Discussione: stirling disegni quotati

Originariamente inviata da Stranamore

Per franc.franc.
L'albero motore così come lo hai disegnato non è molto razionale. A parte che è complicato e fragile (le sezioni non contano molto, i punti deboli sono nel sistema di assemblaggio e negli effetti di intaglio), ma la cosa più evidente è che manca di contrappesatura. Tutta la sua massa ruotando "tira" per forza centrifuga nello stesso senso delle forze di inerzia alterne.
Non sto qui a farti tutta la manfrina sulla freccia inflessa degli alberi, le masse rotanti e quelle alterne, ma il tuo albero non durerà molto. A meno che non lo utilizzi solo per poche prove ed a regimi di rotazione bassi. Molto bassi.
Il mio consiglio è di guardarti un albero motore di un qualunque motore per capirne i principi. Su internet si trovano foto e 3D di tutte i tipi.
Se la tua necessità è un albero composito per poter utilizzare cuscinetti a rotolamento (condivido la scelta, le bronzine funzionano solo a regime idrodinamico che significa regimi minimi di rotazione e portate minime elevate dalla pompa di lubrificazione) guardati attentamente i disegni dell'albero motore dei bicilindrici harley davinson. Sono più semplici del tuo ma molto più efficaci. Sono anche ingegneristicamente belli. Io stesso me ne sono ispirato per un motore che sto progettando. Avevo iniziato con spartano un discorso sullo stirling solare, e lo porterò a termine, ma per il momento devo finire questo che devo brevettare. Non siate gelosi, è un motore a combustione interna. E comunque anche questo va a rilento causa superlavoro.

Ciao,
nel messaggio che ho postato è specificato che è un albero da usarsi come eventuale preserie; il tutto era nato dal discorso di Spartano che era perplesso su l'utilità di sfiancarsi nel costruire subito un albero motore definitivo inpiegando tempo e risorse non essendo sicuri del risultato. Io questo lo condivido e ho messo assieme questo tipo di albero proprio per verificare il funzionamento dell' assieme...
Sul discorso contrappesatura hai perfettamente ragione ma considera che lo sto assemblando uno per un 4 cilindri e la soluzione del contrappeso c'è già: hai presente l'albero della fire 1000 fiat?... e non andiamo sempre a cercare in America o Giappone... Apparte la battuta se intendi l'albero della Harley bicilindrica con le due bielle una "inpernata" all' altra non mi entusiasma e ti dirò che quelle "belle vibrazioni..." che sono caratteristica di quel tipo di moto mi sa che arrivino da li..... PERO' NON VOGLIO PARLARE DI COSE CHE NON CONOSCO E' SOLO UN' IMPRESSIONE.

Per le sezioni sottoposte a taglio:
i perni vanno inseriti nella manovella con interferenza e frenafiletti, quindi un bel pò di attrito alla torsione e i bulloni passanti hanno 4 punti di lavoro per ogni manovella dove subiscono il taglio...

Comunque è tutto in via di esperimento e magari sto prendendo una cantonata...
Farò sapere i risultati.

Ciao Franco.

Ciao. Le vibrazioni dei bicilindrici harley sono dovute al particolare angolo del V che è stato scelto. Il motore ha le bielle sulla stessa manovella incastrate tra di loro. La pratica motoristica insegna che l'unico angolo del V che sarebbe equilibrato con le bielle messe così sarebbe il 90° od il 180° (boxer). La V degli harley è invece molto minore dei 90° per ovvi motivi di ingombri del motore. Ne viene fuori un motore che vibra molto e per di più "galoppante", ossia con gli scoppi non equamente distribuiti angolarmente. Strano a dirsi questi difetti i proprietari delle Harley li chiamano "carattere" e dichiarano che quella è la migliore moto del mondo.
Comunque va benissimo ispirarsi al fire che è un motore affidabilissimo, ma gli alberi motore automobilistici sono monolitici, lavorati a partire da una fusione od un forgiato e ovviamente non prevedono che bronzine. I cuscinetti a sfere/rulli a gabbia spaccata (per poterli montare su u nalbero monolitico) esistono, ma sono esecuzioni speciali che costano un occhio della testa. In ogni caso un monolitico non può darti indicazioni su come accoppiare un composito. E qui le soluzioni che si sono rivelate affidabili non sono molte. Le uniche diffuse sono la Hirt e la Harley. Con la seconda più semplice e facilmente smontabile.
Ti aggiungo anche una considerazione di carattere generale. Nessuna vite può lavorare a taglio. E per un motivo semplice. Il fondo dei filetti rappresenta un fattore di concentrazione degli sforzi enorme che la porta a rottura già con carichi bassi. Una vite deve lavorare a trazione. In pratica deve premere forte due superfici tra loro. LA resistenza al taglio la darà (e non può essere diversamente) l'attrito tra queste due superfici.
Spero di esserti stato utile. Se hai voglia posta il disegno del tuo albero 4 cilindri e provo a darti qualche consiglio. Niente di fenomenale intendiamoci, sono un conoscitore di motori "dall'interno" ma non un esperto di equilibratura. PEr quello ci sono degli specialisti e software di calcolo molto sofisticati agli elementi finiti in grado di fare anche le verifiche a vibrazioni flessionali e torsionali.

