Разработан новый тип электрического двигателя для спутников. Новый вид двигателей


Ящик пандоры – Новый вид двигателя. Энергия плазмы [Технологии Руси]

Небольшой эпизод из жизни сегодняшних изобретателей. Евгений Бугров: «Если вся экономика завязана на добыче нефти, то, представьте, зачем им нужна дешёвая энергия, мы им конкуренты, поэтому многие изобретения из России ушли за рубеж…»

Запатентованные Евгением Бугровым, бывшим летчиком из Тюмени, изобретения чем-то напоминают фантастическое завтра. Он предложил принципиально новый вид двигателя, работающего на энергии плазмы. «Летающая тарелка» может развивать скорость до 200 тыс километров в час. Это изобретение предназначено для применения в авиации и Космосе. В нем используется плазма инертных газов. Поэтому летать такой аппарат может на огромных скоростях совершенно бесшумно...

Его идеями сейчас активно интересуются за рубежом. Но Евгений Бугров уверен, что его технологии должны начать применяться в России.

Источник - www.kramola.info

* Дополнительная информация:

Опыты с плазмой в Космосе. Неоднородность пространства

Ещё одно экспериментальное подтверждение Неоднородности пространства, о котором впервые, более двадцати лет назад, поведал в своих книгах русский учёный, Николай Викторович Левашов.

Плазменный кристалл. Эксперимент с 4-м состоянием вещества - плазмой. Такого, что увидели ученые в невесомости - не увидишь на Земле. Плазма, как оказалось не жидкая, а имеет кристаллическую решетку. Эксперимент поразил ученых - оказывается завихрения возникающие в плазме в точности повторяют строение и зарождение нашей галактики... Если же плазму охлаждают криогенно она формируется в почти точную копию строения ДНК спиралеобразную форму...

* О Сущности, Разуме и многом другом... http://www.levashov.info - официальный сайт удивительного человека, русского учёного, целителя, писателя - академика Николая Левашова

pandoraopen.ru

В России разрабатывается новый тип двигателя для электромобилей

С 2013 года реализуется всероссийская программа развития инфраструктуры для электротранспорта в целях его широкомасштабного внедрения. Ученые Южно-Уральского государственного университета работают над созданием инновационных решений, которые помогут воплотить программу в жизнь. Одно из них — силовая установка электромобиля на основе синхронной реактивной машины независимого возбуждения*.

В мире интерес к электромобилям появился в 60-ые годы XX века из-за экологических проблем и роста стоимости топлива. В последние годы электромобили вновь стали набирать популярность. В ЮУрГУ рассчитывают, что разработки ученых университета позволят значительно усовершенствовать технические характеристики отечественных электромобилей.

"Мой проект заключается в том, чтобы разработать электросиловую установку для электромобиля на базе синхронно-реактивной машины независимого возбуждения, — рассказывает автор идеи, аспирант кафедры "Автоматизированный электропривод" Политехнического института ЮУрГУ. Евгений Хаятов. — Раньше такой тип привода как синхронно-реактивная машина не применялся в мобильных электроустановках".

Работа в этом актуальном и практически-значимом исследовании позволила аспиранту стать одним из победителей конкурса "Научная перспектива", проводимого в ЮУрГУ в рамках Проекта 5-100.

Синхронные реактивные машины хорошо подходят для широкого спектра промышленных применений, которые не требуют больших перегрузок или высоких скоростей вращения, а также все чаще применяются для частотно-регулируемых насосов из-за повышенной их эффективности. Но опыта их применения в качестве двигателя для электромобиля еще не было.

На первом этапе ученые провели математическое моделирование двигателя электромобиля при помощи программного обеспечения, которое позволяет исследовать электромагнитные процессы в тесной взаимосвязи с механическими перемещениями.

"Нами была построена 3D модель двигателя. Электродвигатель включает в себя статор и ротор. Вращающееся магнитное поле в статоре действует на обмотку ротора и наводит в нём ток индукции, возникает вращающий момент, который приводит в движение ротор. На первом этапе мы изменяли спинку статора, что позволило получить оптимальные параметры. На следующем этапе, варьируя геометрию в созданной 3D модели, мы получили оптимальную геометрию", — продолжает Евгений Хаятов.

