Setrvačné pohony

[tbest]

Dovolil jsem si založit nové téma, neboť jsem jej zde zatím nenašel, ale domnívám se, že by to tu být mohlo.
Dávám něco pro inspiraci a pokud máte nějaké zkušenosti, ať kladné tak záporné, sem s tím.
Video, které se mi moc líbí: http://www.youtube.com/watch?v=a49d5cJOGQ0
Co myslíte, je energie potřebná k uvedení do pohybu o moc větší, než případná energie odevzdaná? Osobně bych to nechtěl zastavovat rukou...

[belamachina]

Dovolil jsem si založit nové téma, neboť jsem jej zde zatím nenašel, ale domnívám se, že by to tu být mohlo.
Dávám něco pro inspiraci a pokud máte nějaké zkušenosti, ať kladné tak záporné, sem s tím.
Video, které se mi moc líbí: http://www.youtube.com/watch?v=a49d5cJOGQ0
Co myslíte, je energie potřebná k uvedení do pohybu o moc větší, než případná energie odevzdaná? Osobně bych to nechtěl zastavovat rukou...

aky je v tom rozdiel oproti zotrvacniku s volnobezkou? inak ako by sa dal na to napojit alternator a nejaky elektromotor? nemohlo by to fungovat ako nasobic?

[tbest]

aky je v tom rozdiel oproti zotrvacniku s volnobezkou? inak ako by sa dal na to napojit alternator a nejaky elektromotor? nemohlo by to fungovat ako nasobic?

Já mám představu, že by se nahradily ty trojramenné držáky planetových kol za velkou rozetu, nebo řemenici, která by poháněla pastorek nějakého altíku. Místo kliky, menší motor, který by to celé roztočil a následně by udržoval otáčky občasnými pulzy. Chce to zkusit.
Rozdíl je podle mě v tom, že na rozdíl od setrvačníku se roztáčí rychleji a snáze a na stejnou energii to nepotřebuje tolik hmotnosti. To jsou moje názory na tuhle hračku. Jinak kdo by se do toho chtěl pustit, ozubená kola bych tu nějaká měl navíc...

[belamachina]

aky je v tom rozdiel oproti zotrvacniku s volnobezkou? inak ako by sa dal na to napojit alternator a nejaky elektromotor? nemohlo by to fungovat ako nasobic?

Já mám představu, že by se nahradily ty trojramenné držáky planetových kol za velkou rozetu, nebo řemenici, která by poháněla pastorek nějakého altíku. Místo kliky, menší motor, který by to celé roztočil a následně by udržoval otáčky občasnými pulzy. Chce to zkusit.
Rozdíl je podle mě v tom, že na rozdíl od setrvačníku se roztáčí rychleji a snáze a na stejnou energii to nepotřebuje tolik hmotnosti. To jsou moje názory na tuhle hračku. Jinak kdo by se do toho chtěl pustit, ozubená kola bych tu nějaká měl navíc...

ta trojramenna vec sa toci pomerne pomali ale tie ozubene kolecka sa tocia ako blaznive to by mozno nebolo od veci hodit na stator altiku ozubeny veniec a dat tam tri altiky namiesto tych ozubenych kolies a to by bolo potom zaujimave :-))) este nejako doriesit kontakty kade by sa odvadzala elektrika :-))

[1220]

jsem měl před časem taky. Postavili jsme něco podobného:
Koloběžku s volnoběžkou. Zapružíš na tom , a si o 20 m na jedno dupnutí
dál. Leč na našem prototypu byla volnoběžka tolik kvalitní , že vydržela asi 100 m. Vzpomínka na to přesto dobrá. I dnes by to mohlo přinést tomu , kdo by to dokázal dotáhnout, přinejmenším radost, možná i peníze.
Nová fyzika Kopecký má tam o rotujících hmotách teorii, která vypadá obstojně. Je zajímavé,že pokročilý cvičenec bojových umění musí udržovat rotaci , jinak sílu, která je značná ztratí.

K.

