автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.18, диссертация на тему:Синтез и кинематический анализ рычажно-кулачкового преобразователя движения для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты

На правах рукописи^

ГРИНЕВ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

СИНТЕЗ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖИО-КУЛАЧКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДВИЖЕНИЯ ДЛЯ РОТОРНО-ЛОПАСТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ

Специальность 05.02.18 - Теория механизмов и машин

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

0034643(Ъ

Санкт-Петербург - 2009

003464375

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Псковский государственный политехнический институт».

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Журавлев Юрий Николаевич

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук,

профессор

Елисеев Владимир Васильевич

кандидат технических наук, доцент Сенчурин Леонид Порфирьевич

Ведущая организация -

ОАО «ЗВЕЗДА», Санкт-Петербург

Защита состоится «31» марта 2009 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.229.12 в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

Автореферат разослан февраля 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, профессор

Евграфов А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Удорожание топливно-энергетических ресурсов и растущее загрязнение окружающей среды выдвинули на первый план задачу поиска новых технологий энергопреобразования, разработки новой техники на основе высокоэффективных термодинамических циклов, использование новых видов топлива, новых рабочих тел и т.д.

Наряду с другими возможными подходами, в решении стоящих перед Российской Федерацией и перед мировым сообществом в целом экологических и энергетических проблем, одним из перспективных путей является разработка и широкое внедрение энергопреобразующих систем на основе машин, работающих по прямому и обратному циклам Стерлинга (с внешним подводом теплоты).

Двигатель Стирлинга — это машина, работающая по замкнутому термодинамическому циклу, в которой циклические процессы сжатия и расширения происходят при различных уровнях температур, а управление потоком рабочего тела осуществляется путем изменения его объема. Основные преимущества машин Стирлинга: высокий термический КПД (около 50%); возможность применения различных тепловых источников; экологическая чистота за счет практически полного сгорания топлива; малый шум при работе; регулирование мощности путем изменения давления рабочего тела и температуры; легкий запуск при низкой температуре окружающей среды; герметичность конструкции.

Разработка машин Стирлинга ведется с 1816 г., когда шотландец Роберт Стерлинг изобрел двигатель с внешним подводом теплоты. Широкое использование поршневых двигателей Стирлинга с кривошипно-шатунным механизмом сдерживается рядом причин, таких как: сложность математического описания, сложность конструктивного исполнения узлов, низкие мас-согабаритные показатели, высокая стоимость и др.

Альтернатива - роторно-лопастной двигатель с внешним подводом теплоты. Основные преимущества данной конструкции в сравнении с поршневой: компактность (отношение эквивалентного рабочего объёма к объёму двигателя); минимальный уровень вибрации за счет симметричности конструкции; малое количество деталей; меньшие потери на трение.

Сдерживающим фактором широкого распространения роторно-лопастных двигателей является отсутствие надежной долговечной конструкции. Одним из проблемных мест является механизм преобразования враща-тельно-колебательного движения лопастей двигателя в равномерное однонаправленное вращение выходного вала. Известны следующие механизмы преобразования: зубчатый механизм с эллиптическими колесами Стерка Мартина; зубчато-рычажный механизм Гридина; эпициклоидальный; планетарно-кривошипный; рычажно-кулачковые механизмы, исследованные Артоболевским И. И.; рычажный механизм с вращающимися рычагами Рейснера.

Одним из наилучших с точки зрения удовлетворения оценочным критериям является четырехзвенный рычажно-кулачковый механизм преобразования движения, предложенный сотрудниками Псковского государственного политехнического института Ю.Н. Лукьяновым и В.Н. Котля-ровым.

Таким образом, вопрос синтеза и исследования механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя, реализующего цикл Стирлинга, в настоящее время является актуальным.

Целью настоящей работы является синтез и кинематический анализ рычажно-кулачкового четырехзвенного механизма преобразования движения.

Методы исследования. При решении поставленных в работе задач использовался сбор и анализ информации, проводились теоретические и экспериментальные исследования, оценивалась точность и адекватность полученных результатов. Теоретическая часть проводилась с использованием научного метода формализации и связанного с ним метода символического моделирования. Исследовались кинематические характеристики механизма преобразования движения на основе синтезированной теоретической модели методами теории механизмов и машин. Экспериментальная часть планировалась и проводилась с использованием методов физического моделирования и численного моделирования на компьютере. Исследования проводились как с использованием стандартной аппаратуры, установок, приспособлений, компьютерных программ, так и оригинальных измерительных приспособлений.

