Shpikja mund të përdoret në ndërtimin e motorëve. Motori me djegie të brendshme përfshin të paktën një modul cilindri. Moduli përfshin një bosht që ka një kamerë të parë me shumë lobe të montuar në bosht në bosht, një kamerë të dytë ngjitur me shumë lobe dhe një makinë diferenciale me kamerën e parë me shumë lobe për rrotullim rreth një boshti në drejtim të kundërt rreth boshtit. . Cilindrat e secilës palë janë të vendosura diametralisht përballë boshtit me kamera. Pistonët në një palë cilindra janë të ndërlidhur në mënyrë të ngurtë. Kamera me shumë lobe kanë 3+n lobe, ku n është zero ose një numër i plotë çift. Lëvizja reciproke e pistonëve në cilindra i jep boshtit lëvizje rrotulluese përmes lidhjes midis pistonëve dhe sipërfaqeve të kamerës me disa lobe pune. Rezultati teknik është përmirësimi i karakteristikave të kontrollit të çift rrotullues dhe ciklit të motorit. 13 paga f-ly, 8 i sëmurë.

Shpikja ka të bëjë me motorët me djegie të brendshme. Në veçanti, shpikja lidhet me motorët me djegie të brendshme me kontroll të përmirësuar të cikleve të ndryshme gjatë funksionimit të motorit. Shpikja lidhet gjithashtu me motorët me djegie të brendshme me karakteristika më të larta çift rrotullues. Motorët me djegie të brendshme të përdorur në automobila janë zakonisht motorë reciprokë, në të cilët një pistoni që lëkundet në një cilindër drejton një bosht me gunga përmes një shufre lidhëse. Ka disavantazhe të shumta në dizajnin tradicional të një motori pistoni me një mekanizëm fiksimi, disavantazhet kryesisht lidhen me lëvizjen reciproke të pistonit dhe shufrës lidhëse. Dizajni të shumtë të motorëve janë zhvilluar për të kapërcyer kufizimet dhe disavantazhet e motorëve tradicionalë me djegie të brendshme të tipit me maniak. Këto zhvillime përfshijnë motorë rrotullues, të tillë si motori Wankel, dhe motorë që përdorin një kamerë ose kamera në vend të të paktën një bosht me gunga dhe në disa raste edhe një shufër lidhëse. Motorët me djegie të brendshme në të cilët një kamerë ose kamera zëvendësojnë boshtin me gunga janë përshkruar, për shembull, në Aplikacionin Australian për Patentën Nr. 17897/76. Megjithatë, ndërsa përparimet në këtë lloj motori kanë bërë të mundur tejkalimin e disa nga disavantazhet e motorëve tradicionalë me piston të tipit me manivalë, motorët që përdorin një kamerë ose kamerë në vend të një bosht me gunga nuk janë përdorur në masën e tyre të plotë. Ka edhe raste të përdorimit të motorëve me djegie të brendshme me pistona të ndërlidhur kundër lëvizjes. Një përshkrim i një pajisjeje të tillë është dhënë në aplikacionin Australian për patentë Nr. 36206/84. Megjithatë, as ky zbulim i temës dhe as dokumente të ngjashme nuk sugjerojnë që koncepti i pistonëve të ndërthurur kundër lëvizjes mund të përdoret në lidhje me ndonjë gjë tjetër përveç një bosht me gunga. Është një objekt i shpikjes të sigurojë një motor me djegie të brendshme të tipit të rotorit të kamerës, i cili mund të ketë çift rrotullues të përmirësuar dhe karakteristika më të mira të kontrollit të ciklit të motorit. Objekti i shpikjes është gjithashtu krijimi i një motori me djegie të brendshme, i cili bën të mundur tejkalimin e të paktën disa nga disavantazhet e motorëve ekzistues me djegie të brendshme. Në një kuptim të gjerë, shpikja ofron një motor me djegie të brendshme që përfshin të paktën një modul cilindri, moduli i cilindrit në fjalë përfshin: një bosht që ka një kamerë të parë me shumë lobe të montuar në bosht, dhe një kamerë të dytë ngjitur me shumë lobe dhe një ngasja e marsheve diferenciale në kamerën e parë me disa projeksione pune për rrotullim rreth një boshti në drejtim të kundërt rreth boshtit; - të paktën një palë cilindra, cilindrat e secilës palë janë të vendosura diametralisht përballë boshtit me kamera me disa projeksione pune që futen midis tyre; - një piston në çdo cilindër, pistonët në një palë cilindra janë të ndërlidhur në mënyrë të ngurtë; ku kamerat me shumë lobe përmbajnë 3+n lobe, ku n është zero ose një numër i plotë çift; dhe në të cilën lëvizja reciproke e pistonëve në cilindra i jep lëvizje rrotulluese boshtit përmes lidhjes ndërmjet pistonëve dhe sipërfaqeve të kamerave me shumë lobe. Motori mund të përmbajë nga 2 deri në 6 module cilindrash dhe dy palë cilindra për modul cilindër. Çiftet e cilindrave mund të vendosen në një kënd prej 90 o me njëri-tjetrin. Në mënyrë të favorshme, çdo kamerë ka tre lobe, dhe secili lob është asimetrik. Lidhja e ngurtë e pistonit përfshin katër shufra lidhëse që shtrihen midis një çifti pistoni me shufra lidhëse të vendosura në mënyrë të barabartë rreth periferisë së pistonit, shufrat lidhëse janë të pajisura me tufa udhëzuese. Ingranazhi diferencial mund të montohet brenda motorit me kamera rrotulluese të kundërt, ose në pjesën e jashtme të motorit. Motori mund të jetë një motor me dy goditje. Për më tepër, lidhja midis pistonëve dhe sipërfaqeve të kamerave me shumë lobe kryhet përmes kushinetave me rul, të cilët mund të kenë një bosht të përbashkët, ose boshtet e tyre mund të zhvendosen në lidhje me njëri-tjetrin dhe boshtin e pistonit. Nga sa më sipër, rrjedh se boshti me gunga dhe shufrat lidhës të motorit konvencional me djegie të brendshme zëvendësohen nga një bosht linear dhe kamera me shumë lobe në motor sipas shpikjes. Përdorimi i një kamera në vend të një rregullimi të shufrës lidhëse/bosht me gunga lejon kontroll më efektiv të pozicionimit të pistonit gjatë funksionimit të motorit. Për shembull, periudha në të cilën pistoni është në qendrën e vdekur të sipërme (TDC) mund të zgjatet. Tjetra nga pershkrim i detajuar Sipas shpikjes, megjithë praninë e dy cilindrave në të paktën një palë cilindra, në realitet një pajisje cilindër-pistoni me veprim të dyfishtë krijohet duke përdorur cilindra të kundërt me pistona të ndërlidhur. Ndërlidhja e ngurtë e pistonit gjithashtu eliminon shtrembërimin dhe minimizon kontaktin midis murit të cilindrit dhe pistonit, duke zvogëluar kështu fërkimin. Përdorimi i dy kamerave me rrotullim kundër-rrotullues bën të mundur arritjen e çift rrotullues më të lartë sesa me motorët tradicionalë me djegie të brendshme. Kjo është për shkak se sapo pistoni fillon goditjen e tij të fuqisë, ai ka përparësi maksimale mekanike mbi lobin e kamerës. Duke u kthyer tani në detaje më specifike të motorëve me djegie të brendshme në përputhje me shpikjen, motorë të tillë, siç tregohet më lart, përfshijnë të paktën një modul cilindri. Preferohet një motor me një modul cilindër, megjithëse motorët mund të kenë nga dy deri në gjashtë module. Në motorët me module të shumta, një bosht i vetëm kalon nëpër të gjitha modulet ose si një element i vetëm ose si pjesë të boshtit të ndërlidhur. Po kështu, blloqet e cilindrave të motorëve me module të shumta mund të formohen në mënyrë integrale me njëri-tjetrin ose veçmas. Një modul cilindri zakonisht ka një palë cilindra. Sidoqoftë, motorët sipas shpikjes mund të kenë gjithashtu dy palë cilindra për modul. Në modulet e cilindrave që kanë dy palë cilindra, çiftet zakonisht vendosen në një kënd prej 90 ° me njëri-tjetrin. Në lidhje me kamerat me shumë lobe në motorët sipas shpikjes, preferohet një kamerë me tre lobe. Kjo lejon gjashtë cikle ndezjeje për rrotullim të kamerës në një motor me dy goditje. Sidoqoftë, motorët mund të kenë gjithashtu kamera me pesë, shtatë, nëntë ose më shumë lobe. Lobi i kamerës mund të jetë asimetrik për të kontrolluar shpejtësinë e pistonit në një fazë të caktuar të ciklit, për shembull për të rritur kohëzgjatjen e qëndrimit të pistonit në qendrën e vdekur të sipërme (TDC) ose në qendrën e vdekur të poshtme (BDC). Është vlerësuar nga ata që janë të aftë në art se rritja e kohëzgjatjes në pikën e vdekur të sipërme (TDC) përmirëson djegien, ndërsa rritja e kohëzgjatjes në pikën e vdekur të poshtme (BDC) përmirëson pastrimin. Duke rregulluar shpejtësinë e pistonit duke përdorur profilin e punës, është gjithashtu e mundur të rregulloni përshpejtimin e pistonit dhe aplikimin e çift rrotullues. Në veçanti, kjo bën të mundur marrjen e më shumë çift rrotullues menjëherë pas pikës së vdekur të sipërme sesa në një motor tradicional pistoni me një mekanizëm me maniak. Të tjera karakteristikat e projektimit , të siguruara nga shpejtësia e ndryshueshme e pistonit, përfshijnë rregullimin e shpejtësisë së hapjes së shpimit në lidhje me shpejtësinë e mbylljes dhe rregullimin e shpejtësisë së kompresimit në lidhje me shpejtësinë e djegies. Kamera e parë me shumë lobe mund të montohet në bosht me çdo metodë të njohur në art. Përndryshe, boshti dhe kamera e parë me lobe të shumta mund të prodhohen si një element i vetëm. Ingranazhi diferencial, i cili mundëson rrotullimin e kundërt të kamerës së parë dhe të dytë me shumë lobe, sinkronizon gjithashtu rrotullimin e kundërt të kamerës. Metoda e ingranazheve diferenciale me kamerë mund të jetë çdo metodë e njohur në art. Për shembull, ingranazhet e pjerrëta mund të montohen në sipërfaqet e kundërta të kamerës së parë dhe të dytë me fole të shumta me të paktën një ingranazh ndërmjet tyre. Mundësisht, të instalohen dy ingranazhe diametralisht të kundërta. Për ingranazhet mbështetëse sigurohet një element mbështetës në të cilin boshti rrotullohet lirshëm, i cili ofron disa avantazhe. Lidhja e ngurtë e pistonëve zakonisht përfshin të paktën dy shufra lidhëse që janë të montuara ndërmjet tyre dhe të siguruara në sipërfaqen e poshtme të pistonëve ngjitur me periferinë. Preferohet të përdoren katër shufra lidhëse, të vendosura në mënyrë të barabartë rreth periferisë së pistonit. Moduli i cilindrit përmban tufa udhëzuese për shufrat lidhës që ndërlidhin pistonët. Tufat udhëzuese zakonisht konfigurohen për të lejuar lëvizjen anësore të shufrave lidhës ndërsa pistoni zgjerohet dhe tkurret. Kontakti midis pistonëve dhe sipërfaqeve të kamerës ndihmon në reduktimin e humbjeve të dridhjeve dhe fërkimit. Ekziston një kushinetë rul në pjesën e poshtme të pistonit për të kontaktuar secilën sipërfaqe të kamerës. Duhet të theksohet se ndërlidhja e pistonëve, duke përfshirë një palë pistona kundër lëvizjes, lejon që hapësira ndërmjet zonës së kontaktit të pistonit (qoftë një kushinetë rul, karrocë ose të ngjashme) dhe sipërfaqes së kamerës që të jetë rregulluar. Për më tepër, kjo metodë kontakti nuk kërkon brazda ose të ngjashme në sipërfaqet anësore të kamerave për të prodhuar një shufër lidhëse tradicionale, siç është rasti me disa motorë me dizajn të ngjashëm. Kjo karakteristikë e motorëve me dizajn të ngjashëm me shpejtësi të tepërt çon në konsumim dhe zhurmë të tepërt, këto disavantazhe janë eliminuar kryesisht në shpikjen aktuale. Motorët sipas shpikjes mund të jenë me dy ose katër goditje. Në rastin e parë, përzierja e karburantit zakonisht furnizohet me mbingarkesë. Sidoqoftë, çdo lloj furnizimi me karburant dhe ajër mund të përdoret së bashku në një motor me katër goditje. Modulet e cilindrave sipas shpikjes mund të shërbejnë edhe si kompresorë ajri ose gazi. Aspekte të tjera të motorëve të shpikjes korrespondojnë me atë që njihet përgjithësisht në art. Megjithatë, duhet të theksohet se vetëm një furnizim me vaj me presion shumë të ulët kërkohet për ingranazhet diferenciale të kamerave me shumë lobe, duke reduktuar kështu humbjen e energjisë përmes pompës së vajit. Për më tepër, komponentët e tjerë të motorit, duke përfshirë pistonët, mund të marrin vaj përmes spërkatjes. Në këtë drejtim, duhet theksuar se spërkatja e vajit mbi pistonët me forcë centrifugale shërben edhe për ftohjen e pistonëve. Përparësitë e motorëve sipas shpikjes përfshijnë si më poshtë: motori ka një dizajn kompakt me pak pjesë lëvizëse; - motorët mund të funksionojnë në çdo drejtim kur përdorin kamera me disa projeksione pune simetrike; - motorët janë më të lehtë se motorët tradicionalë të pistonit me mekanizëm fiksimi; - motorët prodhohen dhe montohen më lehtë se motorët tradicionalë;
- një ndërprerje më e gjatë në funksionimin e pistonit, e cila mundësohet nga dizajni i motorit, bën të mundur përdorimin e një raporti më të ulët kompresimi se zakonisht;
- janë eliminuar pjesët me lëvizje reciproke, si shufrat lidhës të boshtit të pistonit me fiksim. Përparësitë e mëtejshme të motorëve sipas shpikjes për shkak të përdorimit të kamerës me shumë lobe janë si më poshtë: kamerat mund të prodhohen më lehtë se boshtet me gunga; kamerat nuk kërkojnë kundërpesha shtesë; dhe kamerat dyfishojnë veprimin si një volant, duke siguruar kështu më shumë lëvizje. Duke e konsideruar shpikjen në një kuptim të gjerë, ne tani japim shembuj specifikë të shpikjes duke iu referuar vizatimeve shoqëruese, të cilat përshkruhen shkurtimisht më poshtë. Fik. 1. Prerje tërthore e një motori me dy goditje, duke përfshirë një modul cilindri me një seksion kryq përgjatë boshtit të cilindrit dhe një seksion kryq në lidhje me boshtin e motorit. Fik. 2. Një pjesë e prerjes tërthore përgjatë vijës A-A të Fig. 1. Fig. 3. Një pjesë e prerjes tërthore përgjatë vijës B-B të Fig. 1 që tregon detajet e pjesës së poshtme të pistonit. Fik. 4. Grafiku që tregon pozicionin e një pike specifike në piston kur kalon një lob asimetrik të kamerës. Fik. 5. Pjesë e seksionit kryq të një motori tjetër me dy goditje, duke përfshirë një modul cilindri me një seksion kryq në rrafshin e boshtit qendror të motorit. Fik. 6. Pamja fundore e njërit prej blloqeve të marsheve të motorit të paraqitur në FIG. 5. Fig. 7. Pamje skematike e një pjese të motorit, ku shihet pistoni në kontakt me kamerat me tre lobe, të cilat rrotullohen në drejtim të kundërt. Fik. 8. Një pjesë e pistonit që ka kushineta në kontakt me kamerën e zhvendosur. Pozicionet identike në figura janë të numëruara në mënyrë identike. Në fig. 1 tregon një motor me dy goditje 1 duke përfshirë një modul cilindri i cili ka një palë cilindra të përbërë nga cilindrat 2 dhe 3. Cilindrat 2 dhe 3 kanë pistonët 4 dhe 5 të cilët janë të ndërlidhur nga katër shufra lidhëse, dy prej të cilave janë të dukshme në pozicionet 6a dhe 6b. Motori 1 përfshin gjithashtu një bosht qendror 7, në të cilin janë lidhur kamera me tre projeksione pune. Kamera 9 është në të vërtetë e njëjtë me kamerën 8 siç tregohet në figurë për shkak se pistonët janë në qendrën e vdekur të sipërme ose në pikën e vdekur të poshtme. Pistonët 4 dhe 5 kamerat e kontaktit 8 dhe 9 nëpërmjet kushinetave të rulit, pozicioni i të cilave tregohet përgjithësisht nga pozicionet 10 dhe 11. Karakteristika të tjera të projektimit të motorit 1 përfshijnë një xhaketë uji 12, kandelat 13 dhe 14, gropën e vajit 15, sensorin 16 pompa e vajit dhe boshtet e balancës 17 dhe 18. Vendndodhja e portave të marrjes tregohet nga pozicionet 19 dhe 20, të cilat gjithashtu korrespondojnë me pozicionin e portave të shkarkimit. Në fig. 2 tregon më në detaje kamerat 8 dhe 9 së bashku me boshtin 7 dhe marshin diferencial, të cilat do të përshkruhen shkurtimisht. Seksioni kryq i paraqitur në Fig. 2, i rrotulluar 90 o në lidhje me FIG. 1 dhe lobet e kamerës janë në një pozicion paksa të ndryshëm në krahasim me pozicionet e paraqitura në FIG. 1. Treni i marsheve diferenciale ose sinkronizuese përfshin një ingranazh të pjerrët 21 në kamerën e parë 8, një ingranazh të pjerrët 22 në kamerën e dytë 9 dhe ingranazhe lëvizëse 23 dhe 24. Ingranazhet e lëvizjes 23 dhe 24 mbështeten nga një mbështetëse ingranazhi 25, e cila është ngjitur në kutinë e boshtit 26 . Strehimi i boshtit 26 preferohet të jetë pjesë e një moduli cilindri. Në fig. 2 tregon gjithashtu volantin 27, rrotullën 28 ​​dhe kushinetat 29-35. Kamera e parë 8 është në thelb integrale me boshtin 7. Kamera e dytë 9 mund të rrotullohet në drejtim të kundërt me kamerën 8, por kontrollohet nga koha në rrotullimin e kamerës 8 nga një ingranazh diferencial. Në fig. 3 tregon pjesën e poshtme të pistonit 5 të paraqitur në Fig. 1 për të prezantuar detajet e kushinetave të rulit. Në fig. 3 tregon një piston 5 dhe një bosht 36 që shtrihen midis boshteve 37 dhe 38. Kushinetat me rul 39 dhe 40 janë montuar në boshtin 36, të cilët korrespondojnë me kushinetat e rrotullës siç tregohet nga numrat 10 dhe 11 në FIG. 1. Shufrat lidhëse të ndërlidhura mund të shihen në seksion kryq në FIG. 3, njëra prej tyre tregohet nga pozicioni 6a. Tregohen bashkimet nëpër të cilat kalojnë shufrat lidhëse të ndërlidhura, njëri prej të cilëve tregohet në 41. Edhe pse FIG. 3 është bërë në një shkallë më të madhe se FIG. 2, rrjedh se kushinetat e rulit 39 dhe 40 mund të vijnë në kontakt me sipërfaqet 42 dhe 43 të kamerës 8 dhe 9 (Fig. 2) gjatë funksionimit të motorit. Funksionimi i motorit 1 mund të vlerësohet nga FIG. 1. Lëvizja e pistonit 4 dhe 5 nga e majta në të djathtë gjatë goditjes së fuqisë në cilindrin 2 shkakton rrotullimin e kamerës 8 dhe 9 përmes kontaktit të tyre me kushinetën e rrotullës 10. Si rezultat, ndodh një efekt "gërshërë". Rrotullimi i kamerës 8 shkakton rrotullimin e boshtit 7, ndërsa rrotullimi i kundërt i kamerës 9 gjithashtu shkakton rrotullimin e kamerës 7 nëpërmjet ingranazhit diferencial (shih Fig. 2). Falë veprimit me gërshërë, më shumë çift rrotullues arrihet gjatë goditjes së fuqisë sesa në një motor tradicional. Në të vërtetë, raporti diametër/goditje pistoni i treguar në Fig. 1 mund të përpiqet për një zonë konfigurimi dukshëm më të madhe duke ruajtur çift rrotullues adekuat. Një tjetër veçori e projektimit të motorëve në përputhje me shpikjen, e paraqitur në FIG. 1, është se ekuivalenti i karterit është i vulosur kundër cilindrave, ndryshe nga motorët tradicionalë me dy goditje. Kjo bën të mundur përdorimin e karburantit pa vaj, duke reduktuar kështu komponentët e lëshuar në ajër nga motori. Kontrolli i shpejtësisë së pistonit dhe kohëzgjatja në qendrën e vdekur të sipërme (TDC) dhe qendrën e vdekur të poshtme (BDC) kur përdorni një lob asimetrik të kamerës tregohen në FIG. 4. Fig. 4 është një grafik i një pike specifike në piston ndërsa lëkundet midis pikës së mesit 45, qendrës së vdekur të sipërme (TDC) 46 dhe qendrës së vdekur të poshtme (BDC) 47. Falë lobit të kamerës asimetrike, shpejtësia e pistonit mund të të rregullohen. Së pari, pistoni qëndron në pikën e sipërme të vdekur 46 për një periudhë më të gjatë kohore. Përshpejtimi i shpejtë i pistonit në pozicionin 48 lejon për rrotullim më të lartë në goditjen e djegies, ndërsa shpejtësia më e ngadaltë e pistonit në pozicionin 49 në fund të goditjes së djegies lejon kontroll më efikas të shpimit. Nga ana tjetër, një shpejtësi më e lartë e pistonit në fillim të goditjes së kompresimit 50 lejon mbyllje më të shpejtë për ekonomi të përmirësuar të karburantit, ndërsa një shpejtësi më e ulët e pistonit në fundin 51 të një goditjeje të caktuar ofron përfitime më të mëdha mekanike. Në fig. 5 tregon një motor tjetër me dy goditje që ka një modul me një cilindër. Motori tregohet në seksion kryq të pjesshëm. Në fakt, gjysma e bllokut të motorit është hequr për të zbuluar brendësinë e motorit. Seksioni kryq është një plan që përkon me boshtin e boshtit qendror të motorit (shih më poshtë). Kështu, blloku i motorit ndahet përgjatë vijës qendrore. Megjithatë, disa komponentë të motorit tregohen gjithashtu në seksion kryq, të tilla si pistonët 62 dhe 63, bosat mbajtëse 66 dhe 70, kamerat me tre lobe 60 dhe 61 dhe një tufë 83 e lidhur me kamerën 61. Të gjitha këto artikuj do të diskutohen më poshtë. Motori 52 (FIG. 5) përfshin një bllok 53, kokat e cilindrave 54 dhe 55, dhe cilindra 56 dhe 57. Një kandele është përfshirë në secilën kokë cilindri, por nuk tregohet në vizatim për qartësi. Boshti 58 është i rrotullueshëm në bllokun 53 dhe mbështetet nga kushinetat me rul, njëri prej të cilëve tregohet në 59. Boshti 58 ka një kamerë të parë me tre lobe 60 të bashkangjitur në të, kamera e vendosur ngjitur me një kamerë 61 me tre lobe që rrotullohet në drejtim të kundërt. Motori 52 përfshin një palë pistonësh të ndërlidhur në mënyrë të ngurtë 62 në cilindrin 56 dhe 63 në cilindrin 57. Pistonët 62 dhe 63 lidhen me katër shufra lidhëse, dy prej të cilave tregohen në 64 dhe 65. (Shufrat lidhëse 64 dhe 65 janë në një tjetër rrafshi nga pjesa tjetër e seksionit kryq të vizatimit. Po kështu, pikat e kontaktit të shufrave lidhëse dhe pistonëve 62 dhe 63 nuk janë në të njëjtin rrafsh të pjesës tjetër të seksionit kryq. Marrëdhënia midis shufrave lidhëse dhe pistonëve është në thelb i njëjtë si për motorin e paraqitur në Fig. 1 -3). Ura 53a shtrihet brenda bllokut 53 dhe përfshin vrima nëpër të cilat kalojnë shufrat lidhës. Kjo urë mban shufrat lidhës dhe, rrjedhimisht, pistonët në linjë me boshtin e modulit të cilindrit. Kushinetat me rul futen midis anëve të poshtme të pistonëve dhe sipërfaqeve të tre kamerave të lobeve. Në lidhje me pistonin 62, një bos mbështetës 66 është montuar në pjesën e poshtme të pistonit, i cili mbështet një bosht 67 për kushinetat me rul 68 dhe 69. Kushineta 68 kontakton kamerën 60, ndërsa kushinetja 69 kontakton kamerën 61. Preferohet , pistoni 63 përfshin veten identike me bosin mbështetës 70 me bosht dhe kushineta. Duhet të theksohet gjithashtu, duke pasur parasysh bosin mbështetës 70, se ura 53b ka një vrimë përkatëse për të lejuar kalimin e bosit mbështetës. Ura 53a ka një hapje të ngjashme, por pjesa e urës e treguar në vizatim është në të njëjtin rrafsh me shufrat lidhëse 64 dhe 65. Rrotullimi i kundërt i kamerës 61 në lidhje me kamerën 60 kryhet nga një ingranazh diferencial 71 montuar në pjesën e jashtme të bllokut të cilindrit. Strehimi 72 është siguruar për të mbajtur dhe mbuluar komponentët e ingranazheve. Në fig. 5, strehimi 72 tregohet në seksion kryq, ndërsa ingranazhi 71 dhe boshti 58 nuk tregohen në seksion kryq. Ingranazhi 71 përfshin një ingranazh dielli 73 në një bosht 58. Ingranazhi i diellit 73 është në kontakt me ingranazhet lëvizëse 74 dhe 75, të cilët nga ana e tyre janë në kontakt me ingranazhet e planetit 76 dhe 77. Ingranazhet e planetit 76 dhe 77 janë i lidhur përmes boshteve 78 dhe 79 me një grup të dytë ingranazhesh planetare 80 dhe 81, të cilët janë montuar me ingranazhin diellor 73 në tufat 83. Tufa 83 është koaksiale në lidhje me boshtin 58 dhe fundi i jashtëm i mbështjellësit është i lidhur me kamerën 61. Ingranazhet lëvizëse 74 dhe 75 janë montuar në boshtet 84 dhe 85, boshtet janë të mbështetur nga kushinetat në një strehë 72. Një pjesë e trenit të ingranazheve 71 është paraqitur në FIG. 6. Fig. 6 është një pamje fundore e boshtit 58 siç shihet nga fundi i Fig. 5. Në Fig. 6, ingranazhi i diellit 73 është i dukshëm pranë boshtit 57. Ingranazhi lëvizës 74 tregohet në kontakt me ingranazhin e planetit 76 në boshtin 78. Figura tregon gjithashtu një ingranazh të dytë planeti 76 në boshtin 78. Figura tregon gjithashtu një ingranazh të dytë planeti 80 në kontakt me veshje dielli 32 në tufa 83. Nga Fig. 6 rrjedh se rrotullimi në drejtim të akrepave të orës i, për shembull, boshtit 58 dhe ingranazhit të diellit 73 ka një efekt dinamik në rrotullimin në drejtim të kundërt të ingranazhit diellor 82 dhe mëngës 83 përmes ingranazhit 74 dhe ingranazheve planetare 76 dhe 80. Prandaj, kamerat 60 dhe 61 mund të rrotullohen në drejtim të kundërt. Karakteristikat e tjera të projektimit të motorit të paraqitura në FIG. 5 dhe parimi i funksionimit të motorit është i njëjtë me motorin e treguar në Fig. 1 dhe 2. Në veçanti, shtytja poshtë e pistonit u jep kamerave një veprim si gërshërë që mund të shkaktojë rrotullim të kundërt nëpërmjet ingranazheve diferenciale. Duhet theksuar se ndërsa në motorin e paraqitur në FIG. 5, ingranazhet e zakonshme përdoren në ingranazhet diferenciale, mund të përdoren edhe ingranazhet e pjerrëta. Po kështu, ingranazhet e zakonshme mund të përdoren në ingranazhet diferenciale të paraqitura në Fig. 1 dhe 2, motorë. Në motorët e ilustruar në FIG. 1-3 dhe 5, akset e kushinetave të rulit janë të rreshtuara, të cilat janë në kontakt me sipërfaqet e kamerave me tre projeksione pune. Për të përmirësuar më tej karakteristikat e çift rrotullimit, boshtet mbajtëse të rrotullës mund të kompensohen. Një motor me një kamerë offset i cili është në kontakt me kushinetat është paraqitur në mënyrë skematike në Fig. 7. Kjo figurë, e cila është një pamje përgjatë boshtit qendror të motorit, tregon një kamerë 86, një kamerë kundër-rrotulluese 87 dhe një piston 88. Pistoni 88 përfshin bosët mbështetës 89 dhe 90 që mbajnë kushinetat e rulit 91 dhe 92 , kushinetat janë paraqitur në kontakt me lobet e punës 93 dhe 99, respektivisht, të kamerave me tre lobe pune 86 dhe 87. Nga FIG. 7 rrjedh se boshtet 95 dhe 96 të kushinetave 91 dhe 92 janë zhvendosur në lidhje me njëri-tjetrin dhe në lidhje me boshtin e pistonit. Duke i vendosur kushinetat në një distancë të caktuar nga boshti i pistonit, çift rrotullimi rritet duke rritur avantazhin mekanik. Një detaj i një pistoni tjetër me kushineta offset në pjesën e poshtme të pistonit është paraqitur në Fig. 8. Pistoni 97 është paraqitur me kushinetat 98 dhe 99 të vendosura në kupat 100 dhe 101 në pjesën e poshtme të pistonit. Nga kjo rrjedh se boshtet 102 dhe 103 të kushinetave 98 dhe 99 janë të zhvendosur, por jo në të njëjtën masë si kushinetat në Fig. 7. Nga kjo rrjedh se një ndarje më e madhe e kushinetave, siç tregohet në FIG. 7, rrit çift rrotullues. Ekzekutimet specifike të mësipërme të shpikjes kanë të bëjnë me motorët me dy goditje, duhet të theksohet se parimet e përgjithshme referojuni motorëve me dy dhe katër goditje. Vihet re më poshtë se shumë ndryshime dhe modifikime mund të bëhen në motorët siç tregohet në shembujt e mësipërm pa u larguar nga qëllimi dhe qëllimi i shpikjes.