[Dvell]

Tak trochu obecně!
..
Vládík

No ano úvaha je správná, jenže do setračníku uložíte energii.. ale výkon je trošku něco jiného.. jak sám jistě dobře víte. Jsem přesvědčen že pokud roztočím dobře řešený klikový mechanismus bude se točit stejně dlouho jako setrvačník obdobných parametrů. Skrátka setrvačník roztočíte /na to je třeba výkon/ a pak má v sobě energii která se jen předává na klice tam a z pět /z pístu do kliky\z kliky do pístu/ ano skutečně energie obsažená v setvačníku může trhat kov, to ale v motoru většinou nechceme. Já vidím nehospodárnost klasických motorů v jiných problémech.
Nehledě na to že v tom setrvačníku jistě je dost energie uloženo i proto aby udělal hladší chod motoru.. Jistě se dá spočítat kolik energie takový setrvačník obsahuje třeba při 6000ot za minutu ale nemyslím že by to byla tak výrazná hodnota.. jistě je tam dost energie ovšem v porovnání s výkonem motoru je dle mého takřka zanedbatelná.

S pozdravem

Dvell

[Akord]

Na této platformě není prostor pro výpočtové dokazování ztrát klikového mechanizmu spojeného s pístem a setrvačníkem a jejich souvislostí. Zastavit pohybující se píst a změnit jeho pohyb zpět pomáhá překonat setrvačník, ve kterém se akumuluje neuvěřitelná energie, aby byla následně použita na změnu pohybu pístu.

Já sem také výpočty netahám, i když z tohoto spoustu vecí počítat umím. Vetší energie, než na prekonání setrvačnosti pístu se vymeňuje ve strojích pri kompresi, kterou stroje mají skoro všechny, i když nekdy malou, jako treba parní. Souhlasím s myšlenkou Dvella, samostatne točená klika s pístem je skoro totéž, co setrvačník, pouze jsou tam navíc nevyvážené síly 1. a 2. rádu (2.rád je boční kmitání ojnice, 1.rád se vyvažuje).

[Návštěvník]

No vidíte, jak se k tomu pomalinku dostáváte... Ještě kapku praxe a pochopíte, že energie obsažená v rotujících dílech motoru, musí mít vždy větší okamžitou setrvačnou energii, než okamžitý výkon celého motoru. Při 6000 ot/min, bude rozdíl odhaduji - možná i v řádech. Podle způsobu komunikace na tomto blogu vidím, že jste mnozí přesvědčeni, jakou máte pravdu. Přitom, znalosti povrchní.. Přesvědčit se můžete výpočtem, podle vzorců:

Výpočet setrvačné síly

Fs je velikost setrvačné síly [N]
m je hmotnost tělesa [kg]
ω je stálá úhlová rychlost [rad . s-1]
r je vzdálenost místa od osy rotace [m]

A z té vypočítáme výkon ve Watech, podle vzorce:

P = m2.kg.s-3

Váha setrvačníku středního os. Auta je cca 5 – 7 kg. Průměr setrvačníku je cca 300 mm. Nesmíme zapomenout na moment setrvačnosti klikového hřídele (pro jednoduchost počítejme, že bude stejný, jako u setrvačníku). Pro jednoduchost porovnání uvažujte s maximálním výkonem motoru 100kW.

Takovýmto způsobem se dá spočítat i setrvačný moment pístu, ojnice a potřebnou práci (výkon) ke změně pohybu opačným směrem.

Potom by šlo všechny setrvačné momenty sečíst a vyjde nám setrvačný moment celého motoru.

Tak co? Je to jednoduché jako 1+1? Jenom základní výpočty. Vypočítává se tak tuhost ojnice, pevnost pístu, max. otáčky atd.. Troufne si někdo na to? Nebo je jednodušší jenom bohapustě tlachat?

Názory a způsob komunikace jsou u vás mnohých podobné, jako u toho pána, co vyrábí ty parní strojky. Nepřipustí, že znalosti lidstva jsou o 100 let dál. A ve své neznalosti pokračuje dál a možná někdy přijde na podstatu, která je již dlouho, dlouho známá… Ten nikomu neškodí. Našel seberealizaci. To je přeci nádherné!!
Ale horší je to ve společnosti, kterou řídí tlachání. A odborníci, kteří umí, nemají možnost do děje zasáhnout. To je nemoc naší společnosti.
Od hledání informací o parním stroji jsem se dostal až k filosofii a problému naši společnosti.
Proto z mé strany končím i o konstrukci a spalovacího motoru a jeho ztrátových momentech. Vždyť se to učí téměř na každé střední škole… Jsem zvědav, kdo se bude chtít dobádat pravdy úsilím a kdo jen tlacháním.