Научная новизна заключается в следующем:

- синтезирован реальный механизм преобразования движения для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты;

- составлена математическая модель преобразователя движения;

- оптимизирована конструкция реального механизма из условия минимизации отклонений в геометрии;

- проведен структурный и кинематический анализ механизма преобразования движения;

- предложена и обоснована методика проведения компьютерных и экспериментальных исследований преобразователя движения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель рычажно-кулачкового четырехзвенного преобразователя движения для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты: аналитическое выражение для рабочего профиля кулачка; метод вписывания окружности в профиль кулачка; аналитические зависимости для определения отклонений, связанных с установкой роликов кулачка; решение задачи о перепрофилировании неподвижной части кулачка.

2. Аналитические выражения для скоростей и ускорений точек и звеньев механизма, необходимые для динамического и силового расчетов.

3. Методика и результаты экспериментальных исследований.

Практическая ценность. Проведенные исследования являются составной частью научно-исследовательских работ в рамках государственного контракта от 16 мая 2007г. № 02.516.11.6031 с Федеральным агентством по науке и инновациям «Разработка математической модели протекания термодинамического цикла с внешним подводом тепла, позволяющей создать экологически чистый двигатель роторно-лопастного типа». В результате разработана методика синтеза и кинематического анализа механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты.

Результаты исследований служат основой для динамического исследования механизма преобразования, силового и прочностного расчетов, а также для разработки конструкции и создания экологически чистого роторно-лопастного двигателя внешнего сгорания. Созданный макет механизма преобразования движения используется для достижения этих целей.

Синтезированный и исследованный механизм преобразования движения может найти применение не только для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты, но и внутреннего сгорания, а также для различных по назначению роторно-лопастных машин (компрессор, расширительная машина и др.).

Результаты исследований используются в учебном процессе при написании дипломных работ по специальности «Технология машиностроения».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных конференциях «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности», г. Брянск, 2008 г., «Машиностроение и техносфера XXI века», г. Севастополь, 2008 г., «Качество подготовки специалистов и научные исследования в ВУЗах», г. Псков, 2008 г., на научных семинарах: кафедры «Теории механизмов и машин» СПбГПУ, 2008 г., кафедр «Теории механизмов и деталей машин», «Технологии машиностроения» ППИ, 2008 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 91 рисунок, 3 таблицы, 123 наименование литературных источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, дана ее общая характеристика, сформулирована цель, показана научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приведены сведения об апробации и реализации ее положений.

Глава 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования

/Дан анализ состояния вопроса разработки конструкции механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя. Приведено описание принципа работы двигателей, реализующих принцип Стерлинга, представлены основные преимущества и проблемы, связанные с широким распространением подобных машин. Исследована и показана актуальность создания машин Стирлинга в современную эпоху экологических и энергетических кризисов.

Анализ многообразия конструктивного исполнения двигателей показывает, что приемлемыми по значению отношения площади поверхностей скольжения к рабочему объему двигателя является роторно-лопастная модель. Основной недостаток таких двигателей - неравномерная скорость вращения роторов-лопастей. Рабочий процесс в роторно-лопастном двигателе организован так, что угол у/ между осями лопаток изменяется циклически в пределах у/п1]п < у < у/тах. Циклическое изменение объемов рабочих полостей двигателя (вращательно-колебательное движение лопастей) должно быть преобразовано во вращательное движение с постоянной угловой скоростью выходного вала. Отсюда сделан вывод об актуальности синтеза и исследования механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя.

Описан общий вид конструкции роторно-лопастного двигателя. Показано назначение механизма преобразования движения как объекта исследования.

Сформулированы оценочные требования к механизму преобразования движения. Приведен обзор теоретических и экспериментальных исследований различных вариантов конструкций преобразователей движения. Сделаны выводы на основании сопоставления с оценочными критериями.

Анализ рассмотренных механизмов преобразования движения позволяет сделать следующие выводы:

1. Вопрос разработки роторно-лопастного двигателя и исследования механизма преобразования неравномерно-вращательного движения лопаток в равномерно-вращательное движение выходного вала и наоборот является актуальным.

2. Остаются малоизученными конструкции преобразователей движения.