5, 10, 12 ose më shumë cilindra. Ju lejon të zvogëloni dimensionet lineare të motorit në krahasim me një rregullim në linjë të cilindrave.

në formë VR
"VR" është një shkurtim i dy fjalëve gjermane për "V-shaped" dhe "R-row", d.m.th. "v-shaped-row". Motori u zhvillua nga Volkswagen dhe është një simbiozë e një motori V-twin me një kënd jashtëzakonisht të ulët kamer prej 15° dhe një motor në linjë. Gjashtë cilindrat e tij janë në formë V në një kënd prej 15°, ndryshe nga V-ja tradicionale. motorë të dyfishtë me një kënd prej 60° ose 90°. Pistonët janë të vendosur në bllok në një model shahu. Kombinimi i avantazheve të të dy llojeve të motorëve çoi në faktin se motori VR6 u bë aq kompakt sa bëri të mundur mbulimin e të dy bankave të cilindrave me një kokë të përbashkët, ndryshe nga një motor konvencional V-binjak. Si rezultat, motori VR6 është dukshëm më i shkurtër në gjatësi se një motor me 6 cilindra në linjë dhe më i vogël në gjerësi se një motor konvencional me cilindra V-6. Instaluar që nga viti 1991 (modeli 1992) në Volkswagen Passat, Golf, Corrado, Sharan. Ka indekset e fabrikës “AAA” me vëllim 2.8 litra dhe fuqi 174 l/s dhe “ABV” me vëllim 2,9 litra dhe fuqi 192 l/s.

Motori boksier- një motor me djegie të brendshme pistoni në të cilin këndi midis rreshtave të cilindrave është 180 gradë. Në automobila dhe motoçikleta, motori boksier përdoret për të ulur qendrën e gravitetit, në vend të atij tradicional në formë V, dhe rregullimi i kundërt i pistonëve u lejon atyre të neutralizojnë reciprokisht dridhjet, për shkak të të cilave motori ka një karakteristikë funksionimi më të butë. .
Motori boksier u përdor më gjerësisht në modelin Volkswagen Kaefer (Beetle, në versionin anglisht), i prodhuar gjatë viteve të prodhimit (nga 2003) në shumën prej 21,529,464 njësi.
Porsche e përdor atë në shumicën e modeleve të saj sportive dhe garash, GT1, GT2 dhe GT3.
Motori boksier është gjithashtu një tipar dallues i makinave Subaru, i cili është instaluar pothuajse në të gjitha modelet Subaru që nga viti 1963. Shumica e motorëve të kësaj kompanie kanë një plan urbanistik të kundërt, i cili siguron forcë dhe ngurtësi shumë të lartë të bllokut të cilindrit, por në të njëjtën kohë e bën motorin të vështirë për t'u riparuar. Motorët më të vjetër të serisë EA (EA71, EA82 (prodhuar deri në rreth 1994)) janë të famshëm për besueshmërinë e tyre. Motorët më të rinj të serive EJ, EG, EZ (EJ15, EJ18, EJ20, EJ22, EJ25, EZ30, EG33, EZ36) të instaluar në modele të ndryshme Subaru nga viti 1989 e deri më sot (që nga shkurti 1989, makinat Subaru Legacy janë të pajisura me motorë dizel boksier të shoqëruar me një transmetim manual).
I instaluar gjithashtu në makinat rumune Oltcit Club (një kopje e saktë e Citroen Axel), nga viti 1987 deri në 1993. Në prodhimin e motoçikletave, motorët boksier përdoren gjerësisht në modelet BMW, si dhe në motoçikletat e rënda sovjetike "Ural" dhe "Dnepr".

motori U- simbol i një termocentrali, i cili përbëhet nga dy motorë në linjë, boshtet me gunga të të cilëve janë të lidhur mekanikisht duke përdorur një zinxhir ose ingranazhe.
Shembuj të famshëm përdor: makina sportive - Bugatti Type 45, version eksperimental i Matra Bagheera; disa motorë detarë dhe avionësh.
Një motor në formë U me dy cilindra në çdo bllok nganjëherë përcaktohet si katrori katër.

Konfigurimi i një motori me djegie të brendshme me cilindra të vendosur në dy rreshta njëri përballë tjetrit (zakonisht njëri mbi tjetrin) në mënyrë që pistonët e cilindrave të kundërt të lëvizin drejt njëri-tjetrit dhe të kenë një dhomë të përbashkët djegieje. Boshtet me gunga janë të lidhura mekanikisht, energjia merret nga njëri prej tyre, ose nga të dyja (për shembull, kur drejtoni dy helikë). Motorët e këtij dizajni janë kryesisht dy-stroke me turbocharging. Kjo skemë përdoret për motorët e avionëve, motorët e tankeve (T-64, T-80UD, T-84, Chieftain), motorët e lokomotivave me naftë (TE3, 2TE10) dhe motorët e mëdhenj detarë me naftë. Ekziston një emër tjetër për këtë lloj motori - një motor me pistona kundër lëvizjes (motor me PDP).