На фото: 3D модель электродвигателя

3D модель электродвигателя

На базе научно-технического центра "Приводная техника" ЮУрГУ был изготовлен опытный образец ротора. Сейчас учеными ведутся исследования, чтобы доказать его эффективность. Для этого планируется провести опыты на реальном объекте.

"Следующим этапом наших научных исследований будет разработка полупроводникового преобразователя, который входит в состав силовой установки, наряду с тяговыми литий-железо-фосфатными батареями", — поясняет молодой ученый.

Сегодня инженерам открыты большие возможности для развития отрасли электродвигателей. У Евгения Хаятова уже опубликованы научные статьи по результатам исследований, в том числе, в журнале Russian Electrical Engineering**, входящем в базу данных Scopus. В дальнейшем молодой ученый надеется воплотить все свои разработки в жизнь и создать настоящий электромобиль.

* Термин независимое возбуждение означает, что источником тока для обмотки возбуждения (обмотка двигателя, которая создает магнитное поле) является независимый (отдельный) источник.

**Российская электротехника

Calculations of the losses and thermal operation conditions for controlled alternating-current drives

(Перевод: Расчет потерь и тепловых режимов работы регулируемых электроприводов переменного тока)

На правах рекламы

 

 

ria.ru

Виды и типы автомобильных двигателей

Сегодня рассмотрим различные виды двигателей. В наши дни автомобильная промышленность активно развивается. И для того чтобы автомобили определенной марки покупались, разработчики делают все возможное. С этими же целями создаются все новые виды двигателей.

Виды двигателей автомобилей

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания. Этот двигатель разработали еще в 1957 году, его изобретателем стал Фройде. Если рассматривать виды двигателей автомобиля сегодня, то данная модификация является самой распространенной. Ротор или по-другому, поршень, который имеет зубчатые колеса, вращается внутри цилиндра.Именно такая конструкция позволила создать четырехконтактный цикл, без еще одного, дополнительного механизма распределения газа. Однако на практике, данные виды двигателей автомобиля получили распространенное применение в виде трехгранного ротора.Если говорить о весе и размере данного двигателя, то он в несколько раз меньше, чем двигатели внутреннего сгорания, имеющую одинаковую мощность.

  • Тепловой агрегат или по-другому газовый двигатель работает по циклу Отто. Основой работы такого двигателя является постоянный объем. Отличительной чертой такого двигателя по сравнению с бензиновым, здесь необходимо более высокая степень сжатия за счет того, что октановое число больше.
  • В основном сегодня на автомобили устанавливают дизельный, поршневый или бензиновый двигатель.
  • Дизельный двигатель. Это поршневой двигатель внутреннего сгорания. Такие двигатели работают на дизельном топливе. А их основным принципом работы является сжатие и воспламенение воздуха от высокой температуры.
  • Бензиновый двигатель. Такой вид двигателя внутреннего сгорания, работает по принципу сжатой предварительно воздушно — топливной смеси, которая воспламеняться от электрической искры. Регулировкой подачи воздуха в двигатель и происходит все управление мощностью двигателя
  • Поршневой двигатель. В таком двигателе, поступательные движения поршня происходят в результате того, что тепловая энергия увеличивает газы в объеме, которые образовались в результате того, что горючее сгорело в замкнутом пространстве.

Водородный двигатель для автомобиля

По мнению очень большого количества людей, водородный двигатель для автомобиля является превосходной альтернативой дизельному и бензиновому двигателю. На сегодняшний день существует только два вида таких двигателей, но при этом они работают по совершенно разным принципам.

  • 1. Первый вид, это водородный двигатель внутреннего сгорания, он работает по аналогии бензинового двигателя.
  • 2. Второй вид, это водородный двигатель с топливными элементами. Он работает при помощи смешивания кислорода и водорода, вследствие этого электроэнергия и вырабатывается.

