Гидростатический двигатель

Тема у розділі 'Своими руками - отчеты', створена користувачем didpetro, 30 лис 2012.

  1. didpetro

    didpetro Новачок

    Повідомлення:
    3
    Симпатії:
    0
    Адреса:
    Украина
    Уважаемые участники форума, позвольте предложить Вам тему с альтернативной энергетики - гидростатический двигатель.

    Возникла идея построить действующий гидростатический двигатель (описание и принцип действия для понимания сути идеи выложу ниже), но нужен взгляд со стороны и желательно не один, и критические замечания. Также нужны расчеты движущего элемента и маховика - для примера, чтобы двигатель мог привести в действие электрогенератор мощностью 10 кВт. В процессе обсуждения будут уточняться детали и все, что непонятно изложено.


    Описание двигателя

    Гидростатический двигатель состоит из: двухсекционного резервуара, заполненного жидкостью -определенной формы и объема; преобразователей энергии, в состав которых входят шатуны, рамы возвратно –поступательного движения, цилиндрические катки, эластичные рукава. Над резервуаром размещен коленчастый вал с массивным маховиком большого диаметра.

    На боковых стенках каждой секции резервуара, перпендикулярно к оси коленчастого вала, закреплены направляющие движущих рам - конструктивно это две пары пластин установлены с промежутком для свободного движения рамы без люфта. Конструкция рам обоих секций идентичная. Рама изготовлена в форме четыреугольника, в нижней горизонтальной части закреплен движущий пустотелый элемент, вертикальные боковые части и в верхней части перекладина. Пустотелый элемент состоит из полотна, короба,клапана. Полотно изготовлено из воздушнонепроницаемой ткани и армировано кордовой нитью, натянуто на плоский пустотелый короб. Устроен короб следующим образом: состоит из трех частей-плоской прямоугольной формы и двух боковин(любой формы-на выбор) связанных между собой в нижней части каналом. В канале предусмотрено отверстия для выдавливания воздуха из пустотелого движущего элемента или его заполнение воздухом.В одну из боковин короба установлен перепускной клапан, другая боковина без клапана. Также к боковинам прикреплены вертикальные зубчатые рейки и выступ для крепления эластичного рукава. Размер, форма полотна и короба подбирается по объему и форме пустотелого элемента.

    Короб пустотелого элемента соединен гибкими, легкими и крепкими рукавами с коробом второй секции, в которые вмонтированы аварийные клапаны для выпуска воздуха и запуска двигателя. Боковые вертикальные части рамы возвратно-поступательного движения устроены из тристоронних зубчатых реек ( рейки Т-образного профиля, установлены гладкой поверхностью в направляющие рамы) и гидравлических амортизаторов. По длине боковая вертикальная часть (условно) две третьих рейка и одна третья амортизатор. Внизу рейка крепится к коробу, а вверху амортизатор к перекладине рамы. Перекладина являет собой крепкий каркас с креплением для нижней головки шатуна, верхняя головка шатуна соединена с кривошипом коленвала.

    В верхней части каждой секции резервуара в плоскости рамы установлено по паре катков. Катки - это два резинових цилиндра на тканевой основе, которые наполнены воздухом. По оси проходит вал, который установлен в опорах на подшипниках. Катки смонтированы из зазором для протяжки полотна пустотелого элемента без скольжения, имеют возможность вращаться в одну или другую сторону в зависимости от направления движения рамы. На концах каждого вала насажено зубчатое колесо, определенного диаметра и количества зубьев. Катки соединены с рамой, а именно зубчастые рейки рамы проходят через зубчастые колеса катков. Описание перепускного клапана и механизма (открыт-закрыт) не даю-не додумал самый простой вариант.


    Принцип действия

    В заполнненом жидкостью (вода) резервуаре рама возвратно-поступательного движения первой секции (условно) находится в нижней точке, рама второй секции, в верхней над водой. Движущий пустотелый элемент первой секции наполнен воздухом, движущий пустотелый элемент второй секции - без воздуха. На пустотелый элемент первой секции, согласно закону Архимеда, действует выталкивающая сила, таким образом движущий пустотелый элемент который движется вверх, через раму, давит на шатун- шатун передаст силу на кривошип коленчастого вала и коленчастый вал с маховиком начнут вращаться.