Parimi i funksionimit:
1 hyrje
Fryrëse me 2 makinë
3 kanal ajri
4 valvul sigurie
Diplomimi i 5-të KShM
6 bosht me gunga hyrëse (vonesa me ~20° në krahasim me shkarkimin)
7 cilindra me porte hyrëse dhe dalëse
Çështja 8
9 xhaketë për ftohje uji
10 kandele

Motor rrotullues- një motor yll i ftohur me ajër i bazuar në rrotullimin e cilindrave (zakonisht i përfaqësuar në numër i rastësishëm) së bashku me karterin dhe helikën rreth një boshti të palëvizshëm të montuar në kornizën e motorit. Motorë të tillë u përdorën gjerësisht gjatë Luftës së Parë Botërore dhe Luftës Civile Ruse. Gjatë gjithë këtyre luftërave, këta motorë ishin superiorë në peshën specifike ndaj motorëve me ftohje me ujë, kështu që u përdorën kryesisht (në avionë luftarakë dhe zbulues).
Motori yll (motor radial) - një motor me djegie të brendshme pistoni, cilindrat e të cilit janë të vendosur në rreze radiale rreth një boshti me gunga në kënde të barabarta. Motori radial është i shkurtër në gjatësi dhe lejon vendosjen kompakte të një numri të madh cilindrash. Gjetur përdorim të gjerë në aviacion.
Motori yll ndryshon nga llojet e tjera në hartimin e mekanizmit të fiksimit. Një shufër lidhëse është kryesore, është e ngjashme me shufrën lidhëse të një motori konvencional në linjë, pjesa tjetër janë ndihmëse dhe janë ngjitur në shufrën kryesore lidhëse përgjatë periferisë së saj (i njëjti parim përdoret në motorët V). Një disavantazh i modelit radial të motorit është mundësia e rrjedhjes së vajit në cilindrat e poshtëm gjatë parkimit, dhe për këtë arsye është e nevojshme të sigurohet që të mos ketë vaj në cilindrat e poshtëm përpara se të filloni motorin. Nisja e motorit me vaj në cilindrat e poshtëm çon në çekiç uji dhe prishje të mekanizmit të fiksimit.
Motorët radialë me katër goditje kanë një numër të çuditshëm cilindrash në një rresht - kjo u lejon atyre të prodhojnë një shkëndijë në cilindra "secili tjetër".

Motori rrotullues me piston motori me djegie të brendshme (RPD, motori Wankel), dizajni i të cilit u zhvillua vitin e kaluar nga inxhinieri NSU Walter Freude, i cili gjithashtu zotëronte idenë për këtë dizajn. Motori u zhvillua në bashkëpunim me Felix Wankel, i cili po punonte në një dizajn tjetër motori me piston rrotullues.
Një tipar i veçantë i motorit është përdorimi i një rotori (pistoni) trekëndësh, në formë të një trekëndëshi Reuleaux, që rrotullohet brenda një cilindri të një profili të veçantë, sipërfaqja e të cilit është bërë si një epitrokoide.

Dizajn
Rotori i montuar në bosht është i lidhur në mënyrë të ngurtë me një ingranazh, i cili lidhet me një ingranazh të palëvizshëm - statorin. Diametri i rotorit është shumë më i madh se diametri i statorit, përkundër kësaj, rotori me rrotën e ingranazhit rrotullohet rreth ingranazhit. Secila nga kulmet e rotorit trekëndor lëviz përgjatë sipërfaqes epitrokoidale të cilindrit dhe vëllimet e ndryshueshme të dhomave në cilindër priten duke përdorur tre valvola.
Ky dizajn ju lejon të zbatoni çdo cikël me 4 goditje të një Diesel, Stirling ose Otto pa përdorimin e një mekanizmi të veçantë të shpërndarjes së gazit. Mbyllja e dhomave sigurohet nga pllaka mbyllëse radiale dhe fundore të shtypura kundër cilindrit nga forcat centrifugale, presioni i gazit dhe sustat e brezit. Mungesa e një mekanizmi të shpërndarjes së gazit e bën motorin shumë më të thjeshtë se një motor pistoni me katër goditje (kursimet arrijnë në rreth një mijë pjesë), dhe mungesa e ndërfaqes (hapësira e karterit, boshti me gunga dhe shufrat lidhëse) midis dhomave individuale të punës siguron një gjë të jashtëzakonshme. kompaktësia dhe dendësia e lartë e fuqisë. Në një rrotullim, Wankel kryen tre cikle të plota funksionimi, që është e barabartë me funksionimin e një motori pistoni me gjashtë cilindra. Formimi i përzierjes, ndezja, lubrifikimi, ftohja dhe nisja janë në thelb të njëjta si për një motor konvencional me djegie të brendshme me piston.
Zbatim praktik kanë gjetur motorët me rotorë trekëndësh, me raportin e rrezeve të pinionit dhe marsheve: R:r = 2:3, të cilët instalohen në makina, varka etj.

Konfigurimi i motorit W
Motori u zhvillua nga Audi dhe Volkswagen dhe përbëhet nga dy motorë në formë V. Çift rrotullues hiqet nga të dy boshtet me gunga.

Motori me fletë rrotulluese motori me djegie të brendshme (RLD, motori Vigriyanov), dizajni i të cilit u zhvillua në 1973 nga inxhinieri Mikhail Stepanovich Vigriyanov. Një tipar i veçantë i motorit është përdorimi i një rotori të përbërë rrotullues të vendosur brenda një cilindri dhe i përbërë nga katër tehe.
Dizajn Dy tehe janë instaluar në një palë boshte koaksiale, duke e ndarë cilindrin në katër dhoma pune. Çdo dhomë plotëson katër goditje pune për rrotullim (shtimi i përzierjes së punës, ngjeshja, goditje e fuqisë dhe emetimi i gazrave të shkarkimit). Kështu, në kuadrin e këtij dizajni, është e mundur të zbatohet çdo cikël me katër goditje. (Asgjë nuk e pengon përdorimin e këtij dizajni për të përdorur një motor me avull, vetëm dy tehe do të duhet të përdoren në vend të katër.)

Bilanci i motorëve

Të gjitha diagramet hapen në madhësi të plotë duke klikuar.

TRAFIK PARAQITUR

E veçanta e motorit me naftë me dy goditje të profesorit Peter Hofbauer, i cili i kushtoi 20 vjet të jetës së tij punës në koncernin Volkswagen, është dy pistona në një cilindër, që lëvizin drejt njëri-tjetrit. Dhe emri e konfirmon këtë: Cilindër i kundërt i pistonit (OPOC) - piston të kundërt, cilindra të kundërt.

Një skemë e ngjashme u përdor në aviacionin dhe ndërtimin e tankeve në mesin e shekullit të kaluar, për shembull, në Junkers gjermane ose tankun Sovjetik T-64. Fakti është se në një motor tradicional me dy goditje, të dy dritaret për shkëmbimin e gazit bllokohen nga një piston, dhe në motorët me pistona të kundërt, një dritare hyrëse ndodhet në zonën e goditjes së një pistoni dhe një dritare shkarkimi në goditje. zona e dytë. Ky dizajn ju lejon të hapni dritaren e shkarkimit më herët dhe në këtë mënyrë të pastroni më mirë dhomën e djegies nga gazrat e shkarkimit. Dhe mbylleni paraprakisht në mënyrë që të kurseni një sasi të caktuar të përzierjes së punës, e cila në një motor me dy goditje zakonisht hidhet në tubin e shkarkimit.

Cila është pika kryesore e dizajnit të profesorit? Në vendndodhjen qendrore (midis cilindrave) të boshtit të gungës, duke i shërbyer të gjithë pistonëve menjëherë. Ky vendim çoi në një dizajn mjaft të ndërlikuar të shufrës lidhëse. Ka një palë prej tyre në çdo ditar të boshtit me gunga, dhe pistonët e jashtëm kanë një palë shufra lidhëse të vendosura në të dy anët e cilindrit. Kjo skemë bëri të mundur kalimin me një bosht me gunga (motorët e mëparshëm kishin dy prej tyre, të vendosur në skajet e motorit) dhe të krijonin një njësi kompakte dhe të lehtë. Në motorët me katër goditje, qarkullimi i ajrit në cilindër sigurohet nga vetë pistoni, në një motor OPOC - turbocharging. Për efikasitet më të mirë, një motor elektrik ndihmon në përshpejtimin e shpejtë të turbinës, e cila në mënyra të caktuara bëhet gjenerator dhe rikuperon energjinë.

Prototip, i bërë për ushtrinë pa respektuar standardet mjedisore, me një masë prej 134 kg zhvillon 325 kf. Është përgatitur gjithashtu një version civil - me rreth njëqind fuqi më pak. Sipas krijuesit, në varësi të versionit, motori OROS është 30–50% më i lehtë se motorët e tjerë me naftë me fuqi të krahasueshme dhe dy deri në katër herë më kompakt. Edhe në gjerësi (ky është dimensioni i përgjithshëm më mbresëlënës), OROS është vetëm dy herë më i madh se një nga njësitë më kompakte të automobilave në botë - Fiat Twinair me dy cilindra.

Motori OPOC është një shembull i një dizajni modular: blloqet me dy cilindra mund të montohen në njësi me shumë cilindra, duke i lidhur ato me bashkime elektromagnetike. Kur nuk kërkohet fuqi e plotë, një ose më shumë module mund të fiken për të kursyer karburant. Ndryshe nga motorët konvencionalë me cilindra të ndërrueshëm, ku boshti me gunga lëviz edhe pistonët "pushues", humbjet mekanike mund të shmangen. Pyes veten se cila është situata me efikasitetin e karburantit dhe emetimet e dëmshme? Zhvilluesi preferon ta shmangë këtë çështje në heshtje. Është e qartë se pozicionet e biçikletave me dy goditje janë tradicionalisht të dobëta këtu.

VAKTET E VEÇANTA

Një shembull tjetër i largimit nga dogma tradicionale. Carmelo Scuderi shkeli rregullin e shenjtë të motorëve me katër goditje: i gjithë procesi i punës duhet të zhvillohet rreptësisht në një cilindër. Shpikësi e ndau ciklin midis dy cilindrave: njëri është përgjegjës për marrjen e përzierjes dhe ngjeshjen e tij, i dyti për goditjen e energjisë dhe shkarkimin. Në të njëjtën kohë, motori tradicional me katër goditje, i quajtur motor i ciklit të ndarë (SCC - Split Cycle Combustion), funksionon në vetëm një rrotullim të boshtit me gunga, domethënë dy herë më shpejt.

Kështu funksionon ky motor. Në cilindrin e parë, pistoni ngjesh ajrin dhe e furnizon atë në kanalin lidhës. Valvula hapet, injektori injekton karburant dhe përzierja nxiton nën presion në cilindrin e dytë. Djegia në të fillon kur pistoni lëviz poshtë, ndryshe nga motori Otto, ku përzierja ndizet pak më herët sesa pistoni të arrijë në pikën e sipërme të vdekur. Kështu, përzierja e djegies nuk ndërhyn në lëvizjen e pistonit drejt tij në fazën fillestare të djegies, por, përkundrazi, e shtyn atë. Krijuesi i motorit premton një fuqi specifike prej 135 kf. për litër vëllim pune. Për më tepër, me një reduktim të ndjeshëm të emetimeve të dëmshme për shkak të djegies më efikase të përzierjes - për shembull, me një reduktim të prodhimit të NOx me 80% krahasuar me të njëjtën shifër për një motor tradicional me djegie të brendshme. Në të njëjtën kohë, ata pretendojnë se SCC është 25% më ekonomik se motorët me aspirim natyral me fuqi të barabartë. Sidoqoftë, një cilindër shtesë nënkupton masë shtesë, dimensione të rritura dhe humbje të rritura të fërkimit. Nuk mund ta besoj... Sidomos nëse marrim si shembull gjeneratën e re të motorëve me supermbushje të prodhuara nën moton e zvogëlimit.

Nga rruga, një skemë origjinale e rikuperimit dhe mbingarkimit "në një shishe" të quajtur Air-Hybrid u shpik për këtë motor. Gjatë frenimit të motorit, cilindri i goditjes fiket (valvulat janë të mbyllura), dhe cilindri i kompresimit mbush një rezervuar të veçantë me ajër të kompresuar. Gjatë përshpejtimit, ndodh e kundërta: cilindri i kompresimit nuk funksionon, dhe ajri i ruajtur pompohet në atë të punës - një lloj mbingarkimi. Në fakt, me këtë skemë nuk përjashtohet mënyra e plotë pneumatike, kur ajri i shtyn vetëm pistonët.

FUQI NGA AJRI

Profesor Lino Guzzella përdori gjithashtu idenë e akumulimit të ajrit të kompresuar në një rezervuar të veçantë: një nga valvulat hap rrugën nga cilindri në dhomën e djegies. Përndryshe, është një motor konvencional me turbocharged. Prototipi u ndërtua mbi bazën e një motori 0.75 litra, duke e ofruar atë si një zëvendësim për... një motor 2-litërsh me aspirim natyral.

Për të vlerësuar efektivitetin e krijimit të tij, zhvilluesi preferon ta krahasojë atë me njësitë hibride të energjisë. Për më tepër, me kursime të ngjashme të karburantit (rreth 33%), dizajni i Guzzella rrit koston e motorit me vetëm 20% - një instalim kompleks gaz-elektrik kushton pothuajse dhjetë herë më shumë. Sidoqoftë, në mostrën e provës, karburanti kursehet jo aq shumë për shkak të mbingarkimit nga cilindri, por për shkak të zhvendosjes së vogël të vetë motorit. Por ajri i kompresuar ka ende perspektiva në funksionimin e një motori konvencional me djegie të brendshme: mund të përdoret për të nisur motorin në modalitetin "start-stop" ose për të drejtuar makinën me shpejtësi të ulët.

Topi po rrotullohet, po rrotullohet...

Ndër motorët e pazakontë me djegie të brendshme, motori i Herbert Hüttlin shquhet për dizajnin e tij më të jashtëzakonshëm: pistonët tradicionalë dhe dhomat e djegies vendosen brenda një topi. Pistonët lëvizin në disa drejtime. Së pari, drejt njëri-tjetrit, duke formuar dhomat e djegies midis tyre. Përveç kësaj, ato janë të lidhura në çifte në blloqe, të montuara në një aks të vetëm dhe duke rrotulluar përgjatë një trajektoreje të ndërlikuar të specifikuar nga një rondele në formë unaze. Strehimi i bllokut të pistonit është i kombinuar me një ingranazh që transmeton çift rrotullues në boshtin e daljes.

Për shkak të lidhjes së ngurtë midis blloqeve, kur një dhomë djegieje mbushet me përzierjen, gazrat e shkarkimit lëshohen njëkohësisht në tjetrën. Kështu, për kthimin e blloqeve të pistonit me 180 gradë, ndodh një cikël me 4 goditje, dhe për një rrotullim të plotë, ndodhin dy cikle pune.

Shfaqja e parë e motorit sferik në Motor Show në Gjenevë tërhoqi vëmendjen e të gjithëve. Koncepti është sigurisht interesant - ju mund të shikoni punën e një modeli 3D për orë të tëra, duke u përpjekur të kuptoni se si funksionon ky apo ai sistem. Megjithatë, për ide e bukur mishërimi në metal duhet të ndjekë. Dhe zhvilluesi nuk ka thënë ende asnjë fjalë për vlerat e përafërta të treguesve kryesorë të njësisë - fuqia, efikasiteti, mirëdashja mjedisore. Dhe, më e rëndësishmja, në lidhje me prodhueshmërinë dhe besueshmërinë.

TEMA MODË

Motori me fletë rrotulluese u shpik pak më pak se një shekull më parë. Dhe, me siguri, ata nuk do ta mbanin mend për një kohë të gjatë nëse nuk do të shfaqej projekti ambicioz i makinës së popullit rus. Nën kapuçin e "e-mobilit", megjithëse jo menjëherë, duhet të shfaqet një motor me teh rrotullues, madje i çiftuar me një motor elektrik.

Shkurtimisht për strukturën e saj. Boshti përmban dy rotorë me një palë tehe në secilin, duke formuar dhoma djegie me madhësi të ndryshueshme. Rotorët rrotullohen në të njëjtin drejtim, por me shpejtësi të ndryshme - njëri kapet me tjetrin, përzierja midis teheve është e ngjeshur dhe një shkëndijë kërcen. E dyta fillon të lëvizë në një rreth në mënyrë që të "shtyjë" fqinjin në rrethin tjetër. Shikoni figurën: në tremujorin e poshtëm të djathtë ka marrje, në tremujorin e sipërm të djathtë ka kompresim, pastaj në drejtim të kundërt të akrepave të orës ka një goditje dhe shkarkim. Përzierja ndizet në pikën e sipërme të rrethit. Kështu, gjatë një rrotullimi të rotorit ka katër goditje të fuqisë.

Përparësitë e dukshme të dizajnit janë kompaktësia, lehtësia dhe efikasiteti i mirë. Megjithatë, ka edhe probleme. Kryesorja është sinkronizimi i saktë i funksionimit të dy rotorëve. Kjo detyrë nuk është e lehtë dhe zgjidhja duhet të jetë e lirë, përndryshe "e-mobili" nuk do të bëhet kurrë popullor.

Motori kundër pistonit- konfigurimi i një motori me djegie të brendshme me pistona të vendosur në dy rreshta, njëri përballë tjetrit, në cilindra të përbashkët në mënyrë të tillë që pistonët e secilit cilindri të lëvizin drejt njëri-tjetrit dhe të formojnë një dhomë të përbashkët djegieje. Boshtet me gunga janë të sinkronizuara mekanikisht, me boshtin e shkarkimit që rrotullohet 15-22° përpara boshtit të marrjes, fuqia merret nga njëri prej tyre ose nga të dy (për shembull, kur drejtoni dy helikë ose dy tufa). Paraqitja siguron automatikisht pastrim me rrjedhje të drejtpërdrejtë - më i avancuari për një makinë me dy goditje dhe mungesën e një kryqëzimi gazi.

Ekziston një emër tjetër për këtë lloj motori - motor kundër pistonit (motor me PDP).

Dizajni i motorit me pistona kundër lëvizjes:

Motori me djegie të brendshme boshtore Duke Motor

Jemi mësuar me dizajnin klasik të motorëve me djegie të brendshme, i cili, në fakt, ekziston prej një shekulli. Djegia e shpejtë e përzierjes së djegshme brenda cilindrit çon në një rritje të presionit, gjë që shtyn pistonin. Kjo, nga ana tjetër, e kthen boshtin përmes shufrës lidhëse dhe fiksimit.

Motor klasik me djegie të brendshme

Nëse duam ta bëjmë motorin më të fuqishëm, para së gjithash duhet të rrisim vëllimin e dhomës së djegies. Duke rritur diametrin, ne rrisim peshën e pistonëve, gjë që ndikon negativisht në rezultat. Duke rritur gjatësinë, ne zgjasim shufrën lidhëse dhe rrisim madhësinë e të gjithë motorit në tërësi. Ose mund të shtoni cilindra - gjë që, natyrisht, rrit gjithashtu vëllimin e motorit që rezulton.

Inxhinierët e ICE për aeroplanin e parë hasën probleme të tilla. Ata përfundimisht dolën me një dizajn të bukur të motorit "yll", ku pistonët dhe cilindrat janë rregulluar në një rreth në lidhje me boshtin në kënde të barabarta. Një sistem i tillë ftohet mirë nga rrjedha e ajrit, por është shumë i madh. Prandaj, kërkimi për zgjidhje vazhdoi.