Водородный двигатель автомобиля внутреннего сгорания, работают точно по такому же принципу, как и все остальные двигатели внутреннего сгорания. Единственное, что для горения они используют не нефтепродукты, а водород.Такие водородные двигатели для выработки электроэнергии и продвижения поршней, используют водород. Именно он в данной ситуации обеспечивает получение большего количества энергии и при этом без вредных выхлопных газов.Но следует заметить, что имеются некоторые ограничения у водородного двигателя внутреннего сгорания, именно они и делают его не очень практичным. Ведь для того, чтобы из водорода получилась энергия, первый должен находиться в жидком виде, а это требует постоянного его охлаждения до очень низких температур. В свою очередь такие низкие температуры, могут деформировать не только топливный бак, но и другую часть автомобиля.Укрепление и изоляция автомобиля существенно увеличивает стоимость производства авто, что делает его недоступным для людей, имеющих средний достаток.Альтернативной вышеописанной модели считается модель на элементах топлива. В таком двигателе, смесь кислорода и водорода происходит внутри топливного элемента и ведет к образованию воды. Благодаря данному процессу выделяется электроэнергия, она накапливается и используется для работы двигателя.

Самые надежные двигатели легковых автомобилей

На современном автомобильном рынке представлено немалое количество автомобильных двигателей. Это и дизельные, и водородные, и газовые, и электрические, и всем привычные бензиновые автомобильные двигатели.Многих автолюбителей при выборе автомобиля, больше всего волнует вопрос двигателя. Они изучают массу информации на тему – самые надежные двигатели легковых автомобилей для того, чтобы сделать свой правильный выбор. Однако нельзя сказать, что такой подход является правильным, и у каждого вида двигателя есть как удачные модели, так и не очень.Кроме того, у каждого вида двигателя есть свои собственные нюансы эксплуатации. Поэтому, если вас интересует вопрос, какие самые надежные двигатели легковых автомобилей, то для того чтобы правильно изучить этот вопрос, начните с того, как вы будете эксплуатировать свой автомобиль.Например, вам необходимо много и часто ездить между городами в различные командировки, таким образом, для вас лучшим вариантом станет дизельный двигатель. Потому что он не любит того, чтобы его часто заводили и глушили, как это происходит в городском цикле. Но надо обращать внимание на то, каким топливом вы заправляетесь, так как если автомобиль будет заправлен зимой, летним вариантом топлива, то он попросту не заведется.Если говорить о бензиновом двигателе, то он считается все еще пока самым лучшим для городского цикла. Ему все равно сколько раз вы его будете глушить и заводить, он отлично выдерживает городские пробки, но цена на бензин в последнее время не очень радует.Что касается газового двигателя, то такой автомобиль считается более экономичным, чем остальные, но уход за ним необходимо осуществлять особый. Кроме того очень часто в салоне ощущается запах газа.И два последних новомодных вида двигателей, это электрический и водородный. Если о водородных двигателях у нас в стране пока мало что известно, то на электромобилях спокойно рассекают уже множество наших граждан. Недостаток такого двигателя заключается в том, что его заряда хватает на 100км, а заправок пока у нас в стране нет.

chancecar.ru

Разработан новый тип электрического двигателя для спутников

Двигатели использующие ферромагнитную жидкость.

Брэндон Джексон (Brandon Jackson), исследователь из Мичиганского технологического университета, создал математическую модель нового типа электрического двигателя для миниатюрных космических аппаратов, рабочим телом которого является ферромагнитная жидкость.

Данная технология, согласно расчетам математической модели, может обеспечить тягу, достаточную для движения спутников стандарта CubeSat или спутников меньших размеров.

Современные миниатюрные спутники могут выполнять почти все те же задачи, которые выполняют и большие спутники, размерами с автомобиль или автобус. Однако, такие крошечные космические аппараты нуждаются в эффективном миниатюрном двигателе, который позволит им маневрировать и удерживаться на стабильной орбите.

Ионные двигатели, используемые на больших космических аппаратах, имеют очень малую эффективность, когда их размеры сокращаются до уровня использования их на микроспутниках. И технология получения реактивной тяги за счет электрораспыления ферромагнитной жидкости является весьма перспективной с данной точки зрения.