    1) Обьяснение принципа действия катков и клапанов. Когда пустотелый элемент подойдет к каткам, механизм подйома перепускного клапана откроет клапан. Катки вследствии синхронного вращения (подоб рано соотношение зубьев рейки и зубчастых колес катков) с движением пустотелого элемента протянут(прокатят) полотно через себя (при вращении катки работают как протяжка) и выдавят воздух с пустотелого элемента 1-й секции к пустотелому элементу 2-й секции через боковину без клапана и механизма подйома. При достижении рамы возвратно-поступательного движения верхней точки, механизм подйома клапана – закроет клапан. Когда рама начнет движение к нижней точке - клапан останется закрытым.

    2) Для чего нужны амортизаторы. При подходе рамы возвратно-поступательного движения второй секции к нижней точке откроется перепускной клапан первой секции и начнется наполнение воздухом движущего элемента второй секции. При достижении рамы второй секции нижней точки нужна временная задержка для полного наполнения воздухом движущего элемента. Задержка произойдет за счет сдавливания через перекладину шатуном амортизаторов вертикальних бокових частей рамы. В то же время при подходе движущего элемента первой секции к каткам нужна временная задержка для выдавливания воздуха к пустотелому элементу второй секции. И в данном случае амортизаторы отыграют свою роль, за счет действия шатуна на перекладину они - растянутся. Чтобы движущий пустотелый элемент 1-й секции не остановился перед катками, а рама возвратно-поступательного движения 2-й секции погрузилась к нижней точке резервуара,движущий элемент наполнился воздухом, нужен маховик большого диаметра и массы. «Живая сила маховика» (энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и Н.А.
    Эфрона) тем больше, чем больше масса, диаметр и скорость вращения. Повторение циклов приведет к выполнению работы двигателем.

    Предлагаю рассмотреть это на примере приближенному к реальности, чтоб было понятно на какой вопрос я хочу получить ответ.

    Дано

    1 объем секции резервуара - 4,5 м3
    2 объем движущий элемент - 1 м3
    3 ход рамы - 2 м
    4 маховик – диаметр 1 м, вес - 0,5 т

    --- секции резервуара - сечение - 1,5 м х 1 м ,глубина - 3м;
    --- объем секции где: движущий элемент с воздухом (можно назвать (поплавок) - 1 м3;
    --- объем рамы, короба, эластичных рукавов -0,3 м3.

    Итого: 1,3 м3

    ---- объем секции где: элемент(поплавок) без воздуха -0,1 м3; рама, короб, рукава - 0,3 м3

    Итого: 0,4 м3

    Вывод:
    на раму возвратно –поступательного движения,что совершает «рабочий ход» действует сила Архимеда в три раза больше , чем на раму,что погружается к НМТ.

    Далее:
    зависимость характеристик маховика,хода рамы и обьема движущего елемента.

    ---- чем больше ход рамы –увеличивается размер кривошипа
    ---- больший объем элемента(поплавка) – больше сила Архимеда

    Следует вывод:
    есть прямая зависимость для увеличения крутящего момента(момент силы). Это плюс.

    « Крутящим моментом двигателя называется средний за цикл вращающий момент,передаваемый коленвалом двигателя на силовую передачу» Но есть и существенный минус. При увеличении хода рамы,следовательно и глубины резервуара –растет давление воды,падают обороты двигателя. Очевидно,что нужно увеличивать мощность маховика(диаметр и массу),и задержку элемента для передавливания воздуха от одной секции к другой.

    Вопрос:
    как правильно рассчитать оптимальный вариант подбора размеров резервуара,хода рамы,объем движущего элемента, скорость всплытия движущего элемента (поплавка), маховика (диаметр,масса,обороты) для преодоления сопротивления электрогенератора мощностью 10 кВт.
     

    Вкладення:

  2. Hover

    Hover Прораб

    Повідомлення:
    420
    Симпатії:
    310
    Re: гидростатический двигатель

    :-[ так и для его работы нам понадобится все таки насос для закачки.....
    А чем он в принципе отличается от двух поршневого двигателя......
    Сколько нужно затратить энергии для его работы в целом.....
    Может обратите внимания на двигатели Стирлинга и тогда все станет на свои места.hello:Hi:
     
  3. Мирослав

    Мирослав Заслужений майстер

    Повідомлення:
    4.160
    Симпатії:
    4.202
    Адреса:
    м. Ужгород
    Re: гидростатический двигатель

    Описаная модель, увы, не может развивать обороты. Использование повышающей трансмисстии неэффективно - будут высокие механические потери.