Në vitin 1911, kompania Macomber Rotary Engine në Los Anxhelos prezantoi të parin nga motorët me djegie të brendshme boshtore (aksiale). Ata quhen gjithashtu motorë "fuçi", motorë me një rondele lëkundëse (ose të zhdrejtë). Dizajni origjinal lejon që pistonët dhe cilindrat të vendosen përreth dhe paralel me boshtin kryesor. Rrotullimi i boshtit ndodh për shkak të një rondele lëkundëse, e cila shtypet në mënyrë alternative nga shufrat lidhës të pistonit.

Motori Macomber kishte 7 cilindra. Prodhuesi pretendoi se motori ishte i aftë të funksiononte me shpejtësi nga 150 në 1500 rpm. Në të njëjtën kohë, në 1000 rpm prodhonte 50 kf. E bërë nga materialet e disponueshme në atë kohë, peshonte 100 kg dhe kishte përmasa 710 x 480 mm. Një motor i tillë u instalua në aeroplanin e pionierit Charles Francis Walsh, Walsh's Silver Dart.

Inxhinieri, shpikësi, stilisti dhe biznesmeni i shkëlqyer dhe pak i çmendur John Zachariah DeLorean ëndërroi të ndërtonte një perandori të re automobilistike për t'iu kundërvënë atyre ekzistueseve dhe të bënte një "makinë ëndrrash" krejtësisht unike. Të gjithë e njohim DMC-12, i cili quhet thjesht DeLorean. Ajo jo vetëm që u bë një yll ekrani në filmin "Back to the Future", por ajo u dallua edhe nga zgjidhjet unike në çdo gjë, nga një trup alumini në një kornizë pleksiglas deri tek dyert me gunga. Fatkeqësisht, në sfondin e krizës ekonomike, prodhimi i makinës nuk e justifikoi veten. Dhe më pas DeLorean pati një gjyq të gjatë për një rast të rremë droge.

Por pak njerëz e dinë që DeLorean dëshironte të plotësonte pamjen unike të makinës me një motor unik - ndër vizatimet e gjetura pas vdekjes së tij ishin vizatimet e një motori me djegie të brendshme boshtore. Duke gjykuar nga letrat e tij, ai konceptoi një motor të tillë në vitin 1954, dhe filloi zhvillimin seriozisht në 1979. Motori DeLorean kishte tre pistona, dhe ata ishin të rregulluar në një trekëndësh barabrinjës rreth boshtit. Por çdo piston ishte i dyanshëm - çdo fund i pistonit duhej të punonte në cilindrin e vet.

Vizatim nga fletorja e DeLorean

Për disa arsye, lindja e motorit nuk ndodhi - ndoshta sepse zhvillimi i një makine nga e para doli të ishte një ndërmarrje mjaft e ndërlikuar. DMC-12 ishte i pajisur me një motor V6 2.8 litra të zhvilluar së bashku nga Peugeot, Renault dhe Volvo me një fuqi prej 130 kf. Me. Lexuesi kureshtar mund të studiojë skanimet e vizatimeve dhe shënimeve të DeLorean në këtë faqe.

Një version ekzotik i motorit boshtor - "Motori Trebent"

Sidoqoftë, motorë të tillë nuk janë bërë të përhapur - aviacioni i madh kaloi gradualisht në motorë turbojet, dhe makinat ende përdorin një model në të cilin boshti është pingul me cilindrat. E vetmja gjë interesante është pse një skemë e tillë nuk zuri rrënjë në motoçikletat, ku kompaktësia do të vinte në ndihmë. Me sa duket ata nuk arritën të ofrojnë ndonjë përfitim të rëndësishëm mbi dizajnin me të cilin jemi mësuar. Tani motorë të tillë ekzistojnë, por janë instaluar kryesisht në silurët - për shkak të asaj se sa mirë përshtaten në cilindër.

Një variant i quajtur "Modul Cilindrik i Energjisë" me pistona të dyanshme. Shufrat pingule në piston përshkruajnë një sinusoid që lëviz përgjatë një sipërfaqe me onde

në shtëpi tipar dallues motori me djegie të brendshme boshtore - kompaktësia. Përveç kësaj, aftësitë e tij përfshijnë ndryshimin e raportit të kompresimit (vëllimi i dhomës së djegies) thjesht duke ndryshuar këndin e rondele. Rondele lëkundet në bosht falë një kushinete sferike.

Sidoqoftë, kompania e Zelandës së Re Duke Engines e prezantoi atë version modern motori me djegie të brendshme boshtore. Njësia e tyre ka pesë cilindra, por vetëm tre hundë për injektimin e karburantit dhe jo një valvul të vetme. Një tipar tjetër interesant i motorit është fakti që boshti dhe rondele rrotullohen në drejtime të kundërta.

Jo vetëm rondele dhe boshti rrotullohen brenda motorit, por edhe një grup cilindrash me pistona. Falë kësaj, ishte e mundur të shpëtohej nga sistemi i valvulave - në momentin e ndezjes, cilindri lëvizës thjesht kalon nga vrima ku injektohet karburanti dhe ku ndodhet priza e shkëndijave. Gjatë fazës së shkarkimit, cilindri kalon nga priza e gazit.

Falë këtij sistemi, numri i kandelave dhe injektorëve të kërkuar është më i vogël se numri i cilindrave. Dhe për rrotullim ka gjithsej të njëjtin numër goditjesh pistoni si në një motor me 6 cilindra të dizajnit konvencional. Në të njëjtën kohë, pesha e motorit boshtor është 30% më pak.

Për më tepër, inxhinierët nga Duke Engines pretendojnë se raporti i kompresimit të motorit të tyre është më i lartë se analogët konvencionalë dhe është 15:1 për benzinën 91-oktane (për motorët standardë të automobilave me djegie të brendshme kjo shifër zakonisht është 11:1). Të gjithë këta tregues mund të çojnë në një ulje të konsumit të karburantit dhe, si rezultat, në një reduktim të ndikimit të dëmshëm në mjedis (mirë, ose në një rritje të fuqisë së motorit, në varësi të qëllimeve tuaja).

Kompania tani po i sjell motorët në përdorim komercial. Në epokën tonë të teknologjive të pjekura, diversifikimit, ekonomive të shkallës, etj. Është e vështirë të imagjinohet se si mund të ndikoni seriozisht në industri. Duke Engines me sa duket e kupton gjithashtu këtë, kështu që ata synojnë të ofrojnë motorët e tyre për varka me motor, gjeneratorë dhe avionë të vegjël.

Demonstrimi i dridhjeve të ulëta të motorit Duke

Pronarët e patentës RU 2477559:

Shpikja ka të bëjë me fushën e inxhinierisë elektrike dhe inxhinierisë së energjisë, përkatësisht me motorët elektrikë asinkronë me një rotor me kafaz ketri, dhe mund të përdoret, për shembull, për të drejtuar pompa të fuqishme. Motori elektrik boshtor i propozuar është i palëvizshëm, i hapur në një ngastër toke, trupi i tij përbëhet nga një kordë më e ulët, duke përfshirë një pllakë themeli me një njësi mbështetëse më të ulët dhe një kordë të sipërme, duke përfshirë një kordon sferik në formë ylli të fiksuar në themeli, i përbërë në mënyrë simetrike nga trarët shtytës, të tërhequr së bashku në qendër nga një njësi mbështetëse aksiale - përqendrimi. Midis njësisë së poshtme mbështetëse dhe njësisë së qendrës mbështetëse boshtore ekziston një shtytës me diametër të madh, në fund të së cilës është fiksuar vetë një rotor me kafaz ketri, i ndarë nga një hendek ajri nga qarku magnetik i statorit, i ndërtuar në një pllakë themeli në podium. Boshti i shtytësit në krye është i lidhur me ngarkesën nëpërmjet një bashkimi. Rezultati teknik i arritur duke përdorur shpikjen e tanishme është të sigurojë çift rrotullues të madh në rangun e shpejtësive të rrotullimit këndor prej 50-500 rpm të një motori elektrik boshtor duke thjeshtuar njëkohësisht dizajnin e tij. 3 i sëmurë.

Shpikja ka të bëjë me energjinë elektrike jo-tradicionale, dhe më konkretisht me motorët elektrikë asinkronë rrymë alternative me një rotor të kafazit të ketrit.

Njihet një motor elektrik boshtor AC, që përmban një strehë të mbyllur me pika ngjitjeje në një mbështetëse, një stator të palëvizshëm të vendosur në të, i përbërë nga një bërthamë me një dredha-dredha dhe një rotor të lëvizshëm (rrotullues) me kafaz ketri me një bosht rrotullimi horizontal. , i instaluar në kushineta me fllanxha në të dy anët e statorit, të fiksuara në trup. Një motor i tillë mund të instalohet në çdo pozicion në hapësirë ​​dhe nuk është i lidhur me një vend. Motorë të tillë elektrikë zotërohen mirë nga industria, prodhohen në vargje të ndryshme dhe përdoren gjerësisht. Shihni, për shembull, librin Dizajni i Makinave Elektrike, autorë I.P. Kopylov, B.K. Klokov dhe botime të tjera. "Shkolla e Lartë", 2002, Moskë, fq.29-32.

Disavantazhi i motorëve të tillë është lartësia e ulët e boshtit të rrotullimit të rotorit, i cili kufizon diametrin e jashtëm të bërthamës së statorit dhe nuk lejon arritjen e fuqisë më të madhe.

Një prototip i afërt me dizajnin e pretenduar nuk është gjetur në literaturën e specializuar teknike dhe koleksionet e patentave.

Qëllimi i shpikjes është të krijojë një motor të veçantë elektrik AC boshtor me dizajn të thjeshtë me një rotor me diametër të madh (të rendit disa metra ose më shumë) me një shpejtësi rrotullimi prej 50-300 rpm, duke zhvilluar një çift rrotullues të madh.

Qëllimi arrihet me faktin se motori është bërë në një truall, të paluajtshëm, të palëvizshëm, të hapur, me një stator të palëvizshëm dhe një shtytës të lëvizshëm (rrotullues) me një bosht rrotullimi vertikal, trupi i tij me njësi mbështetëse të poshtme dhe të sipërme. është bërë nga një themel horizontal në formën e një rrethi, rreth perimetrit të të cilit është ndërtuar një podium unazor me një pllakë montimi horizontal të verifikuar të montuar mbi të, mbi të cilën është montuar një bërthamë unazore e qarkut magnetik të statorit me lartësi h. nga çeliku elektrik i laminuar, i shtypur me një pllakë presioni dhe i shtrënguar nga rreshtat e stufave me pllakën e montimit, dredha-dredha e statorit është vendosur në brazda të bërthamës, shtytësi përbëhet nga një bosht vertikal dhe në mënyrë radiale - boshti, disk-vargu dhe rotori i kafazit të ketrit është ngjitur në mënyrë sekuenciale me të në rrafshin horizontal, pjesa e poshtme e boshtit është instaluar në qendër të rrethit të themelit në njësinë e poshtme mbështetëse në kushinetat e banjës së vajit, pjesa e sipërme e boshtit është instaluar në Njësia e sipërme mbështetëse, e përbërë nga shtylla shtytëse, trarët shtytës dhe një njësi mbështetëse aksiale në qendër, në të cilën shtyllat shtytëse janë ndërtuar në mënyrë simetrike rreth podiumit me një hendek të barabartë ndërmjet tyre me një themel të përforcuar të lidhur monolit me themelin, në krye ato janë të pajisura me elementë fiksimi me të cilët janë fiksuar skajet e jashtme të trarëve të shtytjes, dhe skajet e tyre të brendshme janë të fiksuara në mbështetësin aksial - një njësi qendrore e pajisur me kushineta radiale, në të cilën është instaluar pjesa e sipërme e boshtit të shtytës, e lidhur me me anë të një tufë për konsumatorin, shpërndarësi është bërë në formën e një disku dhe lidhet në pjesën qendrore me boshtin përmes një njësie të transmetimit të çift rrotullues, dhe në pjesën e jashtme me një diametër disk-vargu disa metra ose më shumë, i përbërë nga një kornizë e ngurtë vëllimore me unazë radiale me lëkura të sipërme dhe të poshtme, e pajisur në pjesën fundore periferike me vetë një rotor me kafaz ketri, i bërë nga një cilindër aliazh alumini me trashësi radiale z me një rreze të jashtme R nga boshti i boshtit, lartësia h, e pajisur me të ngulitura në intervale të barabarta me sipërfaqen fundore të jashtme me shufra prej aliazh bakri, të lidhur në mënyrë monolitike në krye dhe në fund me goma bakri në formën e rrathëve, të lidhur fort me kornizën me unazë radiale, shtytësin. është instaluar në lartësi në mënyrë që rotori i tij aktual i kafazit të ketrit të jetë i vendosur kundër statorit të bërthamës dhe përkon me të në lartësi, ndërsa ato janë të ndara përgjatë gjithë perimetrit të cilindrit nga një hendek ajri me madhësi δ, mbështjellja e statorit është e lidhur me një burim i jashtëm i rrymës.

Dizajni i një motori elektrik asinkron tregohet në vizatimet e paraqitura. Figura 1 tregon në mënyrë skematike dizajnin e një motori elektrik boshtor, pamje të përgjithshme, seksion përgjatë planit qendror vertikal ("A-A"). Figura 2 tregon në mënyrë skematike dizajnin e një motori elektrik boshtor, pamje nga sipër. Figura 3 tregon në mënyrë skematike pjesën induktive aktive të shtytësit të një motori elektrik boshtor, të prerë përgjatë një rrafshi vertikal radial.

Konventat në tekst.

R - (m) rrezja e rotorit të një motori elektrik boshtor, distanca nga boshti i boshtit në sipërfaqen e jashtme të cilindrit të aliazhit të aluminit,

z - (mm) trashësia radiale e cilindrit të aliazhit të aluminit,

h - (mm) lartësia e bërthamës së statorit, lartësia e cilindrit të aliazhit të aluminit të vetë rotorit (në literaturën teknike kjo vlerë tregohet me një simbol, pasi drejtohet përgjatë boshtit të makinës),

δс - (mm) madhësia e hendekut të ajrit midis statorit dhe rotorit në një pozicion parkimi afatgjatë në temperatura të ulëta të ambientit.

δр - (mm) madhësia e hendekut të ajrit midis statorit dhe rotorit në gjendje pune (funksionim afatgjatë në gjendje të qëndrueshme me shpejtësi nominale, rrymë nominale, temperaturë nominale ose të ngritur).

Pozicionet në vizatime.

Është ndërtuar një motor elektrik boshtor (shih Fig. 1, 7). Në një truall të caktuar 1 përgatitet një platformë horizontale me madhësi rreth 1.5 R, mbi të bëhet bazamenti horizontal 2. Në përputhje me dokumentacionin, nën të ardhmen vendosen tunele teknologjike, tubacione, kabllo etj. themeli, dhe çelësat janë instaluar në vetë themelin, ankorat, sensorët e pajisjeve. Rreth perimetrit të themelit është ndërtuar një podium 3, i cili është i pajisur me spiranca për fiksimin e pllakës së montimit 4, e cila përgjatë gjithë sipërfaqes së saj të jashtme duhet të jetë e vendosur në mënyrë rigoroze në rrafshin horizontal. Një stator 5 është ndërtuar në pllakën e montimit 4, bërthama unazore e qarkut magnetik me lartësi h është mbledhur nga pllaka çeliku elektrik të laminuar dhe shtypet nga një pllakë presioni 6 me dy rreshta kunjash shtrënguese 7. Kur montoni statorit 5, plotësohen kushtet e mëposhtme: pa gërvishtje në pllakat e statorit dhe të sakta, brenda 1-2 mm, që korrespondon me diametrin e brendshëm të madhësisë së qarkut magnetik të statorit (R+δp) mm, pas së cilës mbështjellja 8 e statorit vendoset në brazda të tij. , telat nga të cilët janë të lidhur me një burim rrymë trefazor.

Shtytësi 10 përbëhet nga një bosht vertikal 9 dhe një shpërndarës, një disk-varg dhe vetë një rotor i kafazit të ketrit, i lidhur në mënyrë radiale dhe sekuenciale me të në rrafshin horizontal. Qendra është bërë në formën e një disku dhe është e lidhur në pjesën qendrore me boshtin 9 me anë të një njësie të transmetimit të çift rrotullues, për shembull, një lidhje me çelës ose me splina, dhe në anën e jashtme me një dërrasë disku të bërë nga një Kornizë vëllimore me unazë radiale me një lëkurë të sipërme dhe të poshtme. Kapaku i diskut dhe qendra janë të lidhura me anë të një lidhjeje me bulona të shkëputshme.

Në pjesën fundore periferike, shtytësi 10 është i pajisur me vetë një rotor me kafaz ketri, i cili është bërë nga një cilindër aliazh alumini 11 (shih Fig. 3) me trashësi radiale z, rrezja e jashtme e të cilit është R nga boshti i boshti 9, lartësia h, i pajisur me "të rrafshët" me sipërfaqen fundore të jashtme me shufra 12 prej aliazh bakri, të lidhur në mënyrë monolit, për shembull me saldim, në krye dhe në fund me goma bakri 13 në formë rrathësh, të lidhur fort te korniza radiale-unaze.

Shtytësi 10 i motorit elektrik boshtor mund të bëhet madhësive të ndryshme, nga një diametër prej rreth 1,5-2,5 m në dhjetëra metra. Dizajni i tij, materialet e përdorura, teknologjia e prodhimit, montimi dhe metodat e dorëzimit te konsumatori varen nga madhësia e diametrit. Nëse shtytësi 10 (Fig. 1) është i vogël në përmasa, ai bëhet si një njësi e vetme me një pjesë dhe transportohet në një enë të veçantë në vendin e ndërtimit të motorit elektrik boshtor. Me dimensione të mëdha të shtytëses 10, teknologjia e saj e projektimit dhe prodhimit bëhet më e ndërlikuar për shkak të nevojës për të përmbushur një sërë kërkesash kontradiktore, e cila është objekt i zgjidhjeve teknike të veçanta.