В традиционной технологии электрораспыления используются крошечные полые иголки, с кончиков которых под воздействием приложенного электростатического напряжения распыляется крошечный поток жидкости. Но у этой технологии имеется и обратная сторона медали, иглы являются непрочными, дорогостоящими в производстве, они легко забиваются и разрушаются.

Феррожидкость представляет собой магнитную жидкость, которая вращается в магнитном поле. Добавьте электрическое поле, и каждый игольчатый штырь испускает струю ионов.

Для решения этой проблемы исследователи создали новый вид двигателя, который под воздействием прикладываемого магнитного поля «сам себя собирает» из своего же топлива, ферромагнитной жидкости. При этом, данный двигатель является буквально неразрушимым, ферромагнитная жидкость моментально восстанавливает свою форму при ее искажении каким-либо внешним воздействием.

«Под воздействием магнитного поля жидкость принимает форму «ежа» с множеством иголок. А когда мы прикладываем к этому сильное электрическое поле, каждая иголка испускает в пространство крошечный поток ионизированной жидкости.

Потеря двигателем жидкости восполняется из резервуара и иголки постоянно восстанавливают свою форму, что позволяет с высокой точностью регулировать развиваемую двигателем тягу», — рассказывает Брэндон Джексон.

В настоящее время исследовательская группа уже определила все сложные «взаимоотношения», связывающие силу магнитного, электрического поля и силы поверхностного натяжения ферромагнитной жидкости.

Сейчас Научно-исследовательское управление ВВС США (Air Force Office of Scientific Research, AFOSR) заключило контракт с научной группой, целью которого является продолжение исследований в данном направлении.

В рамках этого контракта будут проведены углубленные изучения динамики и процессов, происходящих в одной иголке магнитной жидкости, а после этого группа приступит к созданию прототипа нового двигателя, в котором будет использоваться не менее 100 иголок.

В дополнение к разрабатываемому космическому двигателю данная технология электрораспыления ферромагнитной жидкости может быть использована и во множестве других областей, включая спектрометрию, фармацевтическую промышленность, нанопроизводство и т.п. А Мичиганский технологический университет уже подал патентную заявку на свое изобретение и ожидает ее ближайшего одобрения.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram, чтобы быть в курсе самых интересных событий.

quibbll.com

Прогресс науки и техники. Новый тип двигателей.

Прослывшие диковинкой в обывательских кругах ионные двигатели так и не успели обосноваться на спутниках. Их место уже вскоре займут более продвинутые, более эффективные и еще более загадочные технически ЭмДвигатели, EmDrive, или точнее Магнитронные двигатели, природа работы которых для некоторых ученых до сих пор "не ясна".

НАСА уже довольно долгое время изучает так называемый «невозможный» двигатель. Споры ученых и энтузиастов космического дела не прекращаются вот уже 15 лет, с момента предоставления двигателя его создателем. И спорить действительно есть о чем — ведь EmDrive создает тягу в замкнутом контуре без всякого выхлопа.

На первый взгляд, двигатель нарушает закон сохранения импульса.На второй — тоже нарушает.Но вот результаты десятков (а возможно, уже и сотен) испытаний однозначно говорят о том, что двигатель работает.

Агентство НАСА решило взять изучение EmDrive в свои руки. После ряда испытаний, включая вакуум, оказалось, что двигатель действительно работает, и о тепловой конвекции здесь и речи быть не может. Не так давно отчет НАСА попал в открытый доступ, но это все же была не официальная публикация, а нечто вроде утечки. Сейчас заключение специалистов агентства опубликовано по всем правилам на сайте издания Journal of Propulsion and Power.

Как и сообщалось, ранее, авторы публикации — Гарольд Уайт, Пол Марч, Джеймс Лоуренс, Джерри Вера, Андре Сильвестр, Дэвид Брэйди и Пол Бэйли (Harold White, Paul March, James Lawrence, Jerry Vera, Andre Sylvester, David Brady, Paul Bailey), все они работают в Космическом центре им. Линдона Джонсона.

