К списку форумов К списку тем
Регистрация    Правила    Главная форума    Поиск   
Имя: Пароль:
Рекомендовать в новости

Задачка по механике

BTR
Модератор
0 - 27.08.2014 - 16:48
Представьте себе, есть ротор, с десятью лопатками. Необходимо сделать синхронное вращение лопаток вокруг своих осей крепления к ротору, но с понижающей передачей, чтобы на один поворот ротора, лопатки поворачивались на полоборота (равномерно). Возможно ступенчатое вращение (например на 18 градусов за раз), но при этом фиксация лопаток в промежуточных положениях должна быть жесткой.

Нужно найти наиболее простое решение с высоким КПД.




Отредактировано BTR; 27.08.2014 в 16:50. Причина: уточнение
1 - 27.08.2014 - 17:42
Вращение лопаток вокруг своих осей - непрерывное, или возвратно-поступательное?
2 - 27.08.2014 - 17:44
офф: О, Надир проявился! :)
3 - 27.08.2014 - 17:49
Есть мысль:

Внутрь ротора в центр вводишь вращающийся относительно самого ротора "червяк" (например неподвижный относительно станины червяк). Ось червяка совпадает с осью вращения ротора.
К лопатке на гибкой передаче (карданчике) закреплена шестерня которая прилегает к червяку.
В итоге имеем: Проворачивая ротор на один оборот шестерня провернётся на сколько-то градусов (в зависимости от шага червяка и количества зубьев на шестерне). Через карданчик на столько де провернётся и лопатка. Как соединить все лопатки и отрегулировать скорость вращения лопатки думаю понятно.
CK
4 - 27.08.2014 - 18:31
...как вариант, на концы лопаток посадить шестерёнки.
Так чтоб они катались по зубчатой рельсе проложенной по окружности вокруг этого механизма.
Ну или то же самое сделать, только у основания лопаток.
Те же шестерни, но чтоб бегали по неподвижному зубчатому диску, в центре которого проходит вал с этими лопатками.
Не обязательно шестерни, можно и что-то типа колеса со штырьками, если особая точность не требуется.
5 - 27.08.2014 - 18:32
3-GrandKaa, лопаток-то 10 штук, как развести эти 10 шестерен вокруг одного червяка?
6 - 27.08.2014 - 18:35
4-CK, диаметр каждой шестерни лопатки должен быть в два раз больше общего зубчатого колеса. Что-то топологически не могу себе представить такую укладку внутри ротора.
CK
7 - 27.08.2014 - 18:43
(6) Надир
...ах, ну да, слишком быстро будут крутится.
Я не учёл, что автору необходимо всего лишь пол оборота лопатки, на оборот ротора.
Предложение с шестернями снимается.
:-)
.
Но думаю можно что-то подобное придумать в виде каких либо выступов за которые будет цепляться лопатка и проворачиваться.
CK
8 - 27.08.2014 - 18:49
...например шестизубая шестерня на лопатке и штуки три торчащих в разных местах неподвижных штыря, за которые она будет цепляться и проворачиваться ненамного.
Вопрос в другом, как сделать фиксацию чтоб лопатка самопроизвольно не крутилась..
Уточнить бы автору, что эти лопатки делают.
И возможен ли реверс.
9 - 27.08.2014 - 18:58
7-CK, мы осходили из того, что общее зубчатое колесо неподвижно относительно вращающегося ротора, вот тогда нужно было бы иметь соотнощение диаметров (шестерни лопаток) : (общее колесо) как 2:1, но если заставить это колесо вращаться с некоторой скоростью в направлении вращения ротора, или даже в противоположном, то тогда можно значительно понизить это соотношение. Тогда каждая лопатка будет иметь небольшую шестерню, оприрающуюся на общее зубчатое колесо диаметром сопоставимом ступице ротора.
Проблема, как привести это зубчатое колесо в движение...
10 - 27.08.2014 - 19:16
Ну, что-то типа такого...
Есть ротор с лопатками. На конце каждой лопатки, под ободом ротора, шестерня небольшого диаметра, такого, что позволяет не мешать друг другу сразу десяти таким шестерням. У ротора есть вал привода. На этот вал надета труба, на конце которой большая зубчатая шестерня, прижимающаяся сразу к 10-ти малым шестерням лопаток. Если соотношение этой шестерни к малым шестерням будет, например 6:1, то достаточно связать эту трубу с валом ротора с ускореним её вращения в 12 раз, то лопатки будут проворачиваться как раз так, как нужно.
CK
11 - 27.08.2014 - 19:20
(9) Надир
...не совсем понял, про какой вариант неподвижного зубчатого колеса Вы говорите.
Которое контактирует с шестернями у основания лопаток или у их концов?
Я предлагал два варианта.
.
Если у основания лопаток, то можно это зубчатое колесо сделать вращающимся медленнее вала, по принципу вернерного механизма на подшипниках.
Но пока не известно, в какой среде это всё будет работать.
BTR
Модератор
12 - 27.08.2014 - 19:21
По заданию, лопатки должны делать полный оборот за два оборота ротора. Но, если они будут качаться туда-сюда, это тоже допустимо, если только это не будет крупный механизм с высокими оборотами, где момент инерции будет достаточно солидный. В принципе, возможно, чтобы часть лопаток крутились в одну сторону, а часть - в другую (например через одну), если это снизит потери энергии
13 - 27.08.2014 - 19:23
На валы лопаток посадить маленькие конические шестерни, находящиеся в зацеплении с большим коническим зубчатым колесом, насаженным на вал, вращающийся независимо от вала ротора. Обеспечить вращение вала ротора с лопатками и вала с коническим зубчатым колесом с фиксированной разной скоростью, чтобы, с учетом передаточного отношения зубчатой передачи, обеспечивать эти пол-оборота на оборот. Это можно сделать либо приводом обеих валов от одного двигателя, но через редукторы с разным передаточным отношением, либо один вал приводится синхронным двигателем, а другой - частотно-регулируемым.
CK
14 - 27.08.2014 - 19:24
Надир
...пост (11) писал не видя (10).
Ясно что Вы про шестерню у ротора.
:-)
15 - 27.08.2014 - 19:28
+13 волновой редуктор сюда просится
BTR
Модератор
16 - 27.08.2014 - 19:29
А вернерный механизм на подшипниках даст жесткую фиксацию лопаток и точность соответствия половины оборота каждой лопатки на оборот ротора?