Shtytësi 10 është instaluar në qendër të rrethit të themelit 2. Pjesa e poshtme e boshtit të saj 9 është instaluar në njësinë e poshtme mbështetëse 14 në kushinetat e banjës së vajit. Njësia e sipërme mbështetëse me bosht 9 është projektuar si më poshtë. Në të njëjtën parcelë 1 të tokës pas podiumit 3 përgjatë perimetrit në intervale të barabarta, janë ndërtuar kolonat e shtytjes 15, të cilat janë bërë në mënyrë monolitike me themelin 2, pjesa e sipërme e tyre është e pajisur me elementë fiksimi, për shembull bulona, ​​me të cilat janë i lidhur me skajet e jashtme të trarëve të shtytjes 1-6, skajet e brendshme të të cilave janë gjithashtu të lidhura me bulona në një njësi mbështetëse-qendruese boshtore 17, e pajisur me kushineta radiale në të cilat është instaluar pjesa e sipërme e boshtit. 9. Numri i trarëve të shtytjes 16 varet nga diametri i shtytëses 10 dhe përcaktohet si rezultat i llogaritjes së forcës së trupit; njësia e sipërme mbështetëse duhet të sigurojë ngurtësinë e të gjithë strukturës së motorit elektrik boshtor në çift rrotullues maksimal. i shtytëses 10.

Shtytësi 10 është instaluar në mënyrë që rotori i tij me kafaz ketri me lartësi h të jetë i instaluar saktësisht përballë bërthamës së statorit 5 dhe të përputhet me të në lartësinë h, ndërsa sipërfaqja e jashtme Rotori i kafazit të ketrit të shtytësit 10 dhe sipërfaqja e brendshme e qarkut magnetik të statorit 5 përgjatë gjithë perimetrit duhet të ndahen nga një boshllëk ajri instalimi (parkimi) δ me një vlerë konstante, afërsisht 6-9 mm.

Kur krijoni një shtytës 10 për një shpejtësi të caktuar rrotullimi dhe një çift rrotullues të caktuar, është e nevojshme të kryhet jo vetëm një llogaritje e forcës statike, por edhe një llogaritje dinamike, duke marrë parasysh që streset mekanike në të gjitha nyjet nuk duhet të kalojnë kufirin e forcës së materiali, dhe në elementët strukturorë më të rrezikshëm dhe të rëndësishëm - shiritat e bakrit me qark të shkurtër nuk duhet të tejkalojnë forcën e rendimentit të bakrit.

Përveç kësaj, deformimi radial nga momenti i volantit të forcave centrifugale ( deformim elastik sforcimi në tërheqje), i përmbledhur me deformimin gjatësor nga zgjatimi termik në modalitetin e funksionimit në gjendje të qëndrueshme me ngarkesë nominale, nuk duhet të kalojë një vlerë të caktuar, duke qenë në të njëjtën kohë një deformim i dobishëm që redukton hendekun e ajrit në një vlerë δр, e cila ka një vlerë pozitive. efekt në karakteristikat e një motori elektrik asinkron.

Motori elektrik boshtor funksionon: kur mbështjellja e statorit 8 është e ndezur në një burim të rrymës elektrike alternative, në qarkun magnetik të bërthamës së statorit 5 shfaqet një fushë elektromagnetike rrotulluese, e cila ndërvepron me rotorin e kafazit të ketrit të vetë shtytësit 10 dhe e rrotullon me frekuencën këndore të llogaritur. Forca rrethore, duke vepruar në distancën R, krijon një moment të vazhdueshëm rrotullimi të vlerës së llogaritur të boshtit 9, i cili, përmes tufës 18, drejton ngarkesën - një pompë me kapacitet të lartë për furnizimin e llumit (shkëmbi i rëndë me ujë) tek njësitë e fabrikës së përpunimit.

Efektiviteti teknik i shpikjes qëndron në faktin se është krijuar një dizajn për një motor elektrik ekonomik boshtor AC që transmeton një çift rrotullues të rëndësishëm në ngarkesë.

Një motor elektrik boshtor AC që përmban një strehë të mbyllur me pika ngjitjeje në një mbështetëse, një stator të palëvizshëm të vendosur në të, i përbërë nga një bërthamë me një dredha-dredha dhe një rotor i lëvizshëm (rrotullues) me kafaz ketri me një bosht rrotullimi horizontal të instaluar në fllanxhë kushinetat në të dy anët e statorit, të fiksuara në strehë, të karakterizuara nga ajo që motori është bërë në një truall të paluajtshëm, i palëvizshëm i hapur me një stator të palëvizshëm dhe një shtytës të lëvizshëm (rrotullues) me një bosht rrotullimi vertikal, trupi i tij, me njësitë mbështetëse të poshtme dhe të sipërme, janë bërë nga një themel horizontal në formën e një rrethi, përgjatë perimetrit të të cilit është ndërtuar një podium unazor me një pllakë montimi horizontal të verifikuar të montuar në majë të saj, mbi të cilën një bërthamë unazore magnetike e statorit. qarku i lartësisë h është montuar nga çeliku elektrik i laminuar, i shtypur me një pllakë presioni dhe i shtrënguar nga rreshtat e stufave me një pllakë montimi, dredha-dredha e statorit është vendosur në brazda të bërthamës, shtytësi përbëhet nga një bosht vertikal dhe një shpërndarës, një këllëf disku dhe vetë rotori i kafazit të ketrit, i lidhur në mënyrë radiale dhe sekuenciale me të në rrafshin horizontal, pjesa e poshtme e boshtit është instaluar në qendër të rrethit të themelit në njësinë e poshtme mbështetëse në kushinetat e banjës së vajit, Pjesa e sipërme e boshtit është instaluar në njësinë e sipërme mbështetëse, e përbërë nga shtylla shtytëse, trarët shtytës dhe një njësi mbështetëse-qendruese boshtore, në të cilën kolonat shtytëse janë ndërtuar në mënyrë simetrike rreth podiumit me një hendek të barabartë midis tyre me një themel të përforcuar të lidhur. në mënyrë monolitike në themel, në pjesën e sipërme të pajisur me fiksues me të cilët fiksohen skajet e jashtme të trarëve të shtytjes dhe skajet e tyre të brendshme të fiksuara në një njësi mbështetëse-qendruese aksiale të pajisur me kushineta radiale, në të cilën ndodhet pjesa e sipërme e boshtit të shtytës. i instaluar, i lidhur me anë të një tufë me konsumatorin, shpërndarësi është bërë në formën e një disku dhe është i lidhur në pjesën qendrore me boshtin përmes një njësie të transmetimit të çift rrotullues, dhe nga pjesa e jashtme - me një disk-varg me një diametër prej disa metrash ose më shumë, i përbërë nga një kornizë e ngurtë vëllimore me unazë radiale me lëkura të sipërme dhe të poshtme, e pajisur në pjesën fundore periferike me vetë një rotor me kafaz ketri, i bërë nga një cilindër aliazh alumini me trashësi radiale z me një të jashtme rrezja R nga boshti i boshtit të lartësisë h, i pajisur me shufra aliazh bakri të futura në të në intervale të barabarta "të rrafshuara" me sipërfaqen e jashtme fundore, të lidhura në mënyrë monolitike në pjesën e sipërme dhe të poshtme me goma bakri në formën e rrathëve, të lidhura fort me korniza me unazë radiale, shtytësja është montuar në lartësi në mënyrë që rotori aktual i qarkut të shkurtër të vendoset përballë bërthamës së statorit dhe përkon me të në lartësi, ndërsa ato janë të ndara përgjatë gjithë perimetrit të cilindrit nga një hendek ajri i madhësisë δ, dredha-dredha e statorit është e lidhur me një burim të jashtëm të rrymës.

Shpikja ka të bëjë me motorët me djegie të brendshme, përkatësisht motorët rrotullues. Problemi teknik i zgjidhur nga shpikja është: rritja e besueshmërisë së strukturës, në veçanti zvogëlimi i konsumit të vulave të tehut. Motori përfshin mbulesa, midis të cilave një rotor është montuar në një aks, në foletë udhëzuese të të cilave janë instaluar tehet. Tehu ka formën e një cilindri të rrafshuar, dhe në sipërfaqen anësore të tij ka dy brazda tangjenciale të vendosura diametralisht përballë. Mbulesat në anën përballë rotorit kanë prerje unazore që formojnë një kanal unazor për kalimin e lëngut të punës, të ndarë nga rotori. Kanali unazor ka formën e një rrethi në seksion kryq që kalon nëpër bosht me një diametër që korrespondon me diametrin e tehut. Kanali përkulet me onde përgjatë një sinusoidi në mënyrë simetrike në lidhje me pjesën e mesme të rotorit, pingul me boshtin. Kapakët kanë dritare për marrjen e ajrit dhe gazrat e shkarkimit. Në trupin e secilës mbulesë ka dhoma të lidhura me kanalin, në të cilin ndodhen injektorët e karburantit dhe, nëse është e nevojshme, kalorifikues. Unazat e vulosjes janë instaluar lirshëm në brazda të teheve të bëra në sipërfaqen anësore të pjesëve të tyre të diskut. 4 i sëmurë.

Shpikja ka të bëjë me motorët me djegie të brendshme, përkatësisht motorët rrotullues. Motori i pistonit rrotullues Wankel është i njohur [A.F. Krainev. Fjalor-libër referimi mbi mekanizmat. - M.: Inxhinieri Mekanike, 1987, f. 40]. Në motor, një rotor trekëndor vendoset brenda një strehimi cilindrik, profili i të cilit bëhet sipas epitrokoidit. Rotori është montuar në mënyrë që të mund të rrotullohet në një bosht të çuditshëm dhe është i lidhur ngushtë me një ingranazh që ndërvepron me një ingranazh të palëvizshëm. Rotori me rrotën e ingranazhit rrotullohet mbi rrotën e palëvizshme në mënyrë që skajet e tij të rrëshqasin përgjatë sipërfaqes së brendshme të strehimit, duke prerë vëllimet e ndryshueshme të dhomave të kanalit të brendshëm. Në këtë rast, një kanal për kalimin e lëngut të punës formohet midis sipërfaqes së brendshme të strehimit dhe sipërfaqes së rotorit. Strehimi është i pajisur me dritare për furnizimin e përzierjes së karburantit dhe gazrave të shkarkimit, si dhe një dhomë të lidhur me kanalin me një prizë të instaluar në të. Motori nuk ka pjesë masive që kryejnë lëvizje reciproke, gjë që përmirëson butësinë e funksionimit dhe zvogëlon nivelin e zhurmës dhe dridhjeve gjatë funksionimit. Sidoqoftë, dizajni ka disavantazhe që lidhen me praninë e ingranazheve dhe një bosht ekscentrik, i cili zvogëlon besueshmërinë e funksionimit të tij. Një motor boshtor rrotullues u zgjodh si një prototip [Application PCT 94/04794, MKI F 01 C 1/344, publ. 03.03.94]. Motori ka një strehë, brenda së cilës një rotor disku me tehe të instaluara në foletë e tij është i fiksuar në boshtin e rrotullimit. Trupi përbëhet nga dy kapakë masivë të lidhur me njëri-tjetrin. Një futje e lëvizshme është instaluar në zgavrën unazore të secilës mbulesë në anën e rotorit, duke formuar një konfigurim kanali për kalimin e lëngut të punës. Kështu, mund të konsiderojmë se çdo mbulesë është bërë si një përbërje. Kjo teknikë u përdor në prototip për të përmirësuar prodhimin e një mbulese masive me një kanal të një konfigurimi të caktuar, i cili diktohet nga forma e tehut dhe ligji i lëvizjes së tij reciproke boshtore. Prototipi përdor tehe në formën e pllakave drejtkëndëshe, anët e shkurtra të të cilave, përballë kapakut, kanë një rrumbullakim me rreze. Kanali unazor për kalimin e lëngut të punës ka një formë tërthore korresponduese, e cila ndahet nga disku i rotorit në dy pjesë me vëllim të barabartë. Në drejtimin përgjatë boshtit të rotorit, kanali përkulet në një mënyrë të ngjashme me valën sipas një ligji periodik, në mënyrë simetrike në lidhje me pjesën e mesme të rotorit, pingul me boshtin e rotorit. Një valë në një spastrim aeroplan ka formën e një trapezi. Mbulesat janë të pajisura me dritare për furnizimin me ajër dhe daljen e gazit të shkarkimit, si dhe një dhomë të lidhur me kanalin në të cilin është instaluar një injektor karburanti. Prototipi, ndryshe nga analogu i mësipërm, ka një rregullim boshtor të rotorit të diskut dhe është plotësisht i balancuar, dhe për këtë arsye më i besueshëm në funksionim. Sidoqoftë, gjatë funksionimit të motorit, tehet përjetojnë ngarkesa të konsiderueshme maksimale për shkak të kthesave të kanalit të shkallëzuar. Për më tepër, sistemi kompleks i vulave fikse në teh çon në konsumimin e tyre të pabarabartë gjatë funksionimit. Grumbullimet e vendosura në tehet e lakuara konsumohen shumë më shpejt se në sipërfaqet e drejta, gjë që çon në humbjen e ngushtësisë së dhomave të punës dhe për pasojë në rënie të fuqisë apo edhe në prishje të motorit. Baza e shpikjes është detyra e rritjes së besueshmërisë së strukturës. Problemi zgjidhet nga fakti se në një motor boshtor rrotullues, duke përfshirë një strehë të përbërë nga dy mbulesa të ndërlidhura, midis të cilave është instaluar një rotor i montuar në një aks, në pjesën periferike të të cilit ka fole udhëzuese të orientuara në plane radiale përgjatë boshti i rotorit, në të cilin janë instaluar tehet duke siguruar mundësinë e kthimit të tyre lëvizje përpara në një drejtim paralel me boshtin e rotorit, në sipërfaqen e brendshme të çdo mbulesë ka një çarje unazore të një konfigurimi të tillë që kur lidhen kapakët, formohet një kanal unazor për kalimin e lëngut të punës, kanali ka një teh. -seksion kryq ne forme qe kalon neper boshtin e rotorit dhe perkulet ne menyre valore sipas nje ligji periodik, ne menyre simetrike ne raport me seksionin e mesit te rotorit, pingul me boshtin e tij, ndersa tehet jane te pajisura me elemente mbyllese, pjesa periferike. i rotorit me tehe të instaluara ndodhet brenda kanalit unazor, dhe secila mbulesë është e pajisur me dritare për furnizimin me ajër në kanalin unazor dhe gazrat e shkarkimit, si dhe një dhomë të lidhur me një kanal unazor në të cilin është instaluar një injektor karburanti, sipas sipas shpikjes, secila teh ka formën e një cilindri të rrafshuar, në sipërfaqen anësore të të cilit ka dy brazda tangjenciale të vendosura diametralisht përballë, të bëra për të lejuar vendosjen e tehut në folenë udhëzuese të rotorit, në të janë instaluar elementë vulosës. sipërfaqja anësore e teheve të pjesëve të diskut, duke siguruar mundësinë e lëvizjes së lirë të tyre përgjatë perimetrit të pjesëve të diskut të tehut, kanali përkulet në një mënyrë të valëzuar përgjatë një sinusoidi. Shpikja ilustrohet nga figurat e vizatimeve:

Figura 1 - pamje e përgjithshme izometrike e motorit,

Figura 2 - izometria e tehut me elemente vulosëse,

Fig.3 - seksioni A-A në Fig. 1 (nga mbulesa dhe lidhësi i rotorit),

Figura 4 është një diagram i procesit të funksionimit të motorit (fshirje në rrafshin e seksionit unazor përgjatë vijës qendrore të kanalit). Motori përfshin një mbulesë të sipërme 1 dhe një mbulesë të poshtme 2, të lidhur me bulona 3 përmes një ndarësi 4. Rotori 5 është i fiksuar në një bosht 6 duke lejuar rrotullimin në kushinetat 7. Tehet 8, në formë të një cilindri të rrafshuar, janë instaluar lirshëm në foletë udhëzuese të rotorit 5 në pjesën periferike të tij. Mbulesat 1, 2 në anën përballë rotorit 5 kanë prerje unazore 9, të cilat janë projektuar në mënyrë të tillë që kur mbulesat montohen në një strukturë të vetme, të formohet një kanal unazor 10 për kalimin e lëngut të punës, i ndarë nga rotori 5. Kanali unazor 10 ka një seksion kryq që kalon përmes boshtit 6 në formën e një rrethi me një diametër që korrespondon me diametrin e tehut. Kanali unazor 10 përkulet në një mënyrë të ngjashme me valën përgjatë një sinusoidi 11 në mënyrë simetrike në lidhje me pjesën e mesme të rotorit 5, pingul me boshtin 6. Mbulesat 1, 2 kanë dritare 12 për marrjen e ajrit dhe dritaret 13 për gazrat e shkarkimit. Në trupin e secilës mbulesë ka dhoma 14 të lidhura me kanalin 10, në të cilin janë vendosur injektorët e karburantit 15, dhe, nëse është e nevojshme, kalorizues (nuk tregohen në figura). Tehu 8 ka dy brazda tangjenciale 16 në sipërfaqen e saj anësore, të vendosura diametralisht përballë. Elementet e vulosjes - unazat 17 - mund të instalohen lirshëm në brazda të bëra në sipërfaqen anësore të seksioneve të diskut të teheve 8. Kanali 10 ndahet nga rotori në dy pjesë, secila prej të cilave mund të ndahet në zona: 18 - marrja e ajrit zona, 19 - zona e kompresimit, 20 - zona e goditjes së punës, 21 - zona e shkarkimit të gazit të shkarkimit. Në këtë rast, çdo zonë pune e pjesës së sipërme të kanalit zhvendoset në lidhje me zonën e ngjashme të punës të pjesës së poshtme të kanalit me një kënd të caktuar. Në rast se kanali "vala sinus" ka 2 perioda, siç tregohet në Fig. 4, atëherë këndi i zhvendosjes është 90 o. Në motorët me fuqi më të lartë, dhe për këtë arsye me një diametër më të madh të rotorit, këshillohet të rritet numri i periudhave të përkuljes së kanalit. Në këtë rast, këndi i zhvendosjes do të jetë më i vogël. Motori funksionon si më poshtë. Në momentin fillestar, mekanizmi i këmbëzës bën që rotori 5 të rrotullohet dhe tehet 8 fillojnë të lëvizin përgjatë kanalit 10. Në të njëjtën kohë, ajri thithet ose pompohet në vëllimin midis teheve ngjitur 8 të vendosura në zonën 18 përmes dritarja 12. Më pas, pasi të dy tehet kalojnë dritaren, vëllimi ndërmjet tyre zvogëlohet dhe ndodh ngjeshja e ajrit (zona 19). Në zonën e goditjes së punës 20, karburanti furnizohet nga dhoma 14 përmes grykës 15 në ajrin e kompresuar, i cili ndizet vetë në një shkallë të lartë kompresimi ose ndizet duke përdorur një kalorifikues. Presioni i gazrave zgjerues vepron mbi tehet 8 dhe rrotullon rotorin 5. Gazrat e shkarkimit dalin përmes dritareve 13 në zonën 21. Më pas, djegia mbështetet nga një furnizim i vazhdueshëm me karburant përmes grykës 15. Kur motori punon, tehet 8 kryejnë një lëvizje komplekse: reciproke në vrimat e rotorit 5 dhe lëvizje përkthimore në kanalin unazor 10. Mbyllja e dhomave të punës midis teheve kryhet nga unazat 17. Për faktin se unazat janë të instaluara lirisht në brazda në tehe, kur tehet lëvizin, ato rrëshqasin përgjatë brazdës, duke ndryshuar vazhdimisht pozicionin e tyre, dhe për këtë arsye konsumohen në mënyrë të barabartë. Forma sinusoidale e kanalit 10 siguron lëvizje të qetë të teheve, gjë që redukton konsumimin e tyre në krahasim me prototipin dhe rrit besueshmërinë operacionale. Motori shpikës mund të funksionojë sipas ciklit të përshkruar në çdo lëndë djegëse hidrokarbure të lëngshme pa ndryshuar dizajnin. Në raste të veçanta, kur të arrihet fuqi të lartë motori, diametri i tehut rritet ndjeshëm; mund t'i afrohet një vlere kritike. Për të shmangur këtë, disa kanale koncentrike janë bërë në kapakë, dhe në rotor ka disa rreshta koncentrikë të lojërave elektronike me një numër përkatës të teheve me diametër më të vogël të instaluar në to. Shpikja do të gjejë aplikim industrial në industrinë e automobilave, industrinë e avionëve dhe mund të përdoret në termocentrale portative.