Содержание отчета примерно то же, что уже размещалось в сети, но в последней версии документа есть официальное заключение о том, что EmDrive, созданный в НАСА, развивает тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт в вакууме. При этом специалисты во время испытаний и после них пытались найти возможную ошибку в конструкции испытательного стенда или самого двигателя, что и приводит к появлению тяги или, по крайней мере, к ее фиксации. Ошибок и проблем найдено не было, что позволяет говорить о том, что двигатель действительно работает. И это при том, что для появления тяги должна быть «равная по силе обратная реакция».

Двигатель в НАСА испытывали на стенде с установкой на базе торсионного маятника.

1,2 миллиньютона на киловатт — это очень малый показатель. С другой стороны, солнечный парус развивает еще меньшую тягу: около 3,6 микроньютона на киловатт.Так же не стоит забывать, что испытанный образец, это даже не двигатель. Это всего лишь лабораторный стенд. А вот действительно правильно спроектированный двигатель, при соответствующей доработке, сможет развивать уже куда больший КПД.

Энтузиасты EmDrive считают, что если двигатель оснастить еще и ячейками с топливом, то есть с водородом и кислородом, то его вполне можно использовать сейчас в космическом деле. Например, установить на МКС, что позволит работать с минимальным количеством топлива, а также снизить количество маневров для разгона станции. Это, по словам специалистов, должно уменьшит нагрузку на корпус и опорные конструкции МКС, продлив общий срок ее эксплуатации.

Также есть планы, что доработанный EmDrive можно использовать и для космических путешествий, устанавливая такой двигатель на кораблях, которые летят к Луне, Марсу и другим объектам Солнечной системы и даже за ее пределами.

В конце лета этого года появилась информация о том, что уже в следующем году, возможно, в космосе протестируют работу схожего двигателя, работающего на микроволнах с созданием тяги в замкнутом контуре без выхлопа. Речь идет о Cannae Drive. Его экспериментальный образец планируется запустить на орбиту. Срок испытаний — полгода. Таким двигателем оснастят орбитальный спутник, который и будет пробовать перемещаться при помощи электромагнитной тяги.

Вот он, тот самый спутник, с магнитронным двигателем внутри корпуса.

Внятного объяснения того, почему «невозможный» двигатель все же работает, пока нет. По мнению НАСА, есть вероятность, что у тяги EmDrive — квантовая природа. Так, она представляет собой последствие появления «квантового вакуума виртуальной плазмы» частиц, появляющихся и исчезающих в замкнутом контуре пространства-времени.

Эвоно как. Похоже, что многие "специалисты" НАСА все же впустую проедают бюджет, отмахиваясь вот такой маловнятной тарабарщиной, смысла которой и сами не понимают.

Но не все ученые в мире бездари и работают на НАСА, к счастью.Финские физики в июне прошлого года предложили объяснение работы «невозможного» двигателя. Они считают, что в резонаторе EmDrive могут появляться пары фотонов, которые находятся в противофазе друг с другом. Такие пары уносят импульс в сторону, противоположную движению двигателя. И взаимодействие таких фотонов способствует возникновению электромагнитной волны с нулевой поляризацией. Импульс такая волна все же переносит.

«Принцип работы EmDrive можно сравнить с принципом работы реактивного двигателя самолета, когда газы, двигающиеся в одном направлении, толкают самолет в противоположном направлении», — говорит Арто Аннила (Arto Annila), представитель команды ученых из Финляндии. «Микроволновое излучение — это топливо, которое уходит в резонатор… а тягу в EmDrive создают пары фотонов. Когда два фотона движутся вместе, но имеют противоположные фазы, тогда у этой пары нет электромагнитного поля, следовательно, она не будет отражаться от металлических стенок, а уйдет».

Проще говоря, двигатель работает и вовсе не нарушает законы физики. Просто "современные", а на деле давно уже устаревшие постулаты и законы, предлагаемые уже который век, не подходят по современные реалии. Они НЕ УЧИТЫВАЮТ казалось бы очевидные вещи - то, что пространство есть не только грубая материя, но и разного рода энергии и энергетические поля.

Закон об импульсе - один из таких примитивных законов. И к тому же, зачастую просто неправильно и примитивно истолковывается многими современными неродивыми учеными, в то время как нужно этот закон дополнить и доработать.

