Discussione: Stirling no- piston

Originariamente inviata da rampa

Posto un risultato grafico che rappresenta la base di ancoraggio delle bielle sullo snodo dell'albero motore.

Bel lavoro, ma hai valutato che avrà un'oscillazione perchè è libero di ruotare sui perni delle bielle, e può ruotare sullo snodo dell'albero (intendi il perno dell'albero a gomiti?) fino a che non si toccano e appoggiano le teste delle bielle? Si potrebbero fare le teste delle bielle a cuneo per limitare l'angolo di movimento.
Per rispondere al tuo post precedente devo dare una spiegazione molto particolareggiata e mi ci vorrà un pò di tempo. Ciao SE-POL.

Originariamente inviata da SE-POL

... ma hai valutato che avrà un'oscillazione perchè è libero di ruotare sui perni delle bielle, e può ruotare sullo snodo dell'albero (intendi il perno dell'albero a gomiti?) fino a che non si toccano e appoggiano le teste delle bielle? ...

Questo non deve avvenire, e c'è modo di impedire che avvenga, ma ne parlerò dopo...

Oggi ho simulato graficamente gli alfa-doppi a stella, per valutarne le misure.
Tutto dipende dalla corsa del pistone e dalla lunghezza dello stelo del pistone e della biella.

http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266348519

Mettendo una corsa di 10 cm, gli steli pistone di 17.5, le biella di 15 cm e una base di snodo bielle (quella postata ieri) di 10 cm, risulta una larghezza massima di 90 cm. Con l'isolamento arriviamo al metro secco.
La simulazione grafica è molto realistica e anche precisa, se fatta in un certo modo. Risulta un'escursione massima delle bielle sullo snodo multiplo di circa 19-20°.
L'altezza dei due anelli arriverebbe a 50 cm. Una torre tripla arriva ad un metro e mezzo.

Megalomania....


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Ragazzi il brainstorming va bene, ma non quando diventa perdita di tempo.
Io mi spendo per scrivervi dei consigli pratici ma voi non li leggete neanche.
Di sicuro è colpa mia. Evidentemente non so esprimermi. MA se rileggete il post 182 troverete la spiegazione di come si fanno le bielle in uno stellare.
La riepilogo ed amplifico. LA soluzione principe è la biella madre-biellette. Una biella classica con un grande occhiello per il perno di biella che riporta degli occhielli più piccoli per i cuscinetti delle bielle figlie. Solo la biella madre però compie la traiettoria precisa. Tutte le altre fanno cose un po diverse ma non troppo.
L'altra, che equipara le corse e le leggi di moto di tutte le bielle che sono tutte "Figlie" (la testa di biella corrisponderebbe al 3D di rampa), prevede un ruotismo epicicloidale di opportuno rapporto di trasmissione che trasmette il moto dall'albero motore alla grande testa di biella tale che la sua direzione rimanga fissa nello spazio nonostante la rotazione. Non aggiungo altro. E' una roba complicata anche se meccanicamente elegante.
Non ci sono altre soluzioni a me note. E di libri sui motori, anche storici, ne ho letti.
Senza il vincolo alla rotazione della testa di biella non sta in piedi niente.

Provo ad avanzare questa proposta...
Ed è una soluzione che, se regge, non è nemmeno la definitiva...

http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266444345

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Originariamente inviata da rampa

Ed è una soluzione che, se regge, non è nemmeno la definitiva...

Scusami penso di capire come funziona, ma non riesco a capire qual'è il vantaggio di questa soluzione. Ciao.

Originariamente inviata da SE-POL

Scusami penso di capire come funziona, ma non riesco a capire qual'è il vantaggio di questa soluzione. Ciao.

... che la testa di biella non gira su se stessa.

Originariamente inviata da rampa

... che la testa di biella non gira su se stessa.

Adesso ho capito! sono quattro parallelogrammi e i lati devono rimanere paralleli. Ciao.

Originariamente inviata da SE-POL

Adesso ho capito! sono quattro parallelogrammi e i lati devono rimanere paralleli. Ciao.

...e ne basterebbe uno solo...

Questa soluzione sarebbe molto migliore e più elegante, è vero...
Non la vedo impossibile, però...

http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266504166


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I parallelogrammi non impediscono la rotazione. Essendo articolati arriverebbero ad incastrare una bielle contro l'altra. L'ultima soluzione invece non riesco a capirla dal disegno. E' una applicazione simile al ruotismo epicicloidale di cui parlavo io? Cioè un sistema di trasmissione del moto di opportuno rapporto di trasmissione che mantenga l'occhio di biella orientato sempre nella sessa direzione?