Ciao. Le vibrazioni dei bicilindrici harley sono dovute al particolare angolo del V che è stato scelto. Il motore ha le bielle sulla stessa manovella incastrate tra di loro. La pratica motoristica insegna che l'unico angolo del V che sarebbe equilibrato con le bielle messe così sarebbe il 90° od il 180° (boxer). La V degli harley è invece molto minore dei 90° per ovvi motivi di ingombri del motore. Ne viene fuori un motore che vibra molto e per di più "galoppante", ossia con gli scoppi non equamente distribuiti angolarmente. Strano a dirsi questi difetti i proprietari delle Harley li chiamano "carattere" e dichiarano che quella è la migliore moto del mondo.
Comunque va benissimo ispirarsi al fire che è un motore affidabilissimo, ma gli alberi motore automobilistici sono monolitici, lavorati a partire da una fusione od un forgiato e ovviamente non prevedono che bronzine. I cuscinetti a sfere/rulli a gabbia spaccata (per poterli montare su u nalbero monolitico) esistono, ma sono esecuzioni speciali che costano un occhio della testa. In ogni caso un monolitico non può darti indicazioni su come accoppiare un composito. E qui le soluzioni che si sono rivelate affidabili non sono molte. Le uniche diffuse sono la Hirt e la Harley. Con la seconda più semplice e facilmente smontabile.
Ti aggiungo anche una considerazione di carattere generale. Nessuna vite può lavorare a taglio. E per un motivo semplice. Il fondo dei filetti rappresenta un fattore di concentrazione degli sforzi enorme che la porta a rottura già con carichi bassi. Una vite deve lavorare a trazione. In pratica deve premere forte due superfici tra loro. LA resistenza al taglio la darà (e non può essere diversamente) l'attrito tra queste due superfici.
Spero di esserti stato utile. Se hai voglia posta il disegno del tuo albero 4 cilindri e provo a darti qualche consiglio. Niente di fenomenale intendiamoci, sono un conoscitore di motori "dall'interno" ma non un esperto di equilibratura. PEr quello ci sono degli specialisti e software di calcolo molto sofisticati agli elementi finiti in grado di fare anche le verifiche a vibrazioni flessionali e torsionali.

Ciao a tutti ragazzi....mi sono inscritto da poco e in quanto tale ancora non so bene quale sezione è più attinente alle mie domande....comunque sono molto interessato a costruire un vacuum engine.....è solo che non so da dove cominciare, non ho le misure, tollerenze, materiali non so proprio da dove iniziare a progettare e cercare.....vorrei chiedervi se magari mi potreste dare delle informazioni dettagliate su questo motore ma soprattutto come costruirlo.....vi ringrazio anticipatamente.....andrea

Ciao Spartano
Mi scuso per il ritardo nella mia risposta.
Allora i disegni gli ho ordinati il 18/01/2010 , sono in attesa.
Con le macchine utensile me la cavo bene per mia fortuna ,questo mi da la possibilità di risparmiare un po di soldi.
Inoltre creare io il particolare mi da la possibilità di verificare tutto il processo ed eventualmente intervenire per migliorare o modificare.
Ho la fortuna di avere un amico che nello scantinato per hobby si è creato una piccola officina con tornio parallelo visualizzato , trapano , fresa , lapidello.
Voglio precisare che fino ad ora ho costruito:
Albero motore.
Massa controrotante per bilanciamento albero.
Cavallotti di chiusura bielle.
Flangia di chuisura carter.
Iniziato tornitura pistone.
Come anelli di tenuta pistone ho utilizzato delle fasce elastiche commerciali + raschia olio.
Mi sto scervellando per rendere la tornitura del pistone ovale con una differenza tra le diagonali di 0.05 cemtesimi , pero oggi ho provato e sembra che cia sia riuscito.
Alto piccolo problema è che il foro per lo spinotto pistone deve essere preciso ortogonalmente , la difficoltà sta nel fatto che il pistone è conico.
Volevo chiederti un opinione , il modello che sto creando e il tipo con pistone e displacer nella stesso cilindro (tipo beta) , la lubrificazione del pistone avviene tramite olio , invece il displacer non ha la possibilità di essere lubrificato , io pensavo di costruire una fascia elastica in graffite con anello interno OR di tenuta in viton.
Saluti
Silas

Ciao Silas. Vedo che di motori te ne intendi. Però mi permetto di segnalarti una possibile fonte di problemi. La ovalizzazione del pistone, così come la sua conicità, sono effettivamente utilizzate nei motori a combustione interna per garantire la corretta tenuta, ma a caldo. Vuol dire che s ifa il pistone conico a freddo perchè a caldo con la sua dilatazione termica differenziata (il cielo pistone lavora tra i 300 ed i 330 °C più o meno, mentre il mantello che più lontano dalla camera di combustione, si affaccia alle pareti del cilindro che sono raffreddate e riceve spesso getti di olio dal basso, supera di poco i 150) il pistone assuma una forma perfettamente cilindrica tutta con il corretto gioco di accoppiamento con la canna.
Uno stirling di tipo beta (ma anche il gamma) ha il pistone di potenza a contatto solamente con gas freddi e lavora quindi molto freddo poco sopra la temperatura ambiente. Probabilmente ti ritroverai con un gioco eccessivo e con un alto consumo d'olio. Che se ricade nel basamento poco male, ma se passa nella camera di lavoro addio motore. Un alfa invece ha uno de idue pistoni che lavora costantemente dal lato caldo, e quindi da quel lato, e solo da quello, avrà bisogno degli accorgimenti che stai prendendo.