KERKESE

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar ne http:// www. te gjitha te mirat. ru/

Motorë elektrikë linearë. rishikim i përgjithshëm

Sot, në shumë komponentë të makinave dhe mekanizmave ekziston nevoja për disqet e lëvizjes përkthimore. Zbatimi i disqeve të tilla është i disponueshëm në shumë mënyra të mundshme, në varësi të kërkesave të specifikimeve teknike për dizajnin që po zhvillohet, si dhe nga parametrat e vetë diskut. Bazuar në metodën e konvertimit të energjisë, disqet lineare mund të ndahen në 3 kategori të gjera: elektrike, pneumatike dhe hidraulike. Çdo lloj ka avantazhet dhe disavantazhet e veta, të cilat do të diskutohen më në detaje më vonë në këtë artikull. Një tipar i përbashkët i "zgjidhjeve të gatshme" të sotme në fushën e pozicionimit linear është një numër i madh përbërësish dhe pjesësh që përbëjnë dizajnin e diskut, i cili më pas ndikon në efikasitetin e funksionimit, lehtësinë e konfigurimit dhe mirëmbajtjes, si dhe qëndrueshmëria e këtij mekanizmi. Në këtë drejtim, makinat lineare me veprim të drejtpërdrejtë janë duke u zhvilluar në mënyrë aktive. Në hartimin e makinave të tilla, si rregull, nuk ka kuti ingranazhesh ose konvertues mekanikë të lëvizjes rrotulluese në lëvizje përkthimore. Kështu, lëvizja e elementit lëvizës dhe të shtyrë kryhet në të njëjtën koordinatë. Janë këto kërkesa që plotëson klasa e përdorur gjerësisht kohët e fundit e makinave elektrike, motorët elektrikë linearë. Qëllimi i kësaj pune është të paraqesë një pasqyrë të kësaj klase motorësh në një formë të përshtatshme për lexuesin, duke sistemuar informacionin nga burime të ndryshme. Gjithashtu, artikulli do të shqyrtojë parimin e funksionimit të motorëve elektrikë linearë, fushat e tyre të aplikimit, krahasimin e tyre me disqet e tjera të lëvizjes përkthimore dhe llojet e modeleve të tyre.

Nga historia e krijimit të motorëve elektrikë linearë

Përmendja më e hershme e një makine elektrike, në të cilën ndërveprimi i fushave elektromagnetike bëri që një element të lëvizte gjatësore në raport me një tjetër, lidhet me emrin e Charles Wheatstone, një shkencëtar dhe shpikës anglez. Në vitet 1840, ai përshkroi një model të një motori të ngjashëm, megjithëse dizajni i tij ishte primitiv dhe joefektiv. Një përshkrim i një modeli më afër kushteve reale u dokumentua në vitin 1905 nga shpikësi Alfred Zehden. Modelet e para funksionale u prodhuan 30 vjet më vonë, vetëm në 1935-1940.

Që atëherë, ka ndryshuar shumë në hartimin e motorëve elektrikë linearë: materiale të reja kanë hyrë në përdorim (përfshirë magnet të përhershëm që përmbajnë metale të rralla të tokës), modifikime të ndryshme të disqeve u krijuan për një gamë të gjerë aplikimesh dhe diapazoni i fuqive të vlerësuara u rrit në rangun nga 0,5 (mW) në 1200 (kW).

Parimi i funksionimit të një motori elektrik linear.

Një motor elektrik linear është një makinë elektrike, sipërfaqet aktive të elementeve ndërvepruese të sistemit magnetik të së cilës janë të hapura. Elementi kryesor zakonisht quhet induktor ose "forcues" në letërsinë angleze. Elementi kryesor është një analog i drejtpërdrejtë i statorit të një motori elektrik me lëvizje rrotulluese. Induktori përmban mbështjellje të fushës të lidhura me rrjetin e rrymës alternative. Në shumicën e rasteve, induktori është i palëvizshëm. Megjithëse, megjithatë, në fusha të specializuara teknike ekzistojnë modele të makinerive lineare të përmbysura, për shembull, motori tërheqës i trenave të sistemit të transportit monorail. Vështirësia e krijimit të një motori me një induktor lëvizës përfshin nevojën për një kontakt rrëshqitës për të transferuar energjinë në mbështjelljet e motorit.

Emri i elementit dytësor, si rregull, përdoret pa ndryshim, megjithëse në disa literaturë termi "armaturë" gjendet si përcaktim për elementin lëvizës të një motori linear. Për analogji, elementi dytësor mund të krahasohet me një rotor. Dizajni teknologjik i elementit dytësor varet nga lloji i makinës elektrike që po projektohet: mund të jetë një fletë metalike e veshur me një shtresë materiali me përçueshmëri të lartë elektrike në rastin e një makine asinkrone, ose një grup magnetësh të përhershëm të vendosur në një aeroplan. me pole të ndryshëm njëri pas tjetrit në rastin e një sinkroni. Përdorimi i magneteve të tokës së rrallë në projektimin e elementit dytësor ka çuar në një rritje të konsiderueshme të performancës së fuqisë së motorëve elektrikë.

Oriz. 1. Ideja e përgjithshme e dizajnit linear të motorit

Në Fig. Figura 1 tregon një ide të përgjithshme të dizajnit të një motori elektrik linear. Kjo nuk është asgjë më shumë se zhvillimi i të dy elementëve të një motori rrotullues pa furça. Në këtë pikë shembull specifik- zhvillimi i një makinerie të përmbysur sinkron trefazor.

Le të shqyrtojmë bashkëveprimin e fushave magnetike në një motor, duke çuar në shfaqjen e forcës gjatësore duke përdorur shembullin e një makine sinkrone dyfazore. Në Fig. 2 tregon një qark ekuivalent që shpjegon parimin e funksionimit. Induktori është i fiksuar në mënyrë fikse në bazë. Elementi dytësor mund të lëvizë përgjatë një vije të drejtë paralele me bazën në mbështetëse rrëshqitëse. Mbështjelljet e induktorit paraqiten në formën e mbështjelljeve cilindrike të lidhura me një rrjet të rrymës alternative. Në përgjithësi, për të siguruar vazhdimësinë e forcës që i jepet elementit dytësor, është e nevojshme që ndryshimi në fazat e ndërrimit të mbështjelljes së induktorit të plotësojë ekuacionin:

ku T I është distanca midis qendrave gjeometrike të mbështjelljeve ngjitur, m;

T VE - distanca midis qendrave gjeometrike të dy magneteve më të afërt të orientuar në mënyrë identike.

Kështu, një fushë magnetike udhëtuese do të formohet në hendekun e ajrit.

Mund të tregohet se për makinën e paraqitur në Fig. Diferenca me 2 faza

Siç e dini, polet magnetike me të njëjtin emër zmbrapsen, dhe polet magnetike me të njëjtin emër tërheqin. Duke shtuar vektorët e të gjitha forcave që veprojnë në sistem, marrim vektorin e forcës rezultuese F, të drejtuar përgjatë boshtit të elementit dytësor.

Oriz. 2. Qarku ekuivalent

Parimi i funksionimit të një motori koaksial linear.

Ka mjaft modele dhe lloje të motorëve elektrikë linearë. Një prej tyre është modifikimi i një makine lineare nga një faktor i formës së sheshtë në një cilindrike. Ky dizajn quhet "koaksial" (përkthyer fjalë për fjalë - koaksial). Gjithashtu, në disa literaturë ka emra "tubular", "cilindrik", dhe në anglisht "motor linear tubular". Në këtë rast, të dy elementët kanë formën e cilindrave të zgjatur, boshtet gjatësore të të cilëve përkojnë. Për më tepër, elementi dytësor ndodhet direkt brenda induktorit. Faktori i formës cilindrike mund të jetë më i dëshirueshëm për disa aplikime teknike për shkak të kompaktësisë së tij. Për shembull, nëse keni nevojë të zëvendësoni cilindrat hidraulikë ose pneumatikë në një pajisje të caktuar me një makinë elektrike.

Ekziston një ndryshim thelbësor midis qarkut të motorit linear të diskutuar më parë dhe modifikimit të tij koaksial. Ky ndryshim qëndron në metodën e mbylljes së fluksit magnetik të motorit. Në rastin e parë, rrjedha mbyllet në mënyrë tërthore, në raport me vektorin e forcës vepruese. Në versionin koaksial, fluksi magnetik mbyllet në mënyrë gjatësore. Le të shqyrtojmë në detaje strukturën e të dy pjesëve të motorit koaksial.

Induktori përbëhet nga një bërthamë magnetike, e cila, si rregull, përbëhet nga rondele të veçanta çeliku. Mbështjelljet e diskut, të cilat janë mbështjellje ngacmuese, vendosen në brazda të rondele. Kontaktet për lidhjen me rrjetin drejtohen jashtë, përtej perimetrit të rondele. Një vizatim skematik i një elementi qark magnetik është paraqitur në Fig. 3.

Elementi dytësor i motorit koaksial mund të bëhet në tre opsione të ndryshme: një shufër në të cilën magnetet cilindrikë të përhershëm janë të vendosur me pole të ngjashme përballë njëri-tjetrit; një shufër ose tub i zbrazët i bërë nga materiali ferromagnetik. Dizajni i strehës së induktorit duhet të përfshijë kushineta rrëshqitëse në kapakët fundorë, të cilët janë të nevojshëm për të mbështetur dhe përqendruar elementin dytësor. Projektuesi duhet gjithashtu të sigurojë vula për bashkimin lëvizës nëse kushtet e funksionimit e kërkojnë atë. Forma cilindrike e elementit dytësor është e përshtatshme për ta përdorur atë si piston në pajisje të ndryshme, për shembull, kompresorë apo edhe gjeneratorë linearë me naftë.

Oriz. 3. Elementi i bërthamës magnetike të një motori koaksial

Le të shqyrtojmë parimin e funksionimit të një motori koaksial. Në Fig. Figura 4 tregon një diagram të thjeshtuar të një makine sinkrone trefazore. Linjat e fushës magnetike të shufrës tregohen me ngjyrë të gjelbër. Siç shihet nga figura, në rrafshin e lidhjes së poleve të ngjashme të magnetëve fqinjë, vijat e induksionit magnetik drejtohen vertikalisht lart. Prandaj, ata do të kalojnë mbështjelljen e spirales së diskut pingul. Kjo do të thotë se duke furnizuar tensionin e kërkuar në secilën nga fazat e motorit, elementi dytësor mund të detyrohet të lëvizë në drejtimin gjatësor (nëse induktori është i fiksuar në mënyrë të fiksuar).

Oriz. 4. Diagrami shpjegues.

Vini re se çdo fazë e motorit ndikon në magnetin "fqinj" në lidhje me spiralen e tij, sepse një magnet i vendosur drejtpërdrejt në qendrën gjeometrike të spirales së diskut nuk do të ndikohet nga një forcë gjatësore, që do të thotë se nuk është e mundur ta lëvizësh atë pa një impuls fillestar.

Faktori i formës tubulare ofron përparësi të konsiderueshme sepse... mbyllja gjatësore e fluksit magnetik ndërmjet mbështjelljeve të induktorit dhe shufrës magnetike siguron një orientim matematikisht ideal të fushës magnetike.

Aplikimet e motorëve linearë

Rripa automatike (transportues)

Në skemën klasike të transportuesit, rripi duhet të shtrihet midis dy rrotullave, të cilët do të transmetojnë lëvizjen në të. Për më tepër, forca e transmetuar do të varet nga tensioni i shiritit midis rrotullave, i cili paraqet kufizime mjaft domethënëse në dizajn, si dhe Kërkesa shtesë në forcën e materialit të vetë shiritit. Vlen gjithashtu të theksohet se nëse aksidentalisht futen aksidentalisht në copëzën e kontaktit midis rrotullave dhe rripit të ndryshëm të thërrmueshëm ose lubrifikantë, ngjitja e sipërfaqeve do të ulet ndjeshëm. Nëse përdoret një motor elektrik linear, forca e transmetuar nuk do të varet nga tensioni i rripit dhe ngjitja e sipërfaqeve, dhe rrotullat do të duhet të përdoren vetëm si mbështetës. Në këtë rast, një rrip materiali përcjellës duhet të ngjitet në shirit, i cili do të luajë rolin e një elementi dytësor të motorit.

Industria e veglave të makinerisë

Servomotorët linearë janë bërë të përhapur në industrinë vendase dhe të huaj të veglave të makinerisë. Le të kujtojmë se një servo drive është një sistem i përbërë nga një makinë elektromekanike, detyra e së cilës është të gjurmojë një pozicion të caktuar. Kjo është arsyeja pse disqet servo janë kaq të kërkuara në industrinë e veglave të makinerisë. Në shumë komplekse moderne të përpunimit, është e nevojshme të sigurohet lëvizja përkthimore e trupit të punës përgjatë tre akseve në hapësirë. Puna kryhet pikërisht në koordinatat karteziane. Si shembull, ne mund të citojmë një drejtim kaq të ri në zhvillimin e ndërtimit të veglave të makinerisë si printerët 3D. Pra, pse një motor linear është më i mirë se zgjidhjet tradicionale në këtë fushë, si p.sh. ngasësit e rripit, raftit dhe pinionit, ose ngasësit me vidhos? Kjo çështje do të diskutohet në detaje në pjesën tjetër të këtij artikulli, por tani për tani ne do të rendisim shkurtimisht avantazhet kryesore:

· mungesa e njësive të ndërmjetme midis motorit dhe trupit të punës;

· qëndrueshmëri e rritur e makinës;

· lehtësinë e mirëmbajtjes;

· rritje e saktësisë së pozicionimit;

· Shpejtësia e lartë dhe normat e nxitimit.

Le të sqarojmë pak çështjen e saktësisë së pozicionimit. Saktësia absolute, rezolucioni dhe përsëritshmëria e pajisjes përkthimore varet nga pajisja e reagimit. Sot ka shumë të disponueshme në treg sensorë të ndryshëm lëvizjen lineare, shpejtësinë dhe nxitimin, si dhe kontrollorët e nevojshëm për funksionimin e tyre. Në këtë drejtim, çështja e saktësisë së pozicionimit varet kryesisht nga buxheti i ndarë për zhvillimin dhe prodhimin e makinës. Për më tepër, kërkohet një gjerësi e lartë brezi e sistemit linear të kontrollit të makinës, por, përsëri, për shkak të mbizotërimit të elektronikës dixhitale me cilësi të lartë, ky problem është plotësisht i zgjidhshëm.

Mekanizmat e paketimit dhe shpërndarjes në prodhim.

Të gjitha avantazhet e mësipërme të servo disqeve lineare mund të jenë të dobishme nëse ato përdoren jo vetëm si pjesë e një kompleksi përpunues, por edhe si mekanizmi kryesor lëvizës i pajisjeve të tjera të specializuara në prodhim. Le të shqyrtojmë, si shembull, në cilat pajisje kompania gjermane Dunkermotoren ofron përdorimin e servove të saj koaksiale (Fig. 5).

A) Lëngjet në shishe;

B) Transporti nga një transportues në tjetrin;

B) Ambalazhimi i produktit në kontejnerë;

D) Pushers për tampon carousel.

Duke nxjerrë përfundime nga shembujt e mësipërm, mund të konkludojmë se përdorimi i një motori linear në prodhim është i kufizuar vetëm nga shumëllojshmëria e pajisjeve të instaluara në elementin lëvizës.

Oriz. 5. Motorët linearë në prodhim.