Перемещение в пространстве, путем взаимодействия энергий и энергополей, а не исключительно частиц грубой материи - давно уже не фантастика. Но почему то вся эта тема остается исключительно в рамках научных опытов и до сих пор так и не вышла в профильную, прикладную сферу.Наверно, сказывается паразитарное устройство нашего общества, где законы, моду и тон развития задают не прогрессивные ученые, а наворовавшиеся паразиты, использующие то, что им не принадлежит и тормозящие прогресс любыми путями, лишь бы остаться у власти и при прибыли.Так происходит, например, в самой значимой сфере - углеводородов, когда нефтянные магнаты делают все возможное, дабы удорожать и оттянуть технологии альтернативной энергетики и создания новых высокоэффективных электродвигателей, и дабы автомобили продолжали ездить на углеродном топливе, а не на водороде, электричестве и других видах чистой, возобновляемой энергии.

Возвращаясь к теме, просто подытожим, что в целом, после того, как НАСА все же подтвердила работу двигателя в земных условиях, для того, чтобы убедиться в возможности его эксплуатации в космосе, нужно провести соответствующие доработки т испытания на орбите. И уже после этого можно будет планировать использование EmDrive в космических программах разных стран и компаний.

И многие уже давно этим и заняты, как например Китай, что не стал дожидаться отмашек и заумных, но пустых слов от НАСА и сам давно занят тестированием этой технологии.

Доктор Чен Юи (Chen Yue), директор одного из подразделений, ответственного за коммерциализацию космических спутников из Китайской Академии Космических Технологий (CAST) на пресс-конференции, которая прошла 10 декабря 2016 года, сказал что Китай не только провел успешные тест в лабораториях, но и проверяет работу двигателя в космосе, на собственной Китайской космической станции Тяньгун-2.

Причем International Business Times уже публиковал 7 ноября новость, о том, что Китай тестирует EmDrive в космосе. Однако тогда источником был некий анонимный источник не внушающий доверия.Теперь же информация есть официально.

Прессе также была представлена презентация Ли Фенга (Li Feng), который является главным конструктором этого подразделения. Он подробно описал о различных проблемах, которые необходимо решить, перед тем как технология будет применима в космосе на реальных аппаратах.

Ли объяснил, что прототип, который они используют, генерирует так же только миллиньютоны тяги, однако требуется от 100 миллиньютон до 1 ньютона, чтобы уже можно было удержать спутник на орбите.Для этого они собираются улучшить форму полости, доработать материалы и уменьшить электрические потери материала из которого она сделана.

Ли сказал, что Академия применяет свой опыт в области проектирования спутников, чтобы убедится, что EmDrive работает должным образом. С этой целью их подразделение на данный момент исследует, как улучшить структуру спутника, как улучшить его контроль над температурой и изучает научную сторону вопроса, что бы лучше понять природу работы двигателя, для его более эффективной доработки.

«Технология на данный момент находится на последних стадиях фазы proof-of-concept с целью сделать её доступной для применения в космических спутниках как можно скорее,» — сказал Ли Фенг. «Несмотря на сложность, я думаю мы добьемся успеха».

 

maxpark.com

20. Новые типы двигателей.

Газотурбинные двигатели. Перспективы широкого использования газотурбинных двигателей на автомобилях и тракторах предопределены комплексом существенных их преи­муществ перед поршневыми. Основные из них— легкий пуск при низких температурах (в течение 1... 1,5 мин, без подогрева при 248 К), меньшак трудоемкость технического обслуживания (на 25...47%), меньшая масса (в 1,8...2,5 раза) и габариты (в 1,4...1,6 раза), простота капитального ремонта и уменьшение на 23...65% его стоимости, многотопливность без существенной переделки систем, меньший в 3...5 раз -выброс токсичных компо­нентов, меньшие вибрации и приемлемый уровень шума, хоро­шая приспособленность к внешним нагрузкам и уравновешен­ность, в 4...5 раз уменьшается количество деталей.