PS. La ovalizzazione si fa perchè in una direzione il pistone ha le portate dello spinotto (molto materiale che si dilata) mentre da quella ortogonale c'è poco o niente. Nei motori a due tempi poi si tiene conto anche dell'effetto della luce di scarico, che da un lato solo scalda molto il pistone per il flusso dei gas caldi ad alta velocità. Ma il tutto è legato sempre alle dilatazioni termiche differenziali.

Ciao a tutti ragazzi....mi sono inscritto da poco e in quanto tale ancora non so bene quale sezione è più attinente alle mie domande....comunque sono molto interessato a costruire un vacuum engine.....è solo che non so da dove cominciare, non ho le misure, tollerenze, materiali non so proprio da dove iniziare a progettare e cercare.....vorrei chiedervi se magari mi potreste dare delle informazioni dettagliate su questo motore ma soprattutto come costruirlo.....vi ringrazio anticipatamente.....andrea

Ciao stranamore
Ti ringrazio per la risposta.
Sono felice che ci sia una collaborazione di idee.
Per valutare il gioco da dare alla parte superiore del pistone ho preso come paragone il mio primo motore con pistoni di 38 mm di diametro.
Tenendo un gioco di 0.08 centesimi il pistone si è piantato allora per evitare il piantamento ho dovuto raggiungere i 0.14 centesimi non poco direi.
Saluti
Silas

Originariamente inviata da franc.franc

Ciao Spartano,
grazie (anche a Dino...) per le dritte sugli anelli di tenuta... Anche se lavorarli mi sa un po dura per la questione del taglio; o si fa finissimo o tutta la tenuta che si ha sulla circonferenza si perde nel punto di giunzione... L'ideale sarebbe trovarne di commerciali con il diametro adeguato...

Per quanto riguarda Solid works non posso che concordare per i problemi di costo; io ho la fortuna di usarlo per lavoro comunque penso che anche inventor non sia regalato... Comunque, come dici tu i siti che "aiutano i giovani..."....
Apparte questo discorso ti dico che è totalmente diverso da autocad proprio come modo di ragionare; praticamente è come se fossi su una macchina utensile: parti dal tuo grezzo e poi inizi a praticare fori, gole, estrusioni.... Ovviamente come tutti questi programmi ha un miliardo di funzioni ma quando ne sai usare il 10% il resto sono tutti "colpi di tacco..."

Per quanto riguarda l'albero motore provo a caricare un complessivo salvato in jpeg.
E tanto per avere l'idea, anche perchè è inutile caricare file con estensioni inutilizzabili.
Non guardare assolutamente le dimensioni, questo è un alberino per un piccolo modello.

Sono semplicemente due manovelle (piastre) forate e alesate con i fori il più perpendicolare possibile, dove vanno inseriti dei perni anche loro forati e però anche filettati. L'assieme viene tenuto da delle viti che passano la manovella in un foro normale e si avvitano ai perni. La resistenza la fa quella della vite, (a taglio). Sui perni, anche per la biella, ho inserito dei cuscinetti e delle bronzine come distanziali in modo da limitare gli sforzi.
Questo è un albero da usare come prova, inoltre per variare lo sfasamento delle manovelle con più pistoni è sufficente inserire dei perni con le filettature sfalsate dei gradi richiesti....
Semplice da costruire e specialmente economico....

Ciao Franco

Ciao Franco . D'accordo d'accordissimo . Infatti non ha senso "inventarsi " il diametro degli alberi , è molto meglio calcolarli in eccesso e andare a scegliere quale < iglidur > di commercio ci sta meglio . OK x solid works , ho capito perfettamente quello che dici e me lo confermano più o meno tutti gli esperti a cui ho stressato la vita . La cosa interessante è proprio il modo di ragionare che è diverso , ok mi faccio un giro in barca e vediamo se imparo . X l'albero .............................ho visto i disegni , wow , anche io prima o poi . Interessante il suggerimento costruttivo ma ho dei dubbi sulla tenuta delle filettature . Ripeto che è interessante e capisco che è solo un'esempio , ma se dovessimo calcolarlo e disegnarlo dal vero , sei certo che quelle filettature garantiscano un funzionamento illimitato ? Uno stirling qualsiasi deve viaggiare x centinaia di ore senza manutenzione , e quindi questo tipo di collegamento deve / dovrebbe dare delle garanzie strutturali . Ho sentito gente che smanetta bene con solid works e che mi dice che è possibile anche fare delle animazioni con relativi controlli di eventuali crash strutturali . Se fosse veramente così credo che non ci siano problemi , ma non sperare che ti dia una mano perchè devo ancora capire cosa fare e come !!! Grazie dei consigli . Ciao . Spartano .

Originariamente inviata da Silas

Ciao Spartano
Mi scuso per il ritardo nella mia risposta.
Allora i disegni gli ho ordinati il 18/01/2010 , sono in attesa.
Con le macchine utensile me la cavo bene per mia fortuna ,questo mi da la possibilità di risparmiare un po di soldi.
Inoltre creare io il particolare mi da la possibilità di verificare tutto il processo ed eventualmente intervenire per migliorare o modificare.
Ho la fortuna di avere un amico che nello scantinato per hobby si è creato una piccola officina con tornio parallelo visualizzato , trapano , fresa , lapidello.
Voglio precisare che fino ad ora ho costruito:
Albero motore.
Massa controrotante per bilanciamento albero.
Cavallotti di chiusura bielle.
Flangia di chuisura carter.
Iniziato tornitura pistone.
Come anelli di tenuta pistone ho utilizzato delle fasce elastiche commerciali + raschia olio.
Mi sto scervellando per rendere la tornitura del pistone ovale con una differenza tra le diagonali di 0.05 cemtesimi , pero oggi ho provato e sembra che cia sia riuscito.
Alto piccolo problema è che il foro per lo spinotto pistone deve essere preciso ortogonalmente , la difficoltà sta nel fatto che il pistone è conico.
Volevo chiederti un opinione , il modello che sto creando e il tipo con pistone e displacer nella stesso cilindro (tipo beta) , la lubrificazione del pistone avviene tramite olio , invece il displacer non ha la possibilità di essere lubrificato , io pensavo di costruire una fascia elastica in graffite con anello interno OR di tenuta in viton.
Saluti
Silas