    Вообще, такая система может работать либо как проеобразователь внешней энергии с КПД менее единицы, либо, если ограничиться стартовым толчком, путём затухающих колебаний быстро прийдёт к равновесию и остановится - имеют место не малые механические потери.
     
  4. Дед Хоттабыч

    Дед Хоттабыч Заслужений майстер

    Повідомлення:
    3.265
    Симпатії:
    4.431
    Re: гидростатический двигатель

    В Швейцарии сейчас изготовили часы работающие от температеры и атмос ферного давления.Ваша схема чем то напоминает эту модель,но ушедшую в сторону.Сложно сразу ответить.Надо подумать. Но КПД может Вас необрадовать! :Hi:
     
  5. didpetro

    didpetro Новачок

    Повідомлення:
    3
    Симпатії:
    0
    Адреса:
    Украина
    Re: гидростатический двигатель

    Уважаемый Мирослав меня интересуют расчеты движущего елемента и маховика,аКПД-не очень,это так к слову, без обид.В 50-е годы прошлого века в ссср еще были распостранены одноцилиндровые двигатели "нефтянка" ,низкооборотные,но мощные. Маховик : диаметр-3м, вес-3т, 60 об/мин.И еще: HOVER СПРОСИЛ В ЧЕМ ОТЛИЧИЕ ОТ ДВС? в ДВС ДАВЯТ ГАЗЫ,А В ДАНОМ СЛУЧАЕ -СИЛА АРХИМЕДА
     
  6. Hover

    Hover Прораб

    Повідомлення:
    420
    Симпатії:
    310
    Re: гидростатический двигатель

    didpetro не могли бы вы более детально начертить все элементы вашего устройства, с СИЛОЙ АРХИМЕДА.

    [​IMG]

    [​IMG]
     

    Вкладення:

    1 людині також подобається це.
  7. didpetro

    didpetro Новачок

    Повідомлення:
    3
    Симпатії:
    0
    Адреса:
    Украина
    Re: гидростатический двигатель

    Уважаемый Дед Хоттабыч, если это возможно,я жду от Вас ответ на свой вопрос.По вопросу о КПД- трагедии не будет.Мирослав выразл сомнение по поводу маховика-у меня они тоже есть.Расчеты раставят все на свое место.Я не сторонник усложнения конструкции,хочется сделать попроще.(ускладнювати-просто, складно-зробити просто)
     
  8. Дед Хоттабыч

    Дед Хоттабыч Заслужений майстер

    Повідомлення:
    3.265
    Симпатії:
    4.431
    С нефтянкой лично знаком,видел вработе.Но это было в начале 60х.Детское впечатление осталось.Во грамадина,тарахтелина и чернодымина! Поршень ходил вертикально.Был лючек в который вставлял кузнец огненый шар-который привозили на мотоцикле.Открывали люк и его туда влаживали.Потом руками раскручивали маховик и он начинал медленно чхать и полстепенно набирал обороты. Лили любую горючку даже солидол и он работал. В даном случае идет работа запаса кинетической энергии а двигатель ее поддерживал. Я заметил интересную особенность.Еду сработы на вело и по пути у меня затяжной спуск.Педали не кручу и доезжаю до определенного места.На следующий день еду с грузом-везу рыбу-20кг она лежит на богажнике сзади-уезжаю дальше на50-70метров.Второй раз везу столькоже,но вес спереди.До той отметки недоехал. как раз по середине. Вернулся,переложил назад-доехал.Вот и думай! Хитраштука-Дид Панас,не её мы-она нас!:Hi: Нижняя фото-я двигатель внешнего сгорания-очень похоже! ДВнС Стирлинга!
     
    3 користувачам це сподобалось.
  9. Дед Хоттабыч

    Дед Хоттабыч Заслужений майстер

    Повідомлення:
    3.265
    Симпатії:
    4.431
    Re: гидростатический двигатель

    didpetro, Обратите внимание на 9мин 40сек-может Вам это понравится

    [media]http://www.youtube.com/watch?v=TP4JwXLxopA[/media]

    С ув ДХ:Hi:
     
    2 користувачам це сподобалось.
  10. Леонид12

    Леонид12 Новачок

    Повідомлення:
    111
    Симпатії:
    34
    Адреса:
    Украина Винница
    Re: гидростатический двигатель

    Я этот бред давно перепробовал и ответ: БРЕД, ФАНТАСТА. Не работает. :grabli:
     

Поділитися цією сторінкою