На что конкретно может повлиять среда? Технически сопротивление лопаткам будет меняться в широких пределах. В одном положении ротора (когда лопатки поворачиваются перпендикулярно оси ротора) - давление высокое (но в переменном направлении), в другом положении ротора (когда лопатки повернуты параллельно оси ротора) - давление низкое (и чаще всего противоположное тому, которое было в обратной точке)
BTR
Модератор
17 - 27.08.2014 - 19:31
Волновой редуктор может не дать достаточной крутильной жесткости (да и износ будет очень высоким)
BTR
Модератор
18 - 27.08.2014 - 19:36
Цитата:
Сообщение от Bushroot Посмотреть сообщение
На валы лопаток посадить маленькие конические шестерни, находящиеся в зацеплении с большим коническим зубчатым колесом, насаженным на вал, вращающийся независимо от вала ротора. Обеспечить вращение вала ротора с лопатками и вала с коническим зубчатым колесом с фиксированной разной скоростью, чтобы, с учетом передаточного отношения зубчатой передачи, обеспечивать эти пол-оборота на оборот. Это можно сделать либо приводом обеих валов от одного двигателя, но через редукторы с разным передаточным отношением, либо один вал приводится синхронным двигателем, а другой - частотно-регулируемым.
Да, это пожалуй наиболее контролируемое решение. Передать на второй вал понижение скорости в 20 раз, а уже с него конусами снимать с ускорением 10 раз.
19 - 27.08.2014 - 19:37
https://ru.wikipedia.org/wiki/Мальтийский_механизм
вот что-то подобное, наверное, спасёт отца русской демократии. Только переделанное на десять канавок
20 - 27.08.2014 - 19:39
18-BTR > не совсем так. Разность скоростей вращения главных валов должна быть не очень большой - нужно просчитывать кинематическую схему - там вариантов может быть много
BTR
Модератор
21 - 27.08.2014 - 19:40
(19) Прерывистость не самый желательный фактор. Равномерное вращение дает меньшие потери
BTR
Модератор
22 - 27.08.2014 - 19:41
Хотя... В определенный момент было бы даже неплохо, чтобы угол поворота подряд идущих лопаток был одинаковым. Надо подумать над этим вариантом :)
23 - 27.08.2014 - 19:46
к 19 поясню
вокруг лопаток или у их основания крепим неподвижный обод с пятью штырьками и специально проточенной поверхностью, препятствующей неконтролируемому вращению лопаток, на которых, в свою очередь, устанавливаем крестовины с десятью пропилами - пять раз за оборот ротора лопатки будут прокручиваться на желаемые 18 градусов.
24 - 27.08.2014 - 20:45
5-Надир > Как раз не вижу проблем. Конусная шестерня на оси лопатки и промежуточная шестерня между лопатками. А если допускается вращение в разные стороны (см пост №12), то вообще по шестерне на оси лопаток, которые в зацеплении с соседними шестернями.
25 - 27.08.2014 - 20:47
18-BTR > А чем мой вариант с червяком не устраивает? по-моему самое простое с точки зрения механики решение, и момент на лопатках хороший будет, и равномерность...
26 - 27.08.2014 - 22:51
А для чего это всё??
BTR
Модератор
27 - 28.08.2014 - 10:49
Это для роторно-лопастного ДВС
BTR
Модератор
28 - 28.08.2014 - 10:50
(25) С червяком не понял схему пока. Не получается
29 - 28.08.2014 - 12:08
С червяком я представляю так: на оси каждой лопатки внутри полого вала ротора по конической шестерне, с каждой шестернёй в зацеплении другая, поворачивающая ось вращения на 90 градусов (плоскость шестерён вдоль оси вала ротора). Внутри неподвижный червяк, в пазы которого входят зубья шестерён. Частота вращения определяется шагом червяка и передаточным отношением конической передачи.
BTR
Модератор
30 - 28.08.2014 - 19:51
(29) Ага, понял. А то я сначала подумал, что можно с червяка прямо на конусовидные шестерни передать и не смог такого представить :)
Гость
32 - 29.08.2014 - 07:44
Механика не нужна. Находим свалку НГМД, вытаскиваем шаговые двигатели. Лепим к ним контроллеры и собираем нужное устройство.
Гость
33 - 29.08.2014 - 07:51
Цитата:
Сообщение от BTR Посмотреть сообщение
Нужно найти наиболее простое решение с высоким КПД.
А это ещё зачем?
Делаем чисто механическое. Берем сильно понижающий редуктор. Планетарный, волновой, циклоидальный НЯП. На выход лепим большое почти плоское коническое колесо сцепленное с колесиками, крутящими лопатки.
ЗЫ: прочие посты не читал, помидорами не кидать.


К списку вопросов
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск




Copyright ©, Все права защищены