Страница 1 из 1

Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 24 дек 2016, 19:09
romka10.06
Начал постройку парового двигателя с клапанным парораспределением, по типу ДВСных тарельчатых клапанов.
Такое газораспределение позволяет задать произвольные фазы впуска и выпуска, в то время как классический золотник даёт симметричные фазы впуска и выпуска, к тому же скорость открытия тарельчатых клапанов несравненно выше чем золотника, что тоже является большим плюсом. Идея вот такая
Выпускной клапан как у ДВС, впускной перевёрнут тарелкой в сторону паропровода.
Цилиндр чугунный, гильза выточена из цилиндра сцепления ВАЗ, поршень тоже чугун, из холодильного компрессора

маховик литой, алюминиевый, головка тоже алюминий с запрессованными бронзовыми направляющими и сёдлами

клапана будут сварные или паянные латунью.
Продолжение следует!

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 27 дек 2016, 21:31
romka10.06
Изготовлены и притёрты клапана. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 9мм, выпускного Ф11мм.

Клапана в головке. Чёрная окружность - граница цилиндра.

Ну и общий вид

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 27 дек 2016, 22:00
Admin
Отлично, потом бы ещё мощность и кпд померить :)

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 27 дек 2016, 22:23
Инженер77777
Красиво!
А регулировка фаз впуска (ибо фазы выпуска один раз правильно установил и нехрен лезть) наверно будет "клином", например между штангой толкателя и эксцентриком, или "удлиняющим винтом" в штанге? Или может кулисным механизмом как в "больших" паровозах? Хотя все эти варианты имеют существенный изъян: они не обеспечивают регулировку момента закрытия клапана при постоянном моменте открытия оного, проще говоря, в идеале, впускной должен открываться в ВМТ ВСЕГДА (ну или где-то близко после ВМТ), но при этом момент закрытия должен регулироваться в широких пределах от ВМТ до НМТ рабочего хода. Я, если честно, как-то слабо себе представляю идею такого парораспределительного механизма, либо выходит что-то громоздкое и сложное, либо ... Либо надо посидеть и подумать над бумагой с карандашом.

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 28 дек 2016, 15:06
Sergei3090
Красиво вышло, просто заглядение! :14: Узнаю головку на фрезере :)
С Инженер77777 согласен, нужно регулировать только момент закрытие впускного клапана, по сути регулируем наполнение, почти как в ДВС, только вместо заслонки/крана/задвижки у нас фаза. Каблучок (клин) даёт симметричную регулировку, ну или почти.
Первое что приходит в голову это длинный кулачок со скошенной задней частью вершины. Исполнить можно. Только либо двигать сам кулачок по валу, либо толкатель.
Сам вал представить и изобразить я не смог...

Но у тебя получится. Андрей может напечатать, я думаю :)

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 28 дек 2016, 20:36
Инженер77777
Sergei3090
Первое что приходит в голову это длинный кулачок со скошенной задней частью вершины. Исполнить можно. Только либо двигать сам кулачок по валу, либо толкатель.

Мысль начала путь правильно, но залезла немного не в ту извилину. Хотя своей этой мыслью навел меня на, как мне думается, правильный путь. Придется порисовать, как описать словами - не соображу, уже спать хоцца.

http://prntscr.com/doygxu

Кратко: на скорую руку чертеж вида с двух торцов одного эксцентрика. С одного торца (левого) продолжительность фазы открытия максимальная, около 180 градусов, с правого торца того-же эксцентрика чуть больше нуля от ВМТ. Эксцентрик достаточно длинный, ролик рычага толкателя штанги перемещается вдоль оси распредвала (ну в данном случае это может быть и коленвал). Этим перемещением и регулируется продолжительность фазы открытия (вручную или центробежным рег-ом - решать автору), главное что момент открытия на торцах один, а вот момент закрытия от торца к торцу плавно регулируется. Деталька конечно сложновата, но что остановит тверского токаря-автомеханика! :D

PS: Блин, вот теперь и докажи что не спер идею у предыдущего поста. После своего высказывания только сообразил, что Серый примерно то-же предлагает, только вот его вариант скользящего вдоль вала эксцентрика лично мне кажется более жизнеспособной и более легкой в исполнении.

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 28 дек 2016, 22:00
romka10.06
Всем привет! Интересные идеи подаёте, изначально я не планировал регулировку отсечки, но в принципе конструкция позволяет реализовать длинный скошенный кулачок и подвижное коромысло.
Сегодня сделал опоры вала, на приёмке взял дюралевую плиту, сложил примерно как оно будет
Вместо вала пока карандаш, на нём (на валу) будут съёмные кулачки.
Внизу опор просверлено отверстие под ось коромысел, я для наглядности вставил туда надфиль, а вместо коромысла для наглядности надел накидной ключик.
Ничто не мешает двигать эту ось вместе с коромыслом вдоль вала. Так что возможно, но маловероятно, что я последую вашим замечательным советам, маловероятно из за лени :)
Скорее всего впускной кулачек сделаю составным - в виде двух яйцевидных шайб сложенных вместе, половинка будет отвечать только за открытие, и будет жёстко приделана к валу, вторая часть будет регулируемая прижатая хомутом, она станет задерживать закрытие. Я такую схему применял на ленуаре, подбирал оптимальные фазы выпуска.
Все огромное спасибо за идеи!

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 29 дек 2016, 00:42
Admin
Я вот специально посмотрел свои книги, везде сам режим меняется за счёт изменения количества подаваемого пара, а не изменением фазы.
Собственно достаточно один раз подобрать форму кулачка под наилучшую эффективность, а дальше уже краником на впуске нужную мощу накручивать.

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 29 дек 2016, 08:07
Инженер77777
Я вот специально посмотрел свои книги, везде сам режим меняется за счёт изменения количества подаваемого пара, а не изменением фазы.