Qui si vede bene come è fatto un albero motore stellare con biella madre e biellette:

YouTube - Motore Stellare FIAT A-50. Assemblaggio

Questo è l'unico modo pratico. Peraltro è anche quello che minimizza gli attriti perchè riduce al minimo il numero e la dimensione dei cuscinetti striscianti.

Originariamente inviata da Stranamore

I parallelogrammi non impediscono la rotazione. Essendo articolati arriverebbero ad incastrare una bielle contro l'altra.
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E' chiaro che possiamo fare solo delle simulazioni grafiche, cercando di essere fedeli nelle misure iniziali.
Trasportando le misure nel disegno postato al #202 si evince che, con lo snodo dell'albero motore posizionato in ore 12, il massimo di escursione delle bielle avviene in ore 3 e in ore 9.
Il programma grafico dà con precisione l'inclinazione delle bielle e la massima è pari a +19,5° e -19,5°.
Cambiando la posizione dello snodo, cambia la posizione delle bielle, ma la massima inclinazione sarà sempre di 20° circa, in altre bielle ovviamente, quelle cioè che corrispondo ad 1/4 di giro più avanti e 1/4 di giro più indietro rispetto allo snodo.

Ecco la simulazione in 3D.

http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266573006

Non vedo accavallamenti di bielle.


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Originariamente inviata da Stranamore

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L'ultima soluzione invece non riesco a capirla dal disegno. E' una applicazione simile al ruotismo epicicloidale di cui parlavo io? Cioè un sistema di trasmissione del moto di opportuno rapporto di trasmissione che mantenga l'occhio di biella orientato sempre nella sessa direzione?

Non so se sia quella che dici tu, comunque dovrebbe funzionare.
In effetti nel disegno postato ieri frettolosamente, mancano le indicazioni delle articolazioni.
Aggiungo ora i cuscinetti, specificando che dove non sono indicati, gli elementi sono fissati tra loro.
In particolare si nota che i cuscinetti di banco non esistono più e vengono trasferiti negli elementi che compongono lo snodo.

http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266574050


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Specifico il banco e i punti fissi...

http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266577852


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YouTube - Ruotismo epicicliodale (esempio) - Caso Z1=Z3

Si intuisce che Z3 rimane fissato con gli assi

Credo che questo: YouTube - Rotismo epicicloidale - 1

sia il tipo giusto. Il solare (l'ingranaggio piccolo centrale) è fisso, il portasatelliti (la struttura triangolare) è tirata dalla manovella e la corona esterna è solidale all'occhio di biella.
Più o meno questa era la soluzione concettuale per evitare la biella madre.

Originariamente inviata da Stranamore

Credo che questo: YouTube - Rotismo epicicloidale - 1

sia il tipo giusto.

Non credo... così come hai descritto, ad occhio, la corona esterna non rimane nella stessa posizione.
Ma potrei aver capito male, forse con uno schema si capisce meglio

... quella di attaccare le bielle direttamente sullo snodo dell'albero motore.
Non darei infatti così per scontato che questo non si possa fare.

Bisogna in tal caso fare in modo che queste otto bielle lavorino allineate sullo stesso piano degli steli dei pistoni, pena lo sviluppo di forze verticali che aumentano inutili attriti dello stelo.

La soluzione che propongo viene indicata dal disegno allegato che è stato costruito sulle misure reali dei cuscinetti disponibili in commercio.

Cuscinetti ad anelli sottili - CSXAA..-TN

Lo snodo dell'albero motore, che monterebbe 16 cuscinetti, viene in tal modo limitato in altezza a circa 10cm circa.
Ogni biella verrebbe attaccata ad un supporto verticale che monta due cuscinetti e graverebbe contemporaneamente su questi due cuscinetti rimanendo perfettamente allineata al piano di lavoro degli steli dei pistoni.

Nel disegno, ripeto, molto fedele alle misure reali, le placche verticali vengono per semplicità indicati con due fori per attaccarci la bielle, ma nulla vieta che questi fori siano 4 o anche più (v. parte inferiore del disegno).

Spero che il disegno sia comprensibile. Dovete immaginarvelo in tridimensionale con ogni staffa collegata a due porta-cuscinetti, impilati nell'asta dello snodo secondo una sequenza ben precisa.
Sono necessari 4 supporti uguali di tipo A e altri 4 supporti uguali di tipo B (differiscono solo per le distanze dei fori). Due di questi 4 vengono usati capovolti in verticale.
Servono poi 8 aste di biella uguali tra loro di cui 4 vengono usate in un senso e 4 capovolte verticalmente in un altro senso, come indicato ai lati del disegno centrale.

http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266935518


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Se tutto questo è stato fatto solo per eliminare la biella madre e le biellette allora è molto più semplice utilizzare bielle identiche e disassare i cilindri e relativi pistoni, risulterà sicuramente più leggera ed affidabile la struttura.
Così come sono disegnate le bielle non distribuiscono equamente la spina sui due cuscinetti ed inoltre le forze di spinta date dal pistone vengono impresse perpendicolarmente al segmento che unisce i due supporti dei cuscinetti e questo a lungo andare creerà delle deformazioni al segmento stesso con inevitabile degrado del sistema e probabile rottura dei cuscinetti.
La soluzione più semplice è disassare i pistoni come già detto o utilizzare biella madre e biellette.
Questo è solo il mio parere.