Llojet premtuese të transportit në pistë

Këto lloje të transportit përfshijnë maglev (tren me levitacion magnetik), si dhe sistemin e transportit monohekurudhor. Në gusht 2001, në Moskë filloi ndërtimi i degës së parë dhe të vetme të sistemit të transportit monorail në qytet. Meqenëse mjetet lëvizëse të një sistemi të tillë funksionojnë në një rreze të varur të pistave, zhvilluesit u përballën me çështjen e minimizimit të masës së këtij treni. Duke marrë parasysh që hekurudha e vetme funksionon jashtë, në sezonin e ftohtë mund të lindë problemi i ngrirjes së rrezes mbështetëse dhe pesha e mjeteve lëvizëse të lehta mund të jetë e pamjaftueshme për të siguruar një angazhim të besueshëm të mikroprotrusioneve. Gjithashtu, duhet theksuar se traseja e linjës kalon nëpër zona urbane me popullsi të dendur, që do të thotë se për transportin vendosen kufizime në nivelin e zhurmës së emetuar. Analiza e këtyre problemeve çon në përfundimin se është e papranueshme përdorimi i karrocave klasike rrotulluese me rrota çeliku në këtë lloj transporti. U vendos që mbështetësit të bëhen në formën e rrotullave të gomës dhe si një pajisje shtytëse, zhvilluesit e qendrës inxhinierike dhe shkencore "TEMP" projektuan një motor tërheqës linear asinkron. Në rastin e një treni në një sistem pezullimi magnetik, situata është, në një farë mënyre, më e paqartë, pasi në këtë rast shtytja e rrotave përjashtohet me përkufizim. Kanë mbetur disa opsione të mundshme: një motor jet, ose një pajisje shtytëse pa kontakt, bazuar në ndërveprimin e forcës së fushave elektromagnetike. Motori reaktiv është hedhur poshtë për shkak të konsumit të lartë të karburantit, si dhe niveleve të papranueshme të zhurmës. Kështu, elektromotori linear ka siguruar të drejtën të quhet zgjidhje tradicionale si një element që siguron lëvizjen e trenave të levitacionit magnetik. Një shembull është sistemi japonez JR-Maglev, përbërja eksperimentale e të cilit në vitin 2003 vendosi një rekord shpejtësie absolute për transportin hekurudhor prej 581 km/h me pasagjerë në bord. Konkretisht në këtë sistem, në trupin e trenit instalohen magnet të përhershëm superpërcjellës dhe falë elektromagnetëve të vendosur përgjatë rrugës, krijohet një fushë magnetike udhëtuese. Një ilustrim i parimit të funksionimit të sistemit është paraqitur në Fig. 6.

Oriz. 6. JR-Maglev

Pajisje të rënda ndërtimi

Autorët po shqyrtojnë mundësinë e krijimit të një çekiçi elektrik me ndikim të bazuar në një motor linear. Një pajisje e ngjashme është planifikuar të përdoret për grimcimin e shkëmbinjve, si dhe për punë në rrugë dhe ndërtim për ngarjen e shtyllave. Dizajni i këtij lloji të instalimit është paraqitur në Fig. 7, ku 1 është induktori linear i motorit, 2 është bumi i çekiçit, 3 është çikriku, 4 është pjesa e goditjes së çekiçit. Kur ngasni një grumbull, pjesa e goditjes së çekiçit mund të ulet sikur nën ndikimin e forcën e vet gravitetit, dhe nën ndikimin e shumës së gravitetit dhe forcës së marrë nga një motor elektrik linear. Bumi i çekiçit ulet poshtë duke përdorur një çikrik ndërsa grumbulli thellohet. Përparësitë e një çekiçi elektrik mbi zgjidhjet standarde, të tilla si një çekiç dizel dhe një çekiç hidraulik, përfshijnë aftësinë për të kthyer shpejt mbrapsht, si dhe një gamë të gjerë të kontrollit të forcës dalëse.

Ashensorë, ashensorë

Në vitin 2014, shqetësimi gjerman ThyssenKrupp njoftoi fillimin e punës për projektimin e një sistemi ashensori pa kabllo, të quajtur MULTI. Si pjesë e këtij sistemi, supozohet se kabina do të jetë e pajisur me dy motorë elektrikë linearë - për lëvizje vertikale dhe horizontale, përkatësisht. Kjo qasje mund të ndryshojë rrënjësisht idetë rreth arkitekturës standarde ndërtesa të larta. Supozohet gjithashtu se disa kabina do të lëvizin brenda një bosht ashensori në të njëjtën kohë. Shpejtësia e kabinës, sipas zhvilluesve, do të jetë 5 (m/s), dhe motori linear do të sigurojë butësinë e tij. Ideja pas konceptit të mësipërm tingëllon mjaft aventureske. Sidoqoftë, një patentë për një sistem të ngjashëm (lëvizje vertikale) u regjistrua në 1993. Ashensori i patentuar pa kabllo ka në dizajnin e tij një motor elektrik të sheshtë linear, induktori i të cilit është i fiksuar në mënyrë të fiksuar në lidhje me boshtin e ashensorit, dhe elementi dytësor është bërë në formën e një shiriti të fiksuar në kabinën e ashensorit. Kur është i palëvizshëm, sistemi nuk shpenzon energji për të mbështetur peshën; në vend të kësaj, aktivizohet mekanizmi i frenimit. Përveç sa më sipër, ka patenta të njohura për ashensorët me kabllo standarde, lëvizësit tërheqës të të cilëve janë motorë linearë të sheshtë (1992) dhe koaksial (1994). Në të dyja këto raste, elementi dytësor i motorit montohet drejtpërdrejt në kundërpeshë.

Oriz. 7. Motor linear për çekiçin e shtytjes së shtyllave.

Pompë Magnetohidrodinamike (MHD).

Një pompë MHD është një pajisje për pompimin e një substance përçuese elektrike në gjendje të lëngshme. Dizajni i një pajisjeje të tillë ndryshon ndjeshëm nga qarqet motorike lineare të diskutuara më sipër, megjithatë, ngjashmëria themelore proceset fizike, falë të cilave funksionojnë të dyja këto makina, na lejojnë të klasifikojmë në mënyrë indirekte pompat MHD si një ndarje të veçantë të motorëve elektrikë linearë. Pompat magnetohidrodinamike mund të jenë me rrymë direkte dhe alternative. Le të shpjegojmë shkurtimisht parimin e funksionimit të një pajisjeje të tillë duke përdorur shembullin e një pompë DC MHD. Në Fig. 8 ka: 1 - elektromagnet në formë C, 2 - tubacion me metal të lëngshëm, 3 - elektroda të salduara në muret e tubacionit. Një rrymë e drejtpërdrejtë furnizohet përmes elektrodave, dhe në zonën ku rrjedh kjo rrymë, formohet një forcë ndërveprimi elektromagnetik, duke e shtyrë metalin më tej përgjatë tubacionit. Për më tepër, drejtimi i veprimit të kësaj force është i lehtë për t'u përcaktuar duke përdorur rregullin e njohur të "dorës së majtë". Përparësitë e pompave MHD janë: mungesa e pjesëve rrotulluese dhe fërkuese, aftësia për të rregulluar pa probleme normën e rrjedhës në një gamë të gjerë, lehtësinë e funksionimit dhe mirëmbajtjes, besueshmërinë dhe sigurinë në funksionim për shkak të vulosjes së kanalit të lëngut të transportuar. .

Oriz. 8. Pompë DC MHD.

Armë

Në dy paragrafët e ardhshëm do të shqyrtohen të ashtuquajturit motorë linearë me nxitim të lartë. Kjo klasë e motorëve nuk ka kërkesa të tilla standarde si funksionimi afatgjatë në modalitetin nominal, saktësia e pozicionimit ose një gamë e gjerë karakteristikash rregullimi. Kriteri kryesor për cilësinë e makinave të tilla është shpejtësia maksimale që ato mund t'i japin objektit të kontrollit. Pa dyshim armë- një nga ato zona ku ky parametër luan një rol të rëndësishëm. Nëse imagjinojmë një motor linear koaksial, elementi dytësor i të cilit është një predhë kinetike, atëherë nuk marrim asgjë më shumë se një armë elektromagnetike. I vetmi ndryshim është se predha, ndryshe nga një element tipik dytësor i një lineari motori asinkron ka një gjatësi më të shkurtër se induktori. Kjo imponon disa kërkesa për kontrollin e mbështjelljes së një përshpejtuesi të tillë, përkatësisht si më poshtë: rryma në spiralen e diskut duhet të bjerë në zero pikërisht në momentin kur predha është në qendrën e saj gjeometrike. Dhe në të njëjtin moment, spiralja tjetër në drejtim të lëvizjes së predhës duhet të ndizet. Kështu, predha në tytë do të përshpejtohet vazhdimisht, dhe përveç kësaj, do të përqendrohet, falë formës së njohur të linjave të fushës magnetike të spirales. Përparësitë e këtij lloji të armës përfshijnë pa zhurmë dhe pa flakë.

Një armë elektromagnetike nuk kërkon zëvendësim periodik të tytës siç kërkohet armë zjarri. Tërheqja nga gjuajtja është më e vogël se ajo e një arme zjarri për shkak të mungesës së impulsit shtesë që lidhet me lëshimin e gazrave pluhur. Me kusht që qarqet elektrike të jenë të mbyllura, xhirimi mund të kryhet pothuajse në çdo mjedis, pasi nuk kërkohet prania e oksigjenit për të shkrepur një goditje. Dhe vetë predha është më e lirë. Por pavarësisht nga të gjitha avantazhet e mësipërme, një armë elektromagnetike e këtij lloji nuk u prodhua kurrë në masë. Arsyeja kryesore për këtë është efikasiteti i ulët i një makine të tillë dhe, si pasojë, konsumi i lartë i energjisë. Është mungesa e një burimi kompakt, por të fuqishëm të energjisë që edhe sot e kësaj dite është një "blloqe pengese" në çështjen e përdorimit të motorëve elektrikë të çdo lloji në pajisjet autonome të lëvizshme. Deri më sot, përdorimi i një motori linear si një pajisje përshpejtuese për predha është i njohur vetëm në instalimet eksperimentale, amatore. Edhe pse perspektiva e përdorimit të armëve të tilla në hapësirën e jashtme nuk mohohet.

Lëshoni katapultat

Qëllimi i një pajisjeje të tillë është të sigurojë shpejtësinë maksimale fillestare të nisjes së avionit nga instalimi udhëzues. Sisteme të tilla zakonisht përdoren në aeroplanmbajtëse, dhe gjithashtu si një lëshues portativ UAV. Prania e një katapulte lëshimi për një UAV eliminon nevojën për një pistë, e cila është një avantazh i rëndësishëm përsa i përket lëvizshmërisë së pajisjes. Si rregull, disqet e katapultave të tilla janë ose pluhur ose bazohen në përdorimin e elementeve elastike. Disavantazhi i një ngarkese pluhuri është niveli i lartë i zhurmës së prodhuar gjatë ndezjes. Forca e dhënë nga elementi elastik në UAV-në përshpejtuese zvogëlohet në mënyrë lineare ndërsa distanca e nxitimit kalon. Një motor elektrik linear nuk ka disavantazhe të tilla, megjithëse përdorimi i tij kërkon një furnizim të përshtatshëm me energji elektrike. Kur një sistem i tillë përdoret si pjesë e një anijeje aeroplanmbajtëse me një central bërthamor, ky problem i furnizimit me energji pushon së qeni problem.

Që nga viti 2010, Marina e SHBA ka testuar me sukses katapultën elektromagnetike EMALS (ElectroMagnetic Aircraft Launch System) të instaluar në aeroplanmbajtësen Gerald R. Ford. Gjatë provave, një karrocë testimi me peshë 3.6 tonë u përshpejtua në një shpejtësi prej 333 (km/h). Duke marrë parasysh se gjatësia e brezit të nxitimit është 91 metra, nuk është e vështirë të llogaritet se nxitimi i raportuar është afërsisht i barabartë me 4.7 g. Përparësitë e një katapulte elektromagnetike mbi një katapultë tradicionale me avull janë pesha dhe dimensionet më të mira, besueshmëria më e madhe dhe konsumi më i ulët i energjisë.

Elementi i pezullimit të automjetit

Në vitin 2004, Bose® prezantoi në shtyp rezultatet e saj 24-vjeçare punë kërkimore- sistemi elektromagnetik i pezullimit për një makinë. E veçanta e këtij sistemi është se funksionet e elementit elastik, amortizatorit dhe sistemit të ngurtësisë anësore i janë caktuar një elementi të vetëm - një motor elektrik linear (Fig. 7).

Oriz. 7. Motor linear i sistemit Bose®.

Falë faktorit të formës, disku integrohet me sukses në modelin e automjetit, duke zëvendësuar amortizuesin teleskopik standard. Kjo siguron pezullimin e pavarur të çdo rrote, duke bërë të mundur rregullimin e drejtimit të automjetit. Korrigjimi i sipërfaqeve të pabarabarta të rrugës realizohet falë sinjaleve të kontrollit të gjeneruara nga një kontrollues me shpejtësi të lartë, por përveç kësaj, është e mundur të eliminohet "ngritja" gjatësore e makinës gjatë përshpejtimit dhe frenimit, si dhe të kufizohet rrotullimi anësor. Pezullimi dinamik nuk kërkon rregullim të saktë manual. Të gjithë parametrat e funksionimit të tij programohen nga kontrolluesi i kontrollit. Përparësitë kryesore të pezullimit elektromagnetik ndaj sistemeve të tjera të shasisë adaptive përfshijnë shpejtësinë dhe aftësinë për të rikuperuar energjinë. Për shembull, sistemi hidraulik susta ABC (Active Body Control) i sedanëve S-Class të Mercedes funksionon nën presion të lartë hidraulik (rreth 150 bar), i cili mbështetet nga një pompë hidraulike që merr fuqi nga motori, rreth 20-25 kW. . Ekziston një mbikonsum i dukshëm i karburantit - në fund të fundit për ngrohjen e atmosferës.

Pezullimi elektromagnetik kërkon afërsisht të njëjtën fuqi, por gjithashtu kthen rreth 16-20 kW në rrjetin në bord. Sigurisht, ky sistem ka edhe disavantazhe - energjia konsumohet jo vetëm gjatë lëvizjes, por edhe në mënyrë statike për të ruajtur peshën e makinës. Prandaj, është racionale të përdoret një sistem i tillë në kushtet e funksionimit të vazhdueshëm të amortizatorëve, ku realisht kërkohet dinamikë. Deri më tani, prodhimi serik i pezullimit adaptiv nuk është nisur, por kompania parashikon kërkesën për sisteme të tilla në makina luksoze. ngasja elektromekanike e motorit linear

Krahasimi i disqeve përkthimore

Le të shqyrtojmë avantazhet dhe disavantazhet e llojeve kryesore të ngasjeve të lëvizjes përkthimore, siç janë: motorët elektrikë hidraulikë, pneumatikë, linearë dhe transmetimet mekanike që shndërrojnë lëvizjen rrotulluese të motorit elektrik në lëvizje përkthimore. Lloji i fundit do të kuptohet si: ngasja e rripit, ngasja e raftit dhe e pinionit, si dhe transmetimet me vidhos me top (vidhos me top) dhe me vidë rul (RVP). Një krahasim relativ ofrohet për mekanizmat reciproke.

Së pari, le të hedhim një vështrim më të afërt në transmetimet mekanike. Dihet se makinat me shpejtësi të lartë kanë parametra dukshëm më të mirë të peshës dhe madhësisë sesa homologët e tyre me shpejtësi të ulët rrotullimi. Por shumica e mekanizmave për të cilët krijohet një makinë elektrike zakonisht kërkojnë shpejtësi shumë më të ulëta rrotullimi ose shpejtësi udhëtimi. Transmetimet mekanike si pjesë e disqeve elektrike përkthimore kryejnë të paktën 2 funksione - një kuti ingranazhi dhe një konvertues koordinativ. Nga ana tjetër, secili prej këtyre komponentëve fut faktorë negativë në parametrat e makinës. Kutia e ingranazhit ndikon ndjeshëm në parametrat e peshës dhe madhësisë së makinës. Masa e kutisë së shpejtësisë është deri në 80% të masës totale të aktivizuesit. Autori jep shembullin e mëposhtëm: masa e motorit të shkallëve të metrosë është M dv = 0,8 (t), kutia e shpejtësisë është M ed = 18 (t). Përveç kësaj, mos harroni se sa më kompleks të jetë mekanizmi, aq më i madh është numri i elementeve të veshjes që ai përfshin. Komponenti kryesor i zhurmës dhe dridhjeve është kutia e marsheve. Prania e një kuti ingranazhi përkeqëson kushtet e procesit kalimtar (T em). Transmetimet mekanike të çdo lloji sjellin gabime kinematike në sistemin e drejtimit. Pavarësisht nga disavantazhet e diskutuara më sipër, disqet lineare të bazuara në transmetimet mekanike mbeten një zgjidhje e zakonshme në industri. Arsyeja kryesore për këtë është liria dhe thjeshtësia relative e modeleve të lartpërmendura.

Kur renditim më poshtë avantazhet dhe disavantazhet e pajisjeve specifike, marrim parasysh se krahasimi bëhet midis sistemeve të lëvizjes përkthimore në tërësi, dhe jo midis elementeve individuale të ndërmjetme, siç janë transmetimet mekanike. Për rrjedhojë, për një vlerësim të drejtë të efikasitetit të një sistemi të tillë, është e nevojshme të merret parasysh prania e një pajisjeje shtytëse në të. Si rregull, helikat e ingranazheve mekanike reciproke janë një motor elektrik rrotullues, efikasiteti mesatar i të cilit është 3 = 85%. Kjo vlerë shumëzohet me efikasitetin e transmetimit mekanik për të marrë efikasitetin e përgjithshëm të sistemit.

Kështu:

1) Makinë me rrip. (efikasiteti i përgjithshëm rreth 76%)

Përparësitë:

· Shpejtësi e lartë;

· Çmim i ulët;

· Funksionim i qetë dhe i qetë;

· Goditje e madhe pune;

· Mbrojtje nga mbingarkesa për shkak të rrëshqitjes së rripit;

Të metat:

· Mospërputhja e raportit të marsheve;

· Rritja e konsumit;

· Dimensionet e rëndësishme;

· Nevoja për të mbrojtur rripin nga vaji;

2) Transmetimi i raftit dhe pinionit (efikasiteti i përgjithshëm prej rreth 82%)

Përparësitë:

· Lehtësia e prodhimit;

· Kompaktësia;

· Goditje e madhe pune;

· Besueshmëria;

Të metat:

· Nuk kryen reduktim;

· Zhurma dhe dridhje;

· Prezanton gabime (kinematike dhe kundërpërgjigje);

3) Makinë me vidhos me top (efikasiteti i përgjithshëm prej rreth 76%)

Përparësitë:

· Forca e lartë e prodhimit;

Të metat:

· Kërkon lubrifikim;

· Niveli i lartë zhurma;

· Shpejtësitë dhe përshpejtimet e ulëta;

· Reagim i kundërt;

4) Vidhosja me rul (efikasiteti i përgjithshëm prej rreth 87%)

Përparësitë:

· Forca e lartë e prodhimit;

· Rritja e rezistencës ndaj konsumit;

· Saktësi e lartë e pozicionimit;

Të metat:

· Kosto e lartë dhe kompleksiteti i prodhimit të elementëve rrotullues;

· Kërkon lubrifikim;

5) Makinë pneumatike (efikasiteti i përgjithshëm prej rreth 15%)

Përparësitë:

· Kosto e ulët e sistemeve që funksionojnë në modalitetin rele;

· Përshpejtim i lartë;

· Mundësia e përdorimit në mjedise të rrezikshme;

· Jetë e gjatë shërbimi;

Të metat:

· Karakteristikat mekanike të buta;

· Shpejtësi e ulët;

· Efikasitet jashtëzakonisht i ulët;

· Niveli i lartë i zhurmës.