Ciao Silas . Non scusarti perchè non c'è nessun ritardo , ognuno di noi scrive quando può qui non ci sono cartellini da timbrare , vai tranquillo . X i disegni io li ho avuti in una quindicina di giorni , poi quando ti arrivano e hai letto tutto ne parliamo . Sono curioso di sapere cosa ne pensi e se sceglierai di costruirlo tale e quale o se prenderai lo spunto x decidere diversamente . Che tu te la cavi bene con le macchine utensili l'avevo capito , ( non ho dubbi !!! ) quello che non ho capito è cosa stai costruendo . Ho allegato un pdf che parla del GPU-3 , è quello che stai costruendo ? A proposito di pistone ( di potenza ) : no non vanno bene le classiche fasce . Troppo attrito e poi i raschiaolio sono fatti x lavorare in temperatura ma vanno bene nei motori a combustione interna non a quelli a combustione esterna . Vai qui :
[url=http://www.igus.it/default.asp?PAGE=IGLIDUR&C=IT&L=it]igus

Ciao Silas . Mi hanno segato più di metà messaggio , probabilmente c'è un segatore automatico . Continuo qui sinteticamente . Non ha senso costruire un pistone di potenza che segua i canoni del due o quattro tempi , uno stirling non segue questi principi . Il pistone di potenza non raggiunge mai temperature elevate , il concetto è che se riscaldi la parte calda a 800° devi raffreddare l'aria ( il fluido ) alla temperatura più bassa possibile .
Grande delta T° grande rendimento , basso delta t° basso rendimento . Quindi non devi usare le classiche fascie nè i raschiaolio perchè sono inutili . La temperatura a cui arriverà il pistone di potenza sarà semplicemente ridicola se confrontata con i motori a combustione interna , quindi non ti servirà neanche la lubrificazione dell'albero motore . Per il displacer devi aumentare le fasce ma la cosa più importante è che le devi piazzare in basso . In sostanza devi allungare lo dimensione dello spostatore in modo che sia solo la parte alta a sopportare il calore mentre quella in basso ( dove ci sono le fasce ) è relativamente fredda . Il viton , rulon ecc non sono altro che teflon caricato con grafite . Devi scegliere quello che più si adatta al tuo motore . Una cosa importante : quando scrivete i messaggi salvate una copia su word con un copiaincolla e solo dopo inviate il messaggio . Se questo ultimo dovesse essere segato potrete recuperare il resto e reinviare . Saluti . Spartano .

Originariamente inviata da andry-ilmitico

Ciao a tutti ragazzi....mi sono inscritto da poco e in quanto tale ancora non so bene quale sezione è più attinente alle mie domande....comunque sono molto interessato a costruire un vacuum engine.....è solo che non so da dove cominciare, non ho le misure, tollerenze, materiali non so proprio da dove iniziare a progettare e cercare.....vorrei chiedervi se magari mi potreste dare delle informazioni dettagliate su questo motore ma soprattutto come costruirlo.....vi ringrazio anticipatamente.....andrea

Ciao ragazzo . Potresti aiutarti da solo iniziando dall'inizio , come hanno fatto più o meno tutti . Inizia dall'alto con i vari siti suggeriti dall'Amministratore e da altri , poi prosegui nella ricerca . Non è difficile e troverai molto da apprendere . Ciao . Spartano .

Originariamente inviata da Stranamore

PEr spartano. Se conosci autocad non sei avvantaggiato con l'inventor. I due prodotti sono completamente diversi. L'iventor l'autodesk lo acquistò da un'altra software house e non è della stessa famiglia di autocad. Il loro 3D era il Mechanical Desktop. Adesso i due prodotti coesistono. MA l'inventor è un livello superiore. Anche il costo è di un livello superiore..

Ciao Stranamore , mi chiedevo dov'eri finito . Non tirartela con il lavoro ecc , eri in ferie e te la stavi godendo alla grande , ok ? Mentre tu te la spassavi alla grande noi eravamo qui a smazzarci x costruire un azz di stirling. Felice di risentirti . Ti ricordo che abbiamo in sospeso un LDT ma ne riparleremo . In sostanza anche tu mi confermi quello che dice Franco e che poi mi è stato confermato da altri . Vada x solid works , confermo .
Vorrei sottolineare il problema dell'importanza della navigazione dei giovani . Non possiamo fare finta di non sapere che alcuni programmi non sono alla portata dello studente e quindi ? Non sempre il Babbo ha la pila sufficente , a volte bisogna scegliere ed essere razionali . Se un giovane stirlingaro ha la necessità di sviluppare un cinematismo ha il diritto di avere tutta la tecnologia disponibile x studiare il problema . Tradotto ( per i poveri di spirito ) vuol dire che se sono uno studente bravo e intelligente ma senza soldi ho il diritto di navigare . Quindi navigo fino alla baia dei pirati e chiedo lumi . Poi il resto si risolve con un qualsiasi torrent . Poi finalmente posso disegnarmi lo stirling e altro . Ciao . Spartano .