Vládík

[Návštěvník]

Nepodařilo se mi napoprvé vložit zjednodušený vzorec na výpočet setrvačné síly, protože nejsem přihlášen. Jeden jednoduchý naleznete tady:

http://search.seznam.cz/?sourceid=szn-H ... +s%C3%ADly

Vládík

[Návštěvník]

respektive tady:


http://www.fce.vutbr.cz/Mat/koutkova.h/ ... C3%A11.doc

Vládík

[Vládík]

.
.
Dovolil jsem si použít citát:

Jak je někde vratný pohyb, tak to nestojí za nic. Neustále se musí překonávat setrvačné hmoty a to znamená ztráty.

Jsou to základní poznatky mechaniky.



Dokončím tedy, proč těžký píst a ojnice znamená větší ztráty na výkonu než lehčí, ale trochu jiné téma, než jsem začal. Ze začátku jsem naznačil pouze ztráty při překonávání vratné setrvačné hmoty, ale po reakcích přispěvovatelů jsem od toho upustil. Netroufám si před laiky otevřít toto, ač ne tak náročné, téma.
Byl dotaz na setrvačný moment ukrytý v setrvačníku. K tomu měl sloužit ten výpočet. Vzorce jsou všechny stejné, i opsané. Stačí si jenom odvodit, k čemu je potřebujeme a tam je zrovna vzorec použitelný (nehodlal jsem trávit čas přenášením znaků řecké abecedy na tuto stránku).
Pokud tedy máme těžký píst (k tomu měl sloužit druhý výpočet, který už jsem pro negativní reakce neuvedl), je nadměrně namáhán klikový mechanizmus a to nejen torzními kmity, ohybem, ale také rezonancí ojnice a pístu. Jenom toto, může dělat okolo 10%. Další dynamické ztráty jsou přímo ve válci, při působení síly na stěnu válce. Síla předávaná pístem není nikdy v ose válce, ale je to rozklad sil, jejichž výslednice působí na oko ojnice v ose válce. Zde je rovněž velký prostor pro ztráty. Pokud klikovým mechanizmem jenom otáčíme, chod je relativně vyrovnaný, akcelerační a decelerační síly na píst jsou téměř všechny přenášeny ze, a do setrvačníku - souhlasím s dřívějším příspěvkem. Pokud zapálíme směs, už je to jiné:
Hořící směs stlačuje píst od horní úvratě (Hu) dolů (kde je největší účinnost klik. mech. cca od 1/3 do 2/3 zdvihu), kdy musí předat energii pístu. V tomto momentě dochází k narušení rovnováhy otáčejícího se klik. mech., kdy píst nepojme energii ze setrvačníku (oproti otáčení naprázdno), ale naopak ji dodává. Dojde ke kmitu a významným dynamickým ztrátám. V poslední třetině zdvihu má píst takovou energii, kterou ani nemůže předat klik. mech. (nevhodný úhel k ose klikovky - malá účinnost) a znovu dojde ke kmitu a dalším dynamickým ztrátám. Od dolní úvrati (Du) nahoru píst akceleruje a odebírá energii setrvačníku. Od cca 90 st. před Hu, je píst brzděn stlačováním směsi a cca 20st. před Hu, je směs zapálena. Zde záleží na otáčkách (i na hmotnosti pístu). Čím těžší píst, tím dříve musí být směs zapálena a už zde vznikají další ztráty. Čím dříve, tím dojde následně také k většímu rázu a větším dynamickým ztrátám a větším ztrátám třením v celém klik. mech. Optimální předstih je, když síla výbuchu cca zcela pohltí setrvačný moment pístu (a částečně ojnice) a píst nemá v Hu žádnou energii (tento stav nazývá ten pán, co vyrábí ty parní strojky, rezonanční režim a je přesvědčen, že to objevil). Čím těžší píst s ojnicí, tím větší ztráty dynamické i třecí. Výpočet energie pístu o rychlosti 30m/s (max. obrátky), měl sloužit také k představě, s jakými hmotnostmi klikový mechanizmus pracuje. Jenom dynamické ztráty klikového mechanizmu jsou od 5 do 15%. Ve spojení se ztrátami třením je to neuvěřitelné číslo. Je třeba si uvědomit, že energie výbuchu nad pístem nikdy není předaná všechna. Klik. mech. má při tom velké ztráty v účinnosti. Když jej zatížíme těžším pístem, zvětšují se i ztráty přenesené do jiné oblasti.
Ztráty v motoru jsem jenom nakousnul a značně zjednodušil pro pochopení. Je zde další řada aspektů, o kterých jsem se ani nezmínil. Konstrukce motorů a ztráty jsou samostatný obor a nelze to vysvětlit dvaceti řádky.

Vládík