Вот ведь предки-то дураки были! На больших паровозах зачем-то придумали кулисный механизм не с двумя крайними положениями (вперед и назад), а с возможностью фиксации в любом промежуточном положении для регулировки наполняемости цилиндров, да еще и со средним положением холостого хода, при котором кольца золотников уходили в середку золотникового штока и при закрытом главном паровом кране паровоз мог идти легко как накатом так и буксироваться при нулевом расходе пара и без особых усилий. Тут-же обсуждается вариант как добиться максимальной эффективности при минимальном расходе пара, а получить данное можно только регулируя продолжительность фазы впуска.
На полуторках первых выпусков вместо шлицевой делали просто длинную шпонку, может и тут использовать такой вариант: кулачок сложной формы гонять вправо-влево по валу, на котором нарезать длинный шпоночный паз, впаять (для надежности) шпонку, пропилить/продолбить в кулачке паз, думаю, не составит большой сложности. В результате можно получить классическую и надежную систему коромысло/ролик/толкатель, а на кулачок - просто регулирующую/фиксирующую вилку, или, если кулачок конструктивно устанавливается на конец вала, то подпружиненный с одной стороны кулачок с нажимным пятаком (с шариком, к примеру) - с другой.

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 29 дек 2016, 08:45
romka10.06
Насколько я понимаю процесс - отсечка задаёт коэфф. расширения пара в цилиндре, пар на выхлопе получается холоднее и с меньшим давлением.
Для увеличения КПД это то же самое что степень сжатия в ДВС. На наших НАМИ 012 было три фиксированных положения отсечки, и при малых нагрузках водитель подбирал оптимальную отсечку для экономии пара.
В паровозах кулиса регулировала не отсечку, а ход золотника, фазы оставались те же, только с возможностью разворота на 180 градусов. Даже не разворота, а переключения. В более совершенных паровозах на впуск и на выпуск использовались разные золотники, со своими эксцентриками и кулисами.
Выпуск регулировать не обязательно, лучше всего когда он продолжается весь обратный ход поршня.

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 01 янв 2017, 14:23
romka10.06
Так как основание двигателя из алюминиевого проката, да ещё резаное на гильотине, оно неровное, пришлось фрезеровать посадочные места под опоры коленвала и цилиндр.
Пазы под опоры выфрезерованы с небольшим минусом по размеру, они на 0,01мм меньше опор, что гарантирует точную посадку с натягом при многократной разборке-сборке, с сохранением соосности отверстий под подшипники.

изготовил заготовку коленвала и проставку под цилиндр, правда ошибся с выбором материала проставки взял капролон, а он легкоплавкий, переделаю потом на текстолит.

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 02 янв 2017, 23:18
romka10.06
Доделан коленвал, выфрезерован цельный шатун из БрАЖ, заменена проставка под цилиндр на текстолитовую

Крутиться всё легко. Продолжение следует!

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 06 янв 2017, 22:15
romka10.06
Сделал втулку с кулачками на коленвал, выпускной кулачок обеспечивает ширину фазы 180 градусов

Впускной сдвоенный, заход один, сходов два, в зависимости от того куда будет сдвинуто коромысло, наполнение цилиндра будет 60 или 80%.

Втулка на валу

Также приладил наконец маховик

Крутиться всё очень легко, если открыт клапан, от толчка рукой маховик делает около 20 оборотов, если клапан закрыт, тот зверская компрессия мгновенно останавливает двигатель.
Продолжении следует!

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 08 янв 2017, 00:56
romka10.06
Пришлось делать опору для осей коромысел, выфрезеровал за одну установку из алюминиевого бруска.
Если бы двигатель строился по предварительно разработанному чертежу, эта деталь была бы частью головки, а так сочиняю на ходу.

Спаял латунью коромысла и рычаги-толкатели из железных полосок, втулок и гаечек.

выпускной рычаг цельный, впускной с приклёпанной планкой, которая скользит по кулачкам распредвтулки. Планку можно сдвигать на соседний кулачёк прямо на ходу, управляя отсечкой.


штанги пока из электродов, некультурно, я понимаю, но очень хотелось побыстрее попробовать как оно вертится...


Потом переделаю на культурные трубчатые штанги.
Подал воздух, двигатель затрещал как авиамодельный ДВС, камера к сожалению этот жуткий треск не передаёт....
phpBB [youtube]

При отсечке 60% звук гораздо тише чем с отсечкой 80%, так как воздух расширяется в большей степени, и выходит на выхлоп с меньшим давлением.
Далее буду делать культурный рычаг управления отсечкой, и наверное сроить котёл.

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 08 янв 2017, 17:23
romka10.06
phpBB [youtube]

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 15 янв 2017, 11:34
romka10.06
Сделал примитивный котёл из фреонового баллона, изготовил предохранительный клапан и пробковый кран

Вкрутил это на место штатного крана

Клапан настроен по манометру компрессора на 4 атмосферы, вот его работа на котле, судя по температуре котла давление внутри порядка 5 атмосфер

Пуск!!!
phpBB [youtube]

Отработало минут 10 непрерывно, после чего раскрутился винт регулировки выпускного клапана, хотя я его контрил, но это мелочи.
Вот такая игрушка!

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 15 янв 2017, 13:50
Sergei3090
Мощно звучит! Классный паровик :14: Теперь только не останавливаться на достигнутом и сделать постамент с котлом, вороночками и лесенками :001:

Re: Клапанное парораспределение.

СообщениеДобавлено: 15 янв 2017, 14:42
romka10.06
Sergei3090 писал(а):Мощно звучит!

Звезда ещё лучше звучит, вот, испытал всё что лежало на полке!
phpBB [youtube]