Quoto il copia e incolla prima dell'invio. Anche io mi sono perso interi post.
Per i cuscinetti in Iglidur non sono proprio convinto. Vengono usati estesamente in campo industriale, ma solitamente per accoppiamenti poco caricati e magari alternanti. Per un accoppiamento rotante e fortemente caricato secondo me non sono indicati. LE forze che agiscono in un motore sono enormi. Una pressione di 10 bar su un pistone di superficie adeguata ad un motore commerciale fa tanti Kg. Voi mi direte che un motore stirling atmosferico non pressurizzato non arriva a tanto. Ma a questi Kg dovuti alla pressione si aggiungono i Kg tirati dalle forze alterne di inerzia. Quelli non li conta mai nessuno, anche perchè forse non è così elementare calcolarli, ma sono tanti e sono legati solamente al peso delle parti alterne e rotanti ed al regime massimo raggiunto. Se una roba deve durare c'è poco da fare. Si deve passare per forza dalla lubrificazione forzata. Anche, fatto poco noto, per i cuscinetti a sfera. PEr questi non è che serva una grande lubrificazione... ma rotolando generano calore che va asportato, e l'olio è l'unico mezzo pratico e che protegge dalla corrosione. Se leggete qualche articolo su qualche moto storica scoprirete che i motori erano tutti su cuscinetti a rotolamento (sfere, rulli, rullini, conici a volte per i reggispinta) ma comunque con pompa olio e canali fino ai cuscinetti. Gli stessi due tempi di oggi, che sono tutti su rullini, hanno la miscelazione d'olio a perdere. Vi posso assicurare che non è solo per la canna. Serve anche ai cuscinetti, tanto che a volte si fanno degli intagli o dei fori sulla biella perchè l'olio che ci sbatte e ci rimane incollato possa raggiungere il cuscinetto.
D'altronde non mi pare che nessuno stirling cinematico si sia mai allontanato dai cuscinetti abbondantemente lubrificati. Anche perchè con le pressurizzazioni usuali dei motori seri (anche 100 bar di pressione base) le sollecitazioni sui cuscinetti sono molto più gravose che su un motore a combustione interna. Un diesel di oggi arriva a pressioni in camera di 180 bar, ma ci passa per pochi gradi di manovella. La sua pressione media effettiva è di 12 - 14 bar. Quindi per i cuscinetti è una passeggiata rispetto ad uno stirling di potenza.
Ovvio che se costruisco un dimostratore il discorso cambia...

Ciao SPartano. Effettivamente sono sato in ferie, ma dalla suocera. Ovviamente sprovvista di internet e quindi fuori dal mondo. Ne ho approfittato per portare avanti un mio progetto per un motore a benzina alquanto innovativo. Ho sviluppato un software in visual basic per farne la simulazione. Se non ho preso cantonate i numeri mi danno ragione.
Però al rientro mi sono ritrovato infilato in un progetto megagalattico, con target stratosferici, commissionato dal gran mestr, gran figl e put.. il direttore megagalattico. Ragazzi le aziende grandi assomigliano veramente a quella di fantozzi. E quindi stress e grattacapi.
LTD non l'ho dimenticato anzi, a livello concettuale sono andato avanti.
Ma il tempo è tiranno, ed il software, quello trovato sulla baia dei pirati, funziona, ma io sono costretto a farlo girare in macchina virtuale (sul portatile aziendale non posso installare niente) e quindi vado lento.
Vedrai che mi farò risentire presto, non solo con qualche post sporadico ma anche con un progetto esecutivo.

Secondo me il problema è un'altro . Si continua a pensare alla costruzione dello stirling in funzione della derivazione generica di un motore a pistoni , un due tempi , quattro tempi , diesel . Ho avuto l'occasione di aprire un compressore recente . Non c'erano le solite fasce non era il " solito compressore " , le " fasce " erano in "plastica" ! Non c'era lubrificazione .
Mi sto ancora chiedendo se lo hanno costruito gli UFO ma mi dicono che sbaglio e che posso stare tranquillo , la costruzione è terrena . Cosa facciamo ? Vogliamo finalmente considerare tutte le tecnologie disponibili al 2010 e usarle o vogliamo tornare al reverendo Robert Stirling che aveva capito già a suo tempo che questo motore era troppo avanzato perchè mancavano i materiali giusti ??? Ma la storia la si si legge ? Ma come fai a parlarmi di lubrificazione quando sai benissimo che è il problema più grosso e che deve essere annientato ? Non serve a nulla parlare di lubrificazione forzata , è storia vecchia trita e ritrita quello che serve è sbattersi x usare materiali nuovi , come quelli del compressore di prima , capisci cosa intendo dire ? Ciao . Spartano .