3. Известные конструкции преобразователей движения имеют существенные недостатки (отсутствие плавности и безударности преобразования, наличие зубчатых зацеплений, сложность конструкции и др.), ограничивающие область их применения.

4. Наиболее привлекательным с точки зрения удовлетворения оценочным критериям является четырехзвенный рычажно-кулачковый механизм.

Задачи работы:

1. Определить зависимость формы профиля кулачка от минимального угла между осями лопаток.

2. Синтезировать рабочий профиль кулачка.

3. Определить параметры роликов кулачка.

4. Рассчитать отклонения профиля кулачка и угла между осями лопаток при установке роликов кулачка.

5. Решить задачу перепрофилирования кулачка.

6. Определить аналитически и графически угловые и линейные скорости и ускорения точек и звеньев механизма преобразования движения.

7. Провести исследования компьютерной модели преобразователя движения для подтверждения теоретических расчетов.

8. Провести экспериментальные исследования на натуральном макете механизма преобразования движения для подтверждения теоретических расчетов.

Глава 2. Синтез рычажно-кулачкового механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя

Роторно-лопастная группа (рис. 1) состоит из цилиндрического корпуса, в котором соосно установлены два ротора 1 и 2 с двумя лопатками каждый.

——/Ротор 2 Цилиндр-^^^ "-■•> /

Рис. 1. Роторно-лопастная группа

Внутри выходного вала ротора 2 проходит выходной вал двигателя. Между лопатками роторов образуются четыре рабочие полости переменного объема, в которых одновременно происходят четыре основных рабочих такта: сжатие, подвод теплоты и расширение, выпуск рабочего тела, впуск рабочего тела. Выходные валы роторов связаны с механизмом преобразования движения, который должен суммировать движение роторов и придавать равномерное вращение выходному валу.

Исследуемый механизм преобразования движения состоит из вращающегося четырехзвенника, называемого ромбоидом, и неподвижного кулачка (рис. 2). Ромбоид состоит из четырех шарнирно связанных звеньев одинаковом длины /. 2! (1 -0.4, 2-АВ, 3-5С, А-СЭ). К серединам звеньев шарнирно прикреплены рычаги лопастей (С1СЗ и С2С4). Движение Вершининых точек Л, />', Г, /А которое через линейные подшипники передается на выходной вал, определяется специфической формой кулачка.

Известно, что наиболее плавным и безударным ходом обладают механизмы, закон движения звеньев которых является гармоническим. Элементом, задающим закон движения звеньев рассматриваемого механизма, является кулачок. В работе Лукьянова Ю.Н., Журавлева Ю.Н., Чижевского А.Б. и др. был синтезирован профиль кулачка для рычажно-кулачкового четырех-звенного механизма:

О А = рА{а) = 2/sin (а + ¿eos 2 а) где рА(а) - полярный радиус точки А; а - полярный угол; а = л/4; Ь= к/4-ц/тт/2 ; у/тт - минимальный угол между осями лопаток.

Реальные механизмы могут содержать элементы, оказывающие существенное влияние на их работу. В данном случае, во-первых, в вершинах ромбоида устанавливаются ролики (назовем их роликами ромбоида); во-вторых, с целью снижения потерь на трение, на кулачок также устанавливаются два ролика (назовем их роликами кулачка).

Кривая, описывающая профиль кулачка при наличии роликов ромбоида, должна быть равноудалена от теоретической кривой на расстояние равное радиусу роликов R¡, при всех значениях угла а . Эту кривую будем называть рабочим профилем или эквидистантой, и обозначать pAt.;(a) (рис. 3).

В работе решена задача построения эквидистантного профиля кулачка.

ролик

теоретический профиль кулачка

Рис. 3. К расчету эквидистанты к теоретическому профилю кулачка

Получена аналитическая зависимость координат эквидистантной точки Е от полярного угла а :

кр у'а

ХАЕ =*А-ЯГ С0*УА =*А -У АН -УА-КрЫ "ГА = УА +

"АЛ2 +УА2 Я,, х'А

2 , ,2

,4 +УА

где у а -угол между нормалью пА и осью х; хА, уА - координаты точки А; х'А = , у'л =с!ул/с1а .

Решена задача вписывания окружности ролика кулачка в профиль кулачка, т.е. найден радиус Л и положение центра С такие, чтобы отклонения в геометрии окружности от теоретического профиля были минимальными.