Роторно-поршневые двигатели. Современные роторно-порш-невые двигатели по сравнению с поршневыми имеют большие в 2...3 раза литровую и в З...3,5 раза габаритную мощности, мень­шую в 1,5...2 раза удельную массу, более широкую возможность составления мощностных рядов при 85...90% унифицированных деталей. Для них характерны также отсутствие газораспреде­лительного механизма, хорошая компактность, меньшее по сравнению с поршневыми двигателями на 35...40% число дета­лей, пониженные требования к октановому числу топлива, бо­лее высокое значение коэффициента наполнения,, пологая кри­вая крутящего момента и высокая цикличность работы. Основ­ные недостатки этих двигателей— повышенные расход топлива и токсичность, сложность создания уплотнений между рабочи­ми элементами, ограничение окружной скорости ротора 25...30 м/с

Двигатели с внешним подводом теплоты (двигатели Стер­линга) в последнее время достигли определенной степени совер­шенства благодаря возможности сжигания низкосортных топлив, малой токсичности, низкому уровню шума и вибрации, по­вышенной удельной мощности, а также хорошим характеристикам крутящего момента и высокому значению эффективного КПД (0,36...0,38). Основные недостатки этих двигателей — их сложность, сравнительно большая металлоемкость и высо­кая стоимость усовершенствованных вариантов (в 2 раза выше, чем поршневых двигателей). Имеются трудности с обеспечени­ем эффективного теплообмена и технологии изготовления уплот­нений с точки зрения как материалов, так и конструкции.

Особенность двигателей с внешним подводом теплоты — замкнутый цикл. Рабочее тело в его полостях не заменяется, а только изменяет свой объем за счет подвода и отвода теплоты.

Вопросы к гос.Экзамену по факультету тех.Сервиса, дисциплина «Детали машин и основы конструирования»

  1. Критерии работоспособности деталей и узлов машин.

  2. Конструкции, работа и расчет клиноременной передачи.

  3. Виды повреждений зубьев. Критерии работоспособности, расчетные критерии.

  4. Силы, действующие в зацеплении косозубой цилиндрической передачи.

  5. Виды повреждений витков и зубьев червячной передачи. Критерии работоспособности, расчетные критерии.

  6. Виды повреждений валов и осей. Критерии работоспособности, расчетные критерии. Ориентировочный (предварительный) расчет валов.

  7. Материалы, применяемые для подшипников качения (ПК). Основные виды повреждений ПК, критерии работоспособности, расчетные критерии ПК.

  8. Расчет ПК по статической и динамической грузоподъемности.

  9. Муфты: назначение, классификация. Виды несоосностей валов.

  10. Конструкция и расчет втулочной муфты и упругой втулочно-пальцевой муфты.

  11. Резьбовые соединения (РС): назначение, классификация, основные параметры, оценка. Сравнение прямоугольной и треугольной резьбы по трению.

  12. Расчет элементов резьбы на прочность и износостойкость.

  13. Шпоночные соединения: назначение, классификация, оценка. Расчет призматических, сегментных шпонок.

  14. Шлицевые (зубчатые) соединения: назначение, область применения, оценка. Прямобочные шлицевые соединения, способы центрирования. Эвольвентные и треугольные шлицевые соединения.

  15. Сварные соединения: назначение, область применения, оценка. Основные конструкции сварных швов. Расчет стыковых и угловых швов.

ДЕТАЛИ МАШИН

  1. Критерии работоспособности деталей и узлов машин.

Это прочность, жесткость, износостойкость, коррозионная стойкость, теплостойкость, виброустойчивость.

Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей.

Жесткость характеризуется изменением размеров и формы детали под нагрузкой.

Изнашивание – процесс постепенного изменения размеров деталей в результате трения.

Коррозия – процесс постоянного разрушения поверхностных слоев металла в результате окисления.

Теплостойкость. Нагрев деталей машин может вызвать: понижение прочности материала и появление ползучести, понижение защищающей способности масляных пленок, изменение зазоров в сопряженных деталях.

Виброустойчивость. Вибрации вызывают дополнительные переменные напряжения и, как правило, приводят к усталостному разрушению деталей. В некоторых случаях вибрации снижают качество работы машин.

  1. Конструкции, работа и расчет клиноременной передачи.