Certo che lo capisco. Ma un compressore è una roba che aspira aria pura a pressione atmosferica e la scarica a 6 - 8 bar. Se consideri che per tutta la corsa di aspirazione in realtà all'interno è in depressione (se no che aspirazione è?) e che a 6 bar ci arriva negli ultimi gradi di rotazione della corsa di comrpessione, la pressione media a cui lavora all'interno probabilmente non arriva a 2 bar. E le temperature sono basse. Ed il peso degli elementi mobili pure è basso perchè dimensionati per resistere a quelle pressioni basse.
I compressori non lubrificati inoltre sono adatti solo al funzionamento intermittente. Diversamente inziano a scaldare e aria non ne comprimono quasi più. I compressori industriali, per uso continuativo sono lubrificati eccome.
E tieni presente che un compressore guadagna tantissimo dal non avere olio. Perchè inevitabilmente un po ne finisce nell'aria pompata e quindi in molte applicazioni questo è un problema. Se si lubrifica i compressori industriali è proprio perchè non se ne può fare a meno.
Ti porto un esempio concreto. Se apri un cambio di velocità ci troverai molte boccole anti attrito in tecnocpolimero. Sui comandi principalmente. Applicazioni a basso carico e a movimento discontinuo. Ma gli alberi con gli ingranaggi girano su cuscinetti a sfere o rulli, ed il cambio è pure lubrificato a sbattimento dal suo olio. Tutti i cambi hanno l'olio all'interno. Ti ho portato l'esempio del cambio perchè è un prodotto di meccanica pura, che serve indifferentemente, nel caso di trazione automobilistica, sia ad un motore a benzina che ad uno stirling che ad una turbina. Non ha nulla di termodinamico dentro e le uniche regole che ne dettano la progettazione sono i carichi e le durate. Un esempio insomma neutro, in cui la visione dei motori di oggi non c'entra. E la storia degli stirling non si discosta da questo. Il migliore al mondo, l'unico che supera veramente il 40% di rendimento, quello usato sui sottomarini svedesi per la propulsione subacquea, è abbondantemente lubrificato ad olio. Ed ha un albero motore a biella e manovella e testa a croce anche se in quadrato. Uno schema per capirci da vecchio diesel marino di quelli grossi.
Oggi negli stirling meglio di quello non c'è niente. Anzi, niente gli si avvicina.
Il discorso dei materiali che tu citi è giusto. Ma si riferisce ai materiali resistenti al calore. Le ceramiche sembrano interessanti ma non lo sono. PErchè è vero che resistono alla temperatura, ma sono anche refrattarie, cioè non trasmettono il calore. Il vero problema dello stirling oggi è lo scambiatore caldo. Il pistone lo posso rivestire di ceramica e va tutto bene. Ma lo scambiatore? Questo è sempre alla temperatura massima del ciclo e deve trasmettere il calore. Oggi quel materiale ancora non c'è. Il miglior compromesso rimane l'acciaio inossidabile. Anche se c'è acciaio ed acciaio...
Se non mi ricordo male il migliore per il motore è l'Aisi 347, una roba rara e difficilmente lavorabile e saldabile, ma utilizzabile fino ad 850 °C con forte pressurizzazione interna. Ma costa così tanto che alla fine tutti si accontentano dell'Aisi 304 o al massimo il 316. Non è che queste cose le stabilisco io sia chiaro. Io sono some l'ambasciator che non porta pena. Ne prendo atto io per primo senza poterci fare niente.

Originariamente inviata da Stranamore

Ciao. Le vibrazioni...Ti aggiungo anche una considerazione di carattere generale. Nessuna vite può lavorare a taglio. E per un motivo semplice. Il fondo dei filetti rappresenta un fattore di concentrazione degli sforzi enorme che la porta a rottura già con carichi bassi. Una vite deve lavorare a trazione. In pratica deve premere forte due superfici tra loro. LA resistenza al taglio la darà (e non può essere diversamente) l'attrito tra queste due superfici.
Spero di esserti stato utile. Se hai voglia posta il disegno del tuo albero 4 cilindri e provo a darti qualche consiglio. Niente di fenomenale intendiamoci, sono un conoscitore di motori "dall'interno" ma non un esperto di equilibratura. PEr quello ci sono degli specialisti e software di calcolo molto sofisticati agli elementi finiti in grado di fare anche le verifiche a vibrazioni flessionali e torsionali.

Ciao, scusa il ritardo della risposta ma ho avuto problemi con un fastidioso virus nel pc che mi ha dato filo da torcere; anche perchè di informatica....

Per le viti hai perfettamente ragione; in realtà sono previste delle spine in acciaio temprato con solo le estremità esterne alla manovella filettate... Per il prototipo però voglio usare i particolari più semplici possibili; non so se capita anche a voi ma quando andate a cercare i vari materiali (acciaio inox, viteria particolare, cuscinetti....) apparte la difficoltà nel trovarli ma i numeri in fondo allo scontrino sono esagerati... e allora per il momento bulloni 8.8e vai...
Per quanto riguarda l'albero appena lo definisco accetterò molto volentieri qualche dritta!!! Anche se attualmente sono un po' fermo sulla struttura portante...

....comunque: meglio la DUCATI.... CIAO!


Per Spartano:
ciao, ho visto che sei alle prese con il pistone. Non so se per uno stirling sia necessario ma se il tuo pistone lavora tramite biella non sottovalutare un leggero disassamento dello spinotto altrimenti la componente laterale ti potrebbe rovinare il cilindro.