Очевидно, что центр С окружности должен лежать на оси х (рис. 4). Теперь нужно задать две реперные точки на профиле кулачка, через которые будет проходить окружность с центром в точке С.

Л7 л о

Рис. 4. Ролик кулачка 9

При любом значении угла i//min профиль кулачка проходит через точку и л/А , р(я/\) - -Jll. Поэтому именно эту точку следует выбрать в качестве реисрнои точки Al. Плавность перехода ролика ромбоида на неподвижную часть кулачка возрастает с приближением точки перехода к самой верхней точке профиля кулачка, поэтому ее и выбираем в качестве второй репер-ной точки Л2.

В результате получены выражения для координат центра окружности и ее радиуса применительно к теоретическому профилю:

_п _ (Уг ~У\)Уъ -(*i -*2)*з Ус - и > дс - 1 '

Х\ -х2

R -Х(-)2 +У12 =W2-Xcf +У21 > где л,, y¡, ху, У2 ~ координаты реперных точек Al и А2 соответственно; л-3, у3 - координаты средней точки АЗ.

Для эквидистантного профиля ролик кулачка должен быть эквиди-стантой к полученной выше окружности. Это означает, что его центр совпадает с центром С окружности и имеет координаты хс , уг теоретического профиля, а сумма его радиуса RK и радиуса ролика ромбоида R¡, равна радиусу окружности R , т.е. R = RK + R¡, , RK = R - Rr .

После установки на эквидистантный кулачок роликов он будет состоять из двух частей: подвижной с зоной 0 < а < а2 контакта ролика ромбоида с

роликом кулачка, и неподвижной с зоной аг <«<(180° - а2), где аг - угол начала неподвижной части.

Если эквидистантный кулачок снабжен роликами, траектории движения вершин ромбоида и угол между осями лопаток будут отличаться от теоретических. Получены аналитические выражения для этих отклонений и даны рекомендации по их минимизации. Минимальное значение максимального отклонения имеет место при y/min =51,4 град.

Решена задача о перепрофилировании неподвижной части кулачка из необходимости выполнения условия: р/(а) + рн2(а) = L2 при любом значении полярного угла а , где рц(а) - полярный радиус точки В.

Определено оптимальное по условию прочности соотношение между радиусами роликов ромбоида и роликов кулачка. Из решения задачи на условный экстремум вытекает, что значение расчетного контактного напряжения минимизируется при равенстве радиусов роликов ромбоида и кулачка.

Таким образом, реальный синтезированный преобразователь движения для роторно-лопастного двигателя включает в себя (рис. 5): кулачок 1 с эквидистантным профилем; ролики 2 кулачка; вилки роторов 3, передающие ромбоиду вращательно-колебательное движение лопаток; ромбоид 4, состоящий

из четырех звеньев одинаковой длины; ролики 5 ромбоида, обкатывающие кулачок; линейные подшипники б, смонтированные на одной оси с роликами ромбоида; направляющие стержни 7, вдоль которых перемещаются линейные подшипники, передавая вращение на маховик (на рис. 5 не показан).

Глава 3. Структурный и кинематический анализ преобразователя движения

В данной главе проведен структурный анализ синтезированного механизма преобразования движения методом графов. При числе степеней свобода W =1 число избыточных связей составляет <7 = 10. Предложен заменяющий механизм без избыточных связей. Получены аналитические выражения для скоростей и ускорений точек и звеньев механизма, необходимые для динамического и силового расчетов с использованием кинематической схемы, представленной на рис. 2.

Звенья ромбоида 1 (DA) и 3 (ВС) и лопатка 2 (рычаг С2С4) имеют угловую координату <р2 а звенья 2 (АВ) и 4 (CD) и лопатка 1 (рычаг С, С3) -угловую координату <pj :

<Р] = а + 3/Т / 4 + b cos 2а, (р^ = а + л / 4-6 cos 2а . Дифференцированием выражений для угловых координат по времени получены соответственно абсолютные угловые скорости и ускорения звеньев механизма и лопаток.

Линейные скорости. Определены абсолютные скорости tb точек А, В, С/, С, в проекциях на оси х и у, а также относительные V/,У/ и переносные Ур Уц" скорости точек А, В и линейных подшипников (рис. 6).

