следует уделить должное внимание динамике и кинематике механизмов привода двигателя Стирлинга. Подробное описание механики и динамики механизмов, применяющихся в двигателе Стирлинга, потребовало бы много места мы ограничимся лишь рассмотрением некоторых специфических особенностей, с которыми придется столкнуться. [c.268]

Хотя проблемы, возникающие при уплотнении поршней с помощью колец, по своей сути гораздо проще проблем, связанных с уплотнением штоков, до сих пор не было создано достаточно совершенных конструкций таких колец, и скорости изнашивания и утечек не соответствуют требованиям, предъявляемым к серийным изделиям, В настоящее время поршневое кольцо является элементом, лимитирующим долговечность двигателя Стирлинга. Скорость изнашивания обычного уплотнения зависит от коэффициента pv (разность давлений по обе стороны уплотнения X скорость перемещения трущейся поверхности из полимера) и боковых сил, действующих на кольцо. Значения последних существенно зависят от типа механизма привода, используемого в данном двигателе. В кривошипно-шатунных механизмах боковые силы обычно значительны, однако их можно [c.166]

В двигателях Стирлинга чаще всего используются кривошипно-балансирный механизм, ромбический привод, косая шайба и кривошипно-шатунный механизм. [c.29]

Кривошипно-шатунный механизм (рис. 1.20) в течение многих лет используется в двигателях внутреннего сгорания. Он исключительно надежен, и к настоящему времени накоплен большой опыт его эксплуатации. Этот механизм широко применяется в двигателях Стирлинга двойного действия как с крейцкопфом, так и без него. Преимуществами механизма являются его надежность и простота изготовления, однако динамическая балансировка двигателя с таким механизмом привода практически недостижима. [c.30]

Конструктивная схема двигателя Стирлинга простого действия, при которой эквивалентный двигатель образуется двумя цилиндрами и двумя рабочими поршнями, вследствие низких удельных массовых и габаритных показателей не имеет широкого распространения и в основном применяется в холодильных машинах. Главное преимущество двигателя Стирлинга двойного действия по сравнению с многоцилиндровым двигателем вытеснительного типа с ромбическим приводом — относительно малое число деталей привода, приходящихся на один эквивалентный двигатель . Наиболее перспективными компо-нов ками двигателей двойного действия является У-образная с обычным кривошипно-шатунным механизмом крейцкопфного типа и круговая барабанная с косой шайбой. Удельные массовые и габаритные показатели двигателей Стирлинга двойного действия этих компоновок не уступают аналогичным показателям двигателей внутреннего сгорания. [c.91]

Дальнейшее развитие двигатели Стирлинга двойного действия получили в р аботах, проводимых рядом фирм. Так, фирмы Филипс и Форд разработали вариант четырехцилиндрового двигателя Сименса с приводом от косой шайбы для автомобиля. Шведская фирма Юнайтед Стирлинг имеет различные, выполненные по схеме рис. 13.7 четырехцилиндровые двигатели Сименса с обычным кривошипно-шатунным механизмом, а фирма MAN/MWM рядные и V-образные двигатели двойного действия. [c.84]

Теперь рассмотрим, как применяются эти концепции теории балансировки к двигателям Стирлинга, и покажем это на примере трех основных типов механизма привода двигателя — кривошипно-шатунного, ромбического (для одноцилиндрового двигателя), с косой шайбой. Если кривошипы парных цилиндров в рядном двигателе вращаются в иротивофазе, то первичные силы и вторичные моменты уравновешиваются, но вторичные силы и первичные моменты не балансируются. Обычно такая ситуация допустима, но, к сожалению, с точки зрения балансировки наиболее предпочтителен режим работы двигателя Стирлинга со сдвигом фазы около 90°, что при использовании кривошипно-шатунного механизма для двигателя модификации [c.272]

Чтобы бписать движение основного кривошипно-шатунного механизма привода, удобно использовать в качестве примера двигатель модификации альфа. Механизм с и-образным кривошипом двигателя Р-40 фирмы Юнайтед Стирлинг , является. [c.285]

Энергетические системы подводного назначения. Изобретенный фирмой Филипс в конце 40-х гг. двигатель Стирлинга двойного действия с приводом от косой ш айбы или обычного кривошипно-шатунного механизма не находил широкого применения из-за проблем, связанных с поршневыми уплотнениями. Но в 1965 г. к схеме двигателя двойного действия вновь вернулись в Исследовательских лабораториях фирмы Дженерал Моторе специально для перспективных двигателей торпед. В связи с этим была опубликована работа [227], содержащая всесторонние исследования компактных двигателей двойного действия и расчетные характеристики различных двигателей для энергоустановок подводного назначения мощностью до ПО кВт. В работе описаны дискуссионные вопросы, связанные с теплоаккумулирующими материалами и системами, использующими сжигание металлических топлив. Подобные системы основаны на быстром окислении жидкого металла с использованием теплоты реакции в качестве первичного источника энергии. Для энергоустановок подводного назначения такие системы особенно важны, так как позволяют во избежание обнаружения судна сохранять продукты реакции горения топлива на борту судна и не оставлять за собой следа от отработавших газов, а для систем глубокого погружения отказаться и от оборудования для сжатия отработавших газов. [c.259]

Характерной особенностью конструкций двигателей Стирлинга с кривошипно-шатунным механизмом привода является использование ползуна и удлиненного поршня-вытеснителя. Вследствие этого уплотнение для поршня-вытеснителя всегда находится в холодной полости двигателя. Кроме того, при достаточно высоком давлении рабочего тела (водорода или гелия) необходимо обеспечить и надежное уплотнение для штока поршня-вытеснителя (особенно в месте его выхода из цилиндра). Все это приводит к увеличению высоты двигателя, измеряемой от поддона картера до головки цилиндра. Для двигателей Стирлинга рассматриваемой конструкции эта величина составляет примерно 25 радиусов кривошипа (а для дизелей — десять радиусов). Одновременно Захариас отмечает, что указанная [c.276]

Схема и результаты первых исследований на демонстрационной стендовой модели описаны в работе Пушо и Дэниэльса [266]. Основные агрегаты системы показаны на рис. 15.16, а ее принципиальная схема — на рис. 15.17. Использующийся в системе двигатель Стирлинга был одноцилиндровым вытеснительного типа с ромбическим приводом. Частота вращения вала двигателя составляла 600 об/мин. С помощью зубчатой передачи частота вращения увеличивалась до 1800 об/мин на маховике, а затем последовательно уменьшалась до 900 об/мин на приводе с гибким валом и до 120 об/мин для циркуляционного насоса крови. Насос, представлявший собой цилиндрическую конструкцию, закрытую с двух сторон куполообразными кожухами, имел кривошипный приводной механизм с треугольным шатуном (рис. 15.18). [c.337]

Ромбический привод особый кривошипно-шатунный механизм, используемый в одностороннем простого действия двигателе Стирлинга для управления движениями рабочего поршня и вытеснителя. Для заданного фазового смещения движения поршней ромбический механизм обеспечивает высокую степень уравновещи-ваемости, что исключает действие поперечных сил на стенки цилиндра. [c.382]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...