Ciao Franco

Ciao Spartano ho ricevuto i disegni oggi passero la nottata a visionarli.
Peccato che con il tedesco faccio fatica.
Saluti
Silas

Originariamente inviata da Stranamore

Certo che lo capisco. Ma un compressore è una roba che aspira aria pura a pressione atmosferica e la scarica a 6 - 8 bar. Se consideri che per tutta la corsa di aspirazione in realtà all'interno è in depressione (se no che aspirazione è?) e che a 6 bar ci arriva negli ultimi gradi di rotazione della corsa di comrpessione, la pressione media a cui lavora all'interno probabilmente non arriva a 2 bar. E le temperature sono basse. Ed il peso degli elementi mobili pure è basso perchè dimensionati per resistere a quelle pressioni basse.
I compressori non lubrificati inoltre sono adatti solo al funzionamento intermittente. Diversamente inziano a scaldare e aria non ne comprimono quasi più. I compressori industriali, per uso continuativo sono lubrificati eccome.
E tieni presente che un compressore guadagna tantissimo dal non avere olio. Perchè inevitabilmente un po ne finisce nell'aria pompata e quindi in molte applicazioni questo è un problema. Se si lubrifica i compressori industriali è proprio perchè non se ne può fare a meno.
Ti porto un esempio concreto. Se apri un cambio di velocità ci troverai molte boccole anti attrito in tecnocpolimero. Sui comandi principalmente. Applicazioni a basso carico e a movimento discontinuo. Ma gli alberi con gli ingranaggi girano su cuscinetti a sfere o rulli, ed il cambio è pure lubrificato a sbattimento dal suo olio. Tutti i cambi hanno l'olio all'interno. Ti ho portato l'esempio del cambio perchè è un prodotto di meccanica pura, che serve indifferentemente, nel caso di trazione automobilistica, sia ad un motore a benzina che ad uno stirling che ad una turbina. Non ha nulla di termodinamico dentro e le uniche regole che ne dettano la progettazione sono i carichi e le durate. Un esempio insomma neutro, in cui la visione dei motori di oggi non c'entra. E la storia degli stirling non si discosta da questo. Il migliore al mondo, l'unico che supera veramente il 40% di rendimento, quello usato sui sottomarini svedesi per la propulsione subacquea, è abbondantemente lubrificato ad olio. Ed ha un albero motore a biella e manovella e testa a croce anche se in quadrato. Uno schema per capirci da vecchio diesel marino di quelli grossi.
Oggi negli stirling meglio di quello non c'è niente. Anzi, niente gli si avvicina.
Il discorso dei materiali che tu citi è giusto. Ma si riferisce ai materiali resistenti al calore. Le ceramiche sembrano interessanti ma non lo sono. PErchè è vero che resistono alla temperatura, ma sono anche refrattarie, cioè non trasmettono il calore. Il vero problema dello stirling oggi è lo scambiatore caldo. Il pistone lo posso rivestire di ceramica e va tutto bene. Ma lo scambiatore? Questo è sempre alla temperatura massima del ciclo e deve trasmettere il calore. Oggi quel materiale ancora non c'è. Il miglior compromesso rimane l'acciaio inossidabile. Anche se c'è acciaio ed acciaio...
Se non mi ricordo male il migliore per il motore è l'Aisi 347, una roba rara e difficilmente lavorabile e saldabile, ma utilizzabile fino ad 850 °C con forte pressurizzazione interna. Ma costa così tanto che alla fine tutti si accontentano dell'Aisi 304 o al massimo il 316. Non è che queste cose le stabilisco io sia chiaro. Io sono some l'ambasciator che non porta pena. Ne prendo atto io per primo senza poterci fare niente.

Ciao Stranamore . Non sono assolutamente d'accordo e quindi vado a spiegare il motivo .
Ok sappiamo tutti che attualmente il migliore stirling costruito è quello della sun power e sappiamo che è lubrificato ad olio , ma vorrei fare notare che dispongono e usano una tecnologia che non può appartenere ad un semplice artigiano autocostruttore ! In questi motori e con quelle potenze la lubrificazione è l'ultimo dei problemi , sei d'accordo ? Ora quello che sto suggerendo da diverso tempo NON è la costruzione di uno stirling che faccia concorrenza alla sun power perchè sarei schiavettato forte , il suggerimento è quello di copiare / modificare / inventarsi ecc la costuzione di un motore da 500- 1000 W con i mezzi che può avere a disposizione il costruttore artigiano o l'appassionato che ci crede e che ha l'amico con l'officina . Da qui la soluzione di non usare lubrificazione nè tantomeno quella forzata perchè ripeto che non ha senso . Quando Silas avrà finito di leggere il malloppo ti confermerà che su questo motore non c'è lubrificazione , i cuscinetti sono dei classici e sono autolubrificanti schermati con migliaia di ore di vita e le guarnizioni striscianti sono in iglidur W 300 o simili . Niente ceramica perchè hai perfettamente ragione : non scambia !
In una discussione a proposito di scambio , Mario ha suggerito l'alluminatura delle parti calde / fredde , c'è una azienda nel Milanese che può farlo ecco questa è senz'altro una idea che aiuta . Per quanto riguarda gli inox refrattari non è necessario utilizzare il 347 , va benissimo il 321 o il 312 che sono tranquillamente saldabili e facilmente reperibili . Io stesso anni fa ho saldato dei prototipi di casse turbina x elicotteri ( Usa ? Augusta ? Non ricordo )
in AISI 312 e nelle prove di resistenza ecc diventavano rosso chiaro quindi oltre gli 800° . Se hanno tenuto queste vuol dire che l'acciaio va bene anche x uno stirling , infatti nel motore Teutonico usano il 312 x le parti calde , poi il 316 L e anche il comune 304 .
Quindi niente olio e niente acciai strani , usiamo quello che abbiamo e copiamo . Quello che mi stupisce è l'arrendevolezza , la convinzione che < non si può fare se non con i massimi sistemi > , ma chi l'ha detto ? Mi piacerebbe fornirti questi disegni così da farti capire che si possono migliorare , chi sono i migliori inventori ? E chi sono i più pigri ? Dai che lo sai .
Ciao . Spartano .