МЦСР2

Рис. 6. К определению переносных и относительных скоростей точек А и В

Переносным является вращательное движение ромбоида с угловой скоростью а . Поэтому вектор переносной скорости точки Vе всегда направлен перпендикулярно отрезку, соединяющему точку и ось вращения О по направлению вращения. Модуль вектора Vе равен произведению а на длину этого отрезка, поэтому для точек А и В имеем

ул = <*РА> ¥В =аРв-В относительном движении точки А и В движутся по направлению отрезков ОА и ОВ. Модули относительных скоростей точек А и В равны скорости изменения длины этих отрезков, т. е.

ЛРн Л

= арв.

Из рис. 6 видно, что точки Р/ и Р2 пересечения перпендикуляров к направлению относительных скоростей точек А, В и О являются мгновенными центрами относительных скоростей (МЦС): точка Р;- для звена ЛД точка Р2 - для звена АВ.

Абсолютные ускорения аА,ав,асьас2 точек А, В,С],С2 определены как в проекциях на оси х и у, так и на скрепленные с ромбоидом оси г, п (рис. 7).

Рис. 7. Структура векторов абсолютных ускорений линейных подшипников

При расчете линейных подшипников нужно, наряду с относительными скоростями V/ и Уцг, знать инерционные нагрузки в продольном п и поперечном т направлениях. Эти нагрузки пропорциональны компонентам а„ и аг векторов ускорений точек А и В.

Ускорение подшипника А в продольном направлении /г складывается из относительного ускорения а/ = ар'А + а2р"А и нормальной составляющей переносного ускорения аА„е = -а2рА , в поперечном направлении г - из касательной составляющей переносного ускорения аАте =арА и кориолисового ускорения аА = а12р'А. Аналогичные составляющие имеет и ускорение подшипника В.

Получены выражения для угловых скоростей и ускорений роликов ромбоида и роликов кулачка.

Проведены числовые кинематические расчеты (рис. 8).

Угол поворота сц град

-Угловая скорость !!1 звена 1 (АО)

---Угош старость 112 гвека 2 (АВ)

'V >Г

а \а% а \ 7/ ' 1 -. •

7 \;7 : У )

А

\ /

V/

Утолтворотаа, град

--Угловое ускорение Е1 звена I (АО)

■ ■ ■ У гпоеое ускорение £2 эвена 2 (АВ)

/Л .■-. •■'■■. /\ / ■-.

-5- <К Л

■ Л- /А- ,

; / \\ :/\\

А

7 \ /

■//и// \\

Угол поворота а, град —— Лкшасал скорость вершины ро?«бокла (точка А)

• • - Лкгоккал скорость ьерхшкы ромбоида (точка В)

• - • Лккеккая скорость цектра масс звека 1 (точка С1) - ■ - Лгаю1айя скорость центра масс зьека 2 (точка С2)

Угол поворота а, грал ■—— Линейное ускорение вершины ротлбоида (точга А) • ♦ • * Лкнекное ускорение Еершккы ромбоига (точка В) — « • Лккеккое ускорение центра масс звена 1 (точк&С!) ~ • *- Лккекное ускорение центра ?ласс зсев! 2 (точка С2)

Рис. 8. Результаты числовых кинематических расчетов 13

Расчеты проводились при следующих исходных параметрах: длина звена ромбоида l 21 0,2 м; минимальный угол меду осями лопаток i//mm 51,4 град; частота вращения выходного вала /7=1500 об/мин =const\ угловая скорость а = к п/30 = 157 рад/с . Результаты расчетов, представленные в графическом виде, позволяют сделать вывод о плавности и безударности работы механизма преобразования движения.

Глава 4. Результаты компьютерного моделирования и экспериментальных исследований макета механизма преобразования движения

Компьютерное моделирование и экспериментальные исследования макета механизма преобразования движения ставили своей целью подтверждение адекватности полученной математической модели рычажно-кулачкового преобразователя движения для роторно-лопастного двигателя и результатов теоретических расчетов, выполненных на основе этой модели, тем кинематическим процессам, которые могут иметь место в реальном механизме.

Компьютерное моделирование механизма преобразования движения осуществлялось в среде Solid Works в связке с пакетом COSMOS Motion. В результате моделирования были получены графические зависимости скоростей и ускорений точек и звеньев механизма от угла поворота а выходного вала. Данные зависимости были сравнены с теоретическими результатами и подтвердили их адекватность.

В основе кинематической модели лежат зависимости углов поворота ср\ и (ро лопаток и угла у между осями лопаток от угла поворота а выходного вала, которые и были проверены с помощью физического (реального) эксперимента. Для проведения эксперимента был изготовлен макет механизма преобразования движения (рис. 9). По результатам эксперимента построены зависимости <р,(а), <р2{а) , у/(а).

Рис. 9. Макет механизма преобразования движения

На основании полученных экспериментальных зависимостей и сопоставления их с теоретическими, можно сделать следующие выводы:

1. имеет место не только качественная, но и количественная сходимость экспериментальных и теоретических результатов;

2. отклонение в результатах незначительное (не более 7%) и может быть объяснено неизбежным наличием зазоров в кинематических парах и неточностью изготовления и сборки.

Заключение и выводы.

В результате выполненных исследований получены следующие результаты:

1. Сформулированные задачи диссертационной работы полностью решены, а именно: синтезирован рабочий профиль кулачка; синтезирован реальный механизм преобразования движения; рассчитаны отклонения профиля кулачка и угла между осями лопаток при установке роликов кулачка; решена задача перепрофилирования неподвижной части кулачка; проведен структурный анализ механизма; получены аналитические и графические зависимости для скоростей и ускорений точек и звеньев механизма.

2. Результаты компьютерного моделирования и экспериментов подтверждают полную адекватность синтезированной в работе теоретической модели преобразователя движения.

3. Данная работа служит основой для динамического исследования механизма, силовых и прочностных расчетов.

4. Кинематическая модель механизма преобразования движения, представленная в данной работе, положена в основу работ по созданию методики расчета и проектирования роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты.

5. Синтезированный и исследованный преобразователь движения может найти применение для роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания, а также для различных по назначению роторно-лопастных машин.

6. Синтезированный механизм отличается достаточной простотой конструкции, не требует для изготовления специального дорогостоящего оборудования, что позволяет говорить об экономической перспективности серийного выпуска роторно-лопастных двигателей на его основе.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Грипсн Д. 15. Синтез м кинематический анализ рычажно-кулачкового механизма преобразования движения роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, Ю.Н. Журавлев, Л.Л. Пермннов // Справочник. Инженерный журнал. - 2008. - №12. - С. 30 - 35.

2. Гринев Д.В. Кинематический анализ рычажно-кулачкового механизма преобразования движения роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, Ю.Н. Журавлев // Сб. науч. трудов XV международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века» в г. Севастополе 15-20 сентября 2008 г. Донецк : ДонНТУ, 2008. Т. 1. - С. 264 - 268.

3. Гринев Д.В. Кинематический анализ рычажно-кулачкового механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, Ю.Н. Журавлев, В.Ф. Клейн // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства: Сб. науч. тр., Выпуск 80 - СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2008. - С. 247 - 255.

4. Гринев Д.В. Синтез рычажно-кулачкового механизма преобразования движения роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, Ю.Н. Журавлев, А.Л. Перминов //Труды Псков-го политех-го инс-та. - 2008. - №12.3 : Машиностроение. Электротехника. - С. 179 — 186.

5. Гринев Д.В.Определение момента собственных потерь на трение рычажно-кулачкового преобразователя движения роторно-лопастного двигателя / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, А.Н. Иванов, С.И. Тихонов // Труды Псков-го политех-го инс-та. -2008. -№12.3: Машиностроение. Электротехника. - С. 186189.

Автореферат

Гринёв Дмитрий Владимирович

СИНТЕЗ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНО-КУЛАЧКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДВИЖЕНИЯ ДЛЯ РОТОРНО-ЛОПАСТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ

Редактор: Гринёв Д.В.

Подписано в печать 02.02.2009 г. Формат 60x90/16. Гарнитура Times New Roman. Усл. п. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 2688

Адрес издательства: Россия, 180000, г. Псков, ул. Л. Толстого, 4 Издательство ППИ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Двигатель с внешним подводом теплоты, реализующий цикл Стерлинга.

1.2 Назначение преобразователя движения как объекта исследования.

1.3 Требования к преобразователю движения.

1.4 Классификация и анализ механизмов преобразования движения для роторно-лопастных двигателей.

1.4.1 Зубчатый механизм с эллиптическими колесами.

1.4.2 Зубчато-рычажный механизм.

1.4.3 Эпициклоидальный механизм.

1.4.4 Планетарно-кривошипный механизм.

1.4.5 Рычажный механизм с вращающимися рычагами.

1.4.6 Рычажно-кулачковый восьмизвенный механизм.