Конструкция ремня должна обладать достаточной гибкостью и в тоже время иметь значительную продольную и поперечную жесткость. Наибольшее распространение получили ремни с сечением виде трапеции..Критериями работоспособности являются: тяговая способность , определяемая силой трения между ремнем и шкивом, и долговечность ремня. Рассчитывают: кинематические параметры, геометрические, силы и силовые зависимости, напряжение в ремне, скольжение в передаче, потери в передаче, допускаемые полезные напряжения в ремне. В передаче может быть один или несколько ремней. Применение клинового ремня позволило увеличить тяговую способность передачи путем повышения трения.

3. Виды повреждений зубьев. Критерии работоспособности, расчетные критерии.

Виды: поломка зубьев (связанная с напряжением изгиба, поломка от больших перегрузок, усталостная поломка). Повреждение поверхности зубьев (они связаны с контактными напряжениями и трениями: усталостное выкрашивание, абразивный износ, заедание, пластические сдвиги, отслаивание). При передаче крутящего момента действует сила трения и сила трения скольжения. Влияют на работоспособность зуба два основных напряжения: контактные напряжения и напряжение изгиба. Расчетные критерии: расчетная нагрузка, коэффициент концентрации нагрузки коэффициент динамической нагрузки.

4. Силы, действующие в зацеплении косозубой цилиндрической передачи.

В косозубой передаче нормальную силу раскладывают на три составляющие: окружную силу, осевую силуи радиальную силу. Осевые силы дополнительно нагружают опоры валов – это недостаток

5. Виды повреждений витков и зубьев червячной передачи. Критерии работоспособности, расчетные критерии.

Чаще наблюдается износ и заедание. Это связано с большими скоростями скольжения и неблагоприятным направлением скольжения относительно линии контакта. Рассчитывают на прочность по контактным напряжениям, удельную нагрузку.

6. Виды повреждений валов и осей. Критерии работоспособности, расчетные критерии. Ориентировочный (предварительный) расчет валов.

Виды разрушений: Усталостное, статическое ( оно происходит под действием случайных кратковременных перегрузок ). Рассчитывают на прочность, жесткость, и колебания. Для расчета используют следующий порядок: 1) Предварительно оценивают средний диаметр вала из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях. 2) После оценки диаметра вала разрабатывают его конструкцию. 3) Выполняют проверочный расчет выбранной конструкции. При этом диаметр вала является одним из основных параметров.

7.Материалы, применяемые для подшипников качения (ПК). Основные виды повреждений ПК, критерии работоспособности, расчетные критерии ПК.

Все подшипники качения изготавливают из высокопрочных подшипниковых сталей с термической обработкой, обеспечивающей высокую твердость.

Виды повреждений: Усталостное выкрашивание (после длительного времени их использования), Износ ( при недостаточной защите от абразивных частиц пыли, грязи.), Разрушение сепараторов, Раскалывание колец и тел качения ( связано с ударными и вибрационными нагрузками), Остаточные деформации.

Расчет подшипников качения : 1) расчет на статическую грузоподъемность по остаточным деформациям. 2) Расчет на ресурс ( долговечность)

8. Расчет ПК по статической и динамической грузоподъемности.

С выполняют при частоте вращения n≥10 мин. При n от 1 до 10 в расчёт принимают равным 10мин.

Условие подбора: С(потребная)≤С(паспортная)

Паспортная динамическая грузоподъёмность С- это такая постоянная сила, которую подшипник может воспринимать в течение 1 млн. оборотов без появления признаков усталости не менее чем у 90℅ из определённого числа подшипников, подвергающихся испытаниям.

В каталогах указаны значения С с коэффициентом надежности S=0,9.

При малых ресурсах ограничивают Р≤0,5С, иначе возможно неусталостное разрушение.

Под статической грузоподъемностью понимают такую статическую силу, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения.

9. Муфты: назначение, классификация. Виды несоосностей валов.

Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов валов, стержней, труб, электрических проводов и т.д.

Муфты:

  1. Муфты механического действия(механические):

А)муфты управляемые:

- муфты кулочковые

- муфты фрикционные

Б)муфты самоуправляемые автомотические:

- муфты центробежные

- муфты предохранительные

- муфты свободного хода

studfiles.net