Originariamente inviata da franc.franc

Per Spartano:
ciao, ho visto che sei alle prese con il pistone. Non so se per uno stirling sia necessario ma se il tuo pistone lavora tramite biella non sottovalutare un leggero disassamento dello spinotto altrimenti la componente laterale ti potrebbe rovinare il cilindro.


Ciao Franco

Franco non serve nessun disassamento e il pistone può essere tranquillamente perfettamente cilindrico . In questi casi se proprio vogliamo usare biella manovella si usa la testa croce , in sostanza il pistone è rigidamente collegato ad uno stelo che a sua volta è vincolato tramite pattini o cuscinetti all'interno di una guida verticale e la biella vera e propria scarica la componente dello sforzo laterale sui pattini / cuscinetti e quindi sulla guida verticale , quindi il pistone non subisce nessuno sforzo laterale , bisogna ricordare che questi sono sempre superquadri x limitare attriti e massa e quindi devono avere sempre una guida che li faccia scorrere sempre perfettamente verticali . Una specie di scotc yoke insomma , oppure una guida di Ross o simili . Ciao . Spartano .

Originariamente inviata da Silas

Ciao Spartano ho ricevuto i disegni oggi passero la nottata a visionarli.
Peccato che con il tedesco faccio fatica.
Saluti
Silas

Ciao Silas , stai cominciando a digerire il malloppo ? Mi fa piacere , beato te che fai fatica io non capisco una parola e il traduttore è ancora latitante . Leggi con calma che poi ne riparliamo , vediamo se si riesce a semplificare . Ciao . Spartano .

Per Stranamore : mi sono dimenticato di un particolare , seguimi . Per semplificare tutto il discorso possiamo ipotizzare che l'olio lubrificante costa 10.000 euro al litro . Quindi piuttosto che utilizzarlo in uno stirling me lo bevo . A questo punto bisogna cercare altre forme di lubrificazione e in sostanza è quello che ha fatto Herr Dieter Viebach . Ora mi chiedo se i discendenti di Leo da Vinci e tanti altri siano in difficoltà a trovare una soluzione valida .
Ok sono un fetente perchè colpisco il DNA e il cuore ma vorrei sottolineare ancora una volta che se il Reverendo fosse emigrato nel bel paese forse qualche soluzione l'avremmo trovata . Quindi niente olio , non c'è nè più !!! Al massimo ci concediamo i cuscinetti autolubrificanti che durano migliaia e migliaia di ore . Plastica , elastometri e simili lo vuoi capire che l'era dell'olio è già finita ? Fai uno sforzo dai . Stavo anche pensando ad una guida magnetica , a cuscinetti magnetici , insomma hai presente i treni a levitazione magnetica ? Attrito bassissimo e niente lubribicazione sulle ruote .......perchè non ci sono ruote !!! Hai colto ? Non è una provocazione , io ci credo . Ciao . Spartano .

Ciao Spartano. Stai pure tranquillo che a me le provocazioni piacciono. Io farei a meno dell'olio, della benzina e pure del gasolio. E le nuove tecnologie le adoro. Ma la vita, o forse il lavoro (boh!! sarà la crisi di mezza età) mi hanno insegnato la praticità.
Per esempio: i cuscinetti a sfere o rulli esistono da quando sono stati inventati i motori. E all'inizio venivano pure usati. La famosa mercedes di Fangio, per esempio, la mitica freccia d'argento, aveva il motore tutto su cuscinetti a sfere. E vinse diversi titoli mondiali, tanto che la mercedes tre anni dopo si ritirò dalle corse per manifesta superiorità.
Però la pratica dice che se sommi i costi di tutti cuscinetti che ci vogliono in un motore, più le superfiniture per far lavorare l'iglidur o simili, più i sovracosti dovuti alla maggiorazione del raffreddamento (l'olio oltre a lubrificare contribuisce al raffreddamento), più i trattamenti superficiali anti corrosione (il velo d'olio che rimane sulle parti fa da anticorrosivo) ecc.. ecc.. vien una cifra che supera abbondantemente i cambi di olio di tutta una vita del motore. Pensa solo al dover fare tutto un motore, carter (basamento) compreso, in acciaio inossidabile mentre oggi quasi tutti i basamenti sono in ghisa. Rapporto di costo 1:10 sia pe la materia prima che per le lavorazioni.
E la ghisa senza olio arruginisce che è un piacere.
Per quanto riguarda il bere l'olio, a parte che ovviamente non lo consiglio a nessuno, devi tenere presente che costa in realtà meno del vino...
Scherzi a parte oggigiorno puoi comprare alla AUCHAN del 100% sintetico, il meglio che c'è, per 5 €/Litro ed il minerale base a circa 2,5 €/Litro. Realmente meno del vino. Se pensi che con 5 Lt d'olio oggigiorno percorri 30.000 Km (o 3000 Hr d ifunzionamento circa) e fai due conti scopri che per fare 150.000 Km o 15.000 Hr ti bastano 125 € di olio. LA metà se usi il minerale, che per motori molto tranquilli va bene lo stesso.
Anche a me rompe dover cambiare l'olio... ma funziona e alla fine costa poco.