6) Makinë hidraulike (efikasiteti i përgjithshëm prej rreth 81%)

Përparësitë:

· Dendësi e lartë e fuqisë;

· Përpjekje të mëdha për prodhim;

· Karakteristikat mekanike të ngurta;

· Performanca;

Të metat:

· Rrjedhje të lëngut punues;

· Kërkesa kërkuese për parametrat e lëngut të punës;

· Cmim i larte;

· Rritja e konsumit;

7) Motor linear (efikasiteti mund të arrijë 90-95%)

Përparësitë:

· Shpejtësitë dhe përshpejtimet e larta;

· Nivele të ulëta të zhurmës dhe dridhjeve;

· Performanca e lartë;

· Nuk kërkon mirëmbajtje;

· Vetëm një element lëvizës në të gjithë sistemin;

Të metat:

· Goditje e vogël e punës;

· Përpjekje të vogla për rezultate;

· Shpejtësia e kërkuar e kontrolluesit të kontrollit.

Të gjitha avantazhet dhe disavantazhet e mësipërme të disqeve të lëvizjes përkthimore mund të përmblidhen në një tabelë (Tabela 1), duke i krahasuar ato sipas të njëjtave parametra. Le të përsërisim edhe një herë se krahasimi është bërë pikërisht midis klasës së mekanizmave të lëvizjes reciproke, sepse nuk ka kuptim të krahasojmë makinën për hapjen/mbylljen e dyerve të një vagoni hekurudhor dhe motorin tërheqës të vetë trenit. Kjo është absolutisht pajisje të ndryshme, të cilat kanë kërkesa të ndryshme. Deri më sot, prodhuesit kanë zhvilluar një numër të madh të njësive në fushën e lëvizjes lineare. Gama e parametrave të tyre është jashtëzakonisht e gjerë dhe brenda kuadrit të punës së rishikimit nuk është e mundur të përshkruhen diapazon dixhital specifik për të gjithë këta parametra. Për më tepër, nga viti në vit zhvilluesit ofrojnë seri dhe modele gjithnjë e më të reja të pajisjeve të tyre, duke zgjeruar kështu gamën e parametrave ekzistues. Kështu, krahasimi i dhënë në tabelën 1 bazohet në avantazhet dhe disavantazhet e përgjithshme të secilit lloj disku. Autori thekson se materialet në Tabelën 1 nuk janë një udhëzues për zgjedhjen e llojit të makinës, por, para së gjithash, kanë një qëllim demonstrues dhe informues. Çdo parametër vlerësohet në një shkallë nga 1 (*) në ​​5 (*****), ku * - vlera më e keqe dhe ***** - vlera më e mirë, respektivisht.

Tabela 1. Krahasimi i disqeve përkthimore

Klasifikimi i motorëve linearë

Ju mund të klasifikoni sipas karakteristikave të përgjithshme si më poshtë:

· Sinkron/asinkron;

· Përshpejtime të vogla/të mëdha;

· Tërheqje/pozicion;

· Ftohje pasive/sforcuar;

· E parregulluar/menaxhuar;

· Sipas dizajnit.

Nga ana tjetër, klasifikimi sipas dizajnit përfshin një gamë të gjerë parametrash. Le të përmbledhim klasifikimet e njohura më parë të bëra në , dhe të paraqesim më themeloret prej tyre (Tabela 2).

Tabela 2. Klasifikimi i parametrave të projektimit LD

konkluzioni

Sot, makinat elektrike lineare, duke qenë një nga degët më premtuese të zhvillimit të disqeve të lëvizjes përkthimore, përdoren me sukses si pjesë e përgjithshme dhe qëllim të veçantë. Megjithë përdorimin dukshëm më të rrallë të motorëve elektrikë linearë në industri në krahasim me motorët me lëvizje rrotulluese, varietetet e makinave lineare janë jashtëzakonisht të gjera dhe modele të reja po zhvillohen vazhdimisht, duke zhvendosur gradualisht konkurrentët e tyre elektromekanikë të vjetëruar. Duke marrë parasysh fushat moderne të aplikimit, si dhe avantazhet dhe disavantazhet e motorëve linearë, mund të konkludojmë se këshillohet përdorimi i tyre në disa raste, domethënë: si bazë për një servo me shpejtësi të lartë, me forcë të ulët, ose si motor tërheqës, në rastet kur përdorimi i lëvizësve të tjerë është i pamundur ose jo racional.

Bibliografi

1. Kozachenko E.V. Motorë tërheqës linearë. M.: Informelektro, 1984. 72 f.

2. Moskalenko V.V. Motorë elektrikë për qëllime të veçanta. - M.: Energoizdat, 1981. - 104 f., ill. - (Biblioteka e Elektrikut. Numri 522).

3. Servo Tube - Seria ST Technology. Broshura Dunkermotoren. DIN EN ISO 9001:2008

4. Chernykh I.V., Sarapulov F.N. Bazat e teorisë dhe modelimit të një motori asinkron linear si një objekt kontrolli. Ekaterinburg: USTU, 1999, 229 f.

5. R. Luis, J.C. Quadrado. Modelimi i motorit sinkron me tuba PM. ISEL R. Conselheiro Emêdio Navarro, 1950-072 LISBOA PORTUGALI.

6. Projektimi i motorëve elektrikë linearë [incizim video]: tutorial/drejtori I. Dubinskaya; skenaristi R. Teemets - M.: Soyuzfilm, 1985. - .9 min.

7. Transportues: Drejtori / R.A.Volkov, A.N.Gnutov, V.K.Dyachkov dhe të tjerë.Nën drejtimin e përgjithshëm. ed. Yu.A. Pertena. L.: Inxhinieri Mekanike, Dega e Leningradit, 1984. 367 f.

8. Serebrenitsky P.P. Motorët linearë të një gjenerate të re // Motori. 2000. Nr 3(9) maj-qershor. fq 46-48.

9. John McBrewster, Frederic P. Miller, Agnes F. Vandome. JR-Maglev. 2011. ID: 1218782, P.124. ISBN: 978-6-1337-1270-6

12. Ernest P. Gagnon, Jerome F. Jaminet, Eric G. Olsen. Ashensor i drejtuar nga një motor linear i sheshtë: Pat. US5086881 A SHBA. 11 shkurt 1992

13. Yoshinori Nakanishi. Ashensori linear tubular me motor: patentë. US5300737 A SHBA. 5 prill 1994.

14. Michael R. Doyle, Douglas J. Samuel, Thomas Conway, Robert R. Klimowsk. Sistemi i nisjes së avionëve elektromagnetik - EMALS. Div. Aeroplani, Qendra e Luftës Ajrore Detare, Lakehurst, NJ. Transaksionet IEEE mbi Magnetikë (Faktori i Ndikimit: 1.39). 02/1995; 31 (1): 528 - 533. DOI: 10.1109/20.364638. Burimi: IEEE Xplore.

15. Qirinxhi D.V. Makinat elektrike me lëvizje direkte: Makina elektrike pa shpejtësi. - M.: Energoatomizdat, 1988.- 208 f.: ill.

16. Sokolov M.M., Sorokin L.K. Makinë elektrike me motorë linearë asinkronë. - M.: “Energjia”, 1974 -136 f.: ill.

17. Chernogorov E. Transmisionet mekanike. - Chelyabinsk, 2013. - 87 f.

18. Pajisjet dhe sistemet pneumatike në inxhinierinë mekanike. Drejtoria. -- Nën gjeneralin redaktuar nga E.V. Herc. - M.: Inxhinieri Mekanike, 1981. - 408 f.

shënim

Artikulli ofron një përmbledhje të makinave elektrike lineare. Është formuluar një përkufizim i konceptit të një motori elektrik linear. Janë marrë parasysh parimet e funksionimit të motorëve linearë të sheshtë dhe koaksial. Fushat e tyre ekzistuese të aplikimit janë renditur. Është dhënë një krahasim i motorëve elektrikë linearë me ngasje të tjera reciproke elektromekanike, hidraulike dhe pneumatike. Si rezultat i krahasimit, u zbuluan avantazhet dhe disavantazhet e makinave elektrike lineare. Gjithashtu, jepet një klasifikim lloje të ndryshme dhe dizajnet e motorëve elektrikë linearë. Sipas rezultateve analiza krahasuese Janë dhënë rekomandime për përdorimin e makinerive të kësaj klase në fusha të ndryshme të industrisë.

Fjalë kyçe: motorë elektrikë linearë, ngasje me lëvizje përkthimore, makina elektrike pa furça.

Punimi përmban rishikim linear të motorëve elektrikë. Është formuluar përkufizimi i konceptit të motorit linear. Janë marrë parasysh parimet e veprimit të një motori linear të sheshtë dhe tuba. Listoi zonat e tyre ekzistuese të përdorimit. Është bërë një krahasim i motorëve elektrikë linearë me mekanizma të tjerë të lëvizjes reciproke elektro-mekanike, hidraulike dhe pneumatike. Si rezultat i krahasimit, janë identifikuar avantazhet dhe disavantazhet e makinave elektrike lineare. Gjithashtu, është paraqitur klasifikimi i llojeve dhe modeleve të ndryshme të motorëve linearë. Si rezultat i analizës krahasuese janë dhënë rekomandime për përdorimin e makinerive të tipit ekzistues në industri të ndryshme.

Fjalë kyçe: Motorë elektrikë linearë, mekanizma përkthimi, makina elektrike pa furça.

Postuar në Allbest.ru

Dokumente të ngjashme

Mbrojtja e motorëve elektrikë gjatë funksionimit të tyre. Mënyrat e funksionimit emergjent të motorëve elektrikë. Llojet e mbrojtjes për motorët elektrikë asinkronë. Pajisjet elektrike që përdoren për të mbrojtur motorët elektrikë. Diagrami i furnizimit me energji elektrike të Ndërmarrjes Unitare Shtetërore PPZ "Blagovarsky".

raporti i praktikës, shtuar 08/13/2012


Historia e zbulimit dhe krijimit të motorëve DC. Parimi i funksionimit të motorëve elektrikë modernë. Avantazhet dhe disavantazhet e motorëve DC. Rregullimi duke ndryshuar tensionin. Karakteristikat themelore lineare të motorit.

puna e kursit, shtuar 14.01.2018


Parimi i funksionimit të një motori asinkron. Projektimi i motorëve elektrikë asinkronë me një rotor të plagosur. Diagramet e lidhjes për motorët elektrikë asinkronë me një shpejtësi me një rotor me kafaz ketri. Mënyrat e funksionimit të motorëve elektrikë, instalimi dhe shtrirja e tyre.

prezantim, shtuar 29.04.2013


Hartimi i skemave të llogaritjes. Përcaktimi i forcave që veprojnë në një motor hidraulik. Llogaritja e ngarkesës në motorin e aktivizuesit hidraulik. Rrjedha e lëngut të punës dhe rënia e presionit të dobishëm për cilindrat e fuqisë reciproke.

puna e kursit, shtuar më 26.10.2011


Karakteristikat e punëtorisë së Stator LLC. Llogaritja e rrjeteve elektrike me tension 0.4 kV. Teknologjia e riparimit të motorit elektrik. Instalimi për impregnim të statorëve të motorëve elektrikë asinkron. Rreziku nga zjarri i proceseve teknologjike dhe masat parandaluese.

tezë, shtuar 07/11/2012


Qëllimet kryesore të punës së komisionimit. Fushëveprimi, standardet dhe metodat e testimit. Kontrollimi i mundësisë së vënies në punë të motorëve elektrikë pa inspektim dhe tharje paraprake. Largimi karakteristikat elektrike në boshe dhe nën ngarkesë.

raport praktik, shtuar 13.11.2016


Parametrat e motorëve elektrikë, temperatura maksimale e lejueshme afatgjatë e mbështjelljes së statorit. Mbrojtja hidraulike e motorëve elektrikë zhytës, shënimi i tyre. Pajisje të plota të serisë ShGS 5805. Përcaktimi i thellësisë së pezullimit duke përdorur kurbat e shpërndarjes.

prezantim, shtuar 09/03/2015


Zhvillimi i një organizimi laboratorik për studimin e karakteristikave të motorëve DC me lloje të ndryshme eksitim. Elementet strukturore të një motori elektrik tërheqës. Shpejtësia këndore e rrotullimit të armaturës. Metodat për rregullimin e ngacmimit.

puna e kursit, shtuar 16.03.2013


Llogaritja e rrymave të qarkut të shkurtër. Llogaritja e cilësimeve për mbrojtjen aktuale të linjave të energjisë, mbrojtjen e transformatorëve dhe motorëve elektrikë asinkronë të tensionit të lartë. Vetë-ndezja e motorëve elektrikë dhe mbrojtje nga tensioni minimal. Ndezja automatike rezervë.

puna e kursit, shtuar 19.11.2013


Pajisjet e mbrojtjes rele dhe automatizimi. Llogaritja e rrymave të qarkut të shkurtër. Mbrojtja e linjës së energjisë. Mbrojtja e transformatorëve dhe motorëve elektrikë. Vetë-ndezja e motorëve elektrikë dhe mbrojtje nga tensioni minimal. Ndezja automatike e rezervës.

Jemi mësuar me dizajnin klasik të motorëve me djegie të brendshme, i cili, në fakt, ekziston prej një shekulli. Djegia e shpejtë e përzierjes së djegshme brenda cilindrit çon në një rritje të presionit, gjë që shtyn pistonin. Kjo, nga ana tjetër, e kthen boshtin përmes shufrës lidhëse dhe fiksimit. Nëse duam ta bëjmë motorin më të fuqishëm, para së gjithash duhet të rrisim vëllimin e dhomës së djegies. Duke rritur diametrin, ne rrisim peshën e pistonëve, gjë që ndikon negativisht në rezultat. Duke rritur gjatësinë, ne zgjasim shufrën lidhëse dhe rrisim madhësinë e të gjithë motorit në tërësi. Ose mund të shtoni cilindra - gjë që, natyrisht, rrit gjithashtu vëllimin e motorit që rezulton. Inxhinierët e ICE për aeroplanin e parë hasën probleme të tilla. Ata përfundimisht dolën me një dizajn të bukur të motorit "yll", ku pistonët dhe cilindrat janë rregulluar në një rreth në lidhje me boshtin në kënde të barabarta. Një sistem i tillë ftohet mirë nga rrjedha e ajrit, por është shumë i madh. Prandaj, kërkimi për zgjidhje vazhdoi.

Motori i parë boshtor

Inxhinieri, shpikësi, stilisti dhe biznesmeni i shkëlqyer dhe pak i çmendur John Zachariah DeLorean ëndërroi të ndërtonte një perandori të re automobilistike për t'iu kundërvënë atyre ekzistueseve dhe të bënte një "makinë ëndrrash" krejtësisht unike. Të gjithë e njohim DMC-12, i cili quhet thjesht DeLorean. Ajo jo vetëm që u bë një yll ekrani në filmin "Back to the Future", por ajo u dallua edhe nga zgjidhjet unike në çdo gjë, nga një trup alumini në një kornizë pleksiglas deri tek dyert me gunga. Fatkeqësisht, në sfondin e krizës ekonomike, prodhimi i makinës nuk e justifikoi veten. Dhe më pas DeLorean pati një gjyq të gjatë për një rast të rremë droge. Por pak njerëz e dinë që DeLorean dëshironte të plotësonte pamjen unike të makinës me një motor unik - ndër vizatimet e gjetura pas vdekjes së tij ishin vizatimet e një motori me djegie të brendshme boshtore. Duke gjykuar nga letrat e tij, ai konceptoi një motor të tillë në vitin 1954, dhe filloi zhvillimin seriozisht në 1979. Motori DeLorean kishte tre pistona, dhe ata ishin të rregulluar në një trekëndësh barabrinjës rreth boshtit. Por çdo piston ishte i dyanshëm - çdo fund i pistonit duhej të punonte në cilindrin e vet. Për disa arsye, lindja e motorit nuk ndodhi - ndoshta sepse zhvillimi i një makine nga e para doli të ishte një ndërmarrje mjaft e ndërlikuar. DMC-12 ishte i pajisur me një motor V6 2.8 litra të zhvilluar së bashku nga Peugeot, Renault dhe Volvo me një fuqi prej 130 kf. Me.

Një version ekzotik i motorit boshtor - "Motori Trebent"

Sidoqoftë, motorë të tillë nuk janë bërë të përhapur - aviacioni i madh kaloi gradualisht në motorë turbojet, dhe makinat ende përdorin një model në të cilin boshti është pingul me cilindrat. E vetmja gjë interesante është pse një skemë e tillë nuk zuri rrënjë në motoçikletat, ku kompaktësia do të vinte në ndihmë. Me sa duket ata nuk arritën të ofrojnë ndonjë përfitim të rëndësishëm mbi dizajnin me të cilin jemi mësuar. Tani motorë të tillë ekzistojnë, por janë instaluar kryesisht në silurët - për shkak të asaj se sa mirë përshtaten në cilindër.

Tipari kryesor dallues i motorit me djegie të brendshme boshtore- kompaktësia. Përveç kësaj, aftësitë e tij përfshijnë ndryshimin e raportit të kompresimit (vëllimi i dhomës së djegies) thjesht duke ndryshuar këndin e rondele. Rondele lëkundet në bosht falë një kushinete sferike.

Kompania tani po i sjell motorët në përdorim komercial. Në epokën tonë të teknologjive të pjekura, diversifikimit, ekonomive të shkallës, etj. Është e vështirë të imagjinohet se si mund të ndikoni seriozisht në industri. Duke Engines me sa duket e kupton gjithashtu këtë, dhe për këtë arsye synon të ofrojë motorët e saj për varka me motor, gjeneratorë dhe avionë të vegjël.