1.4.7 Рычажно-кулачковый четырехзвенный механизм.

1.5 Сравнительная оценка кинематических схем.

1.6 Выводы.

1.7 Цели и задачи исследования.

1.8 Выбор программного обеспечения.

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ РЫЧАЖНО-КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ДЛЯ РОТОРНО-ЛОПАСТНОГО ДВИГАТЕЛЯ.

2.1 Вводные замечания.

2.2 Зависимость формы профиля кулачка от минимального угла между лопатками.

2.3 Синтез эквидистантного профиля кулачка.

2.4 Определение параметров роликов кулачка.

2.5 Расчет отклонений окружности от теоретического профиля.

2.6 Перепрофилирование кулачка.

2.7 Отклонение угла между осями лопаток от теоретического.

2.8 Определение расстояния до нормали.

2.9 Соотношение между радиусами роликов ромбоида и роликов кулачка.

2.10 Описание синтезированной конструкции механизма преобразования движения.

2.11 Выводы.

ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДВИЖЕНИЯ.

3.1 Структурный анализ синтезированного механизма преобразования.

3.2 Расчетная схема.

3.3 Угловые скорости.

3.4 Угловые ускорения.

3.5 Линейные скорости.

3.6 Линейные ускорения.

3.7 Угловые скорости и ускорения роликов ромбоида и кулачка.

3.8 Числовые кинематические расчеты.

3.9 Анализ линейных скоростей и ускорений.

3.10 Выводы.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МАКЕТА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДВИЖЕНИЯ.

4.1 Задачи и программа компьютерного моделирования и экспериментальных исследований.

4.2 Описание компьютерной модели для проведения исследований механизма преобразования движения.

4.3 Обработка результатов компьютерного моделирования.

4.4 Описание экспериментальной установки.

4.5 Методика проведения эксперимента на макете механизма преобразования движения.

4.6 Обработка экспериментальных данных, полученных на макете механизма преобразования движения.

4.7 Выводы.

Развитие и область применения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) приобрели в настоящее время всеобъемлющий характер. Многочисленные научные исследования и разработки превратили ДВС в сложнейшую и в то же время надежную и универсальную систему. Однако опыт длительной эксплуатации в составе транспортных средств выявил недостатки, которые практически невозможно исключить путем модернизации конструкции двигателя, не затронув базовых принципов его организации. Это механические потери на трение (в паре цилиндр-поршень они составляют до 35%) и вредные выбросы в атмосферу.

Главным недостатком ДВС, который в результате массового распространения автомобильного транспорта занял лидирующее положение, стал фактор загрязнения окружающей среды выхлопными газами. Доля вредных веществ, поступающих в атмосферу с отработанными газами автомобильных двигателей, составляет до 63% от общего загрязнения окружающей среды [91].

В последние десятилетия в мире ужесточаются экологические нормы для транспортных средств, и в первую очередь это касается двигателей внутреннего сгорания [77]. Все выпускаемые на Западе ДВС соответствуют требованиям Евро-3. В настоящее время осуществляется переход к более жёстким требованиям Евро-4 и Евро-5. И это вполне оправдано, поскольку ДВС, потребляя пятую часть первичных энергоносителей [109], являются основным источником загрязнения окружающей среды непосредственно в зоне дыхания человека [92]. В связи с этим во всём мире ведутся работы по снижению экологической опасности эксплуатации ДВС. Однако прикладываемые усилия способны лишь несколько снизить темпы увеличения загрязняющего действия ДВС, прежде всего транспортных средств, на фоне быстрого роста их количества и мощности.

Ярким примером актуальности данной проблемы служит тот факт, что проведение летней олимпиады в Пекине в августе 2008 г. было поставлено под угрозу по причине образовавшегося над городом смога из вредных автомобильных и заводских выбросов в атмосферу.

Глобальные масштабы, удорожание топливно-энергетических ресурсов и растущее загрязнение окружающей среды выдвинули на первый план задачу поиска новых технологий энергопреобразования, разработки новой техники на основе высокоэффективных термодинамических циклов, использование новых видов топлива, новых рабочих тел и т.д. Создание таких экологически чистых энергосистем, которые бы обеспечивали удовлетворение нужд промышленности и населения при минимизации затрат материальных ресурсов является актуальной проблемой [57, 58].

Наряду с другими подходами, в решении стоящих перед Российской Федерацией и перед мировым