Ps: siamo completamente OT il thread si intitola "Stirling no- piston"...

Non la vedo buona l'idea di disassare i cilindri, purtroppo, perchè si creerebbero forze di torsione sullo snodo dell'albero motore.

Il segmento che unisce i supporti dei due cuscinetti può essere lungo al limite come tutta la biella e questo contribuisce di certo a uniformare quasi perfettamente la spinta sui due cuscinetti.
Inoltre un accurato e intelligente montaggio delle bielle sullo snodo, può prevedere che le bielle che agiscono con forze contrarie abbiano i relativi cuscinetti in posizione adiacente.
Questo però può essere attuato anche nel caso si opti per il disassamento dei cilindri.


L'argomento dei motori Stirling stellari sarebbe meritevole di un thread a parte... bisognerebbe che l'amministratore ne creasse uno di nuovo, non so, non credo che possiamo farlo noi... pazienza !

Originariamente inviata da rampa

Non la vedo buona l'idea di disassare i cilindri, purtroppo, perchè si creerebbero forze di torsione sullo snodo dell'albero motore.

Non vedo come si possano creare torsioni sullo snodo dell'albero, la tecnica di disassare i cilindri (mantenendoli complanari ovviamente, forse ti è sfuggito questo) è adottata in moltissimi motori a combustione interna, ad esempio il motore bicilindrico a V della MOTO MORINI 3½ (del 1977) adottava questa tecnica, puoi vedere l'albero e le bielle nella figura http://www.rigacci.org/rec/moto/user.../img/fig16.gif
e lo spaccato (poco chiaro ad essere sinceri) http://www.morinispecial.it/special/...tore_small.jpg
Aumentando il numero di cilindri il concetto è lo stesso, basta preoccuparsi di progettare il motore in maniera tale che la spinta sia ben equilibrata.

Ogni utente può creare nuovi thread, quello che non possono fare gli utenti è spostare i vari post.

Originariamente inviata da DinoDF

...
Ogni utente può creare nuovi thread, quello che non possono fare gli utenti è spostare i vari post.

Farò la proposta all'Amministratore di spostare tutti i post dal #176 in poi in un thread che chiamerò "Multi-Stirling Radiale".

Dovrebbe essere cambiato anche il nome di "Stirling no- piston" in "Stirling a pistone liquido".

Avanzerò la proposta domani. Se intanto qualcuno ha qualche altro consiglio da darmi, sono a disposizione.

Originariamente inviata da DinoDF

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Aumentando il numero di cilindri il concetto è lo stesso, basta preoccuparsi di progettare il motore in maniera tale che la spinta sia ben equilibrata.
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Sì, la 4° possibilità è realmente fattibile !
In un motore esotermico a disposizione radiale, bisogna fare in modo che le bielle contrapposte abbiano il baricentro di forza quanto più possibile nel mezzo dello snodo dell'albero motore. Devono praticamente essere poste in piani equidistanti dal piano mediano che interseca perpendicolarmente il cilindro che supporta le bielle.
In un alfa doppio effetto le forze delle due bielle contrapposte sono perfettamente uguali e sinergiche, in un beta la forza della contrazione isoterma è tendenzialmente minore della forza di espansione, ma sono finezze.

In un motore a scoppio 4T invece il concetto va completamente rovesciato e le bielle dei cilindri contrapposti devono essere adiacenti perchè le loro forze agiscono in modo contrario, una (molto forte) in espansione che dà energia cinetica e una in compressione che ne assorbe in senso opposto.

... non esclusa ! La più semplice, ma ne parlerò domani...

La notte porta consiglio... Buona notte a tutti !

Dal post #147 al post #158 di questo thread si è parlato del motore di Cayley in versione esotermica.

Dopo tanto tempo e a seguito di tante elaborazioni e miglioramenti, sta per essere ripresentato e sviluppato uno studio termodinamico completo di questo motore preistorico, con qualche proposta anche costruttiva di varie versioni estremamente interessanti.

A parte l' indubbio interesse teorico che dimostra tra l'altro rendimenti non così scadenti come si credeva, il motore diventa interessante per la sua semplicità costruttiva e acquisisce pertanto una sua dignità di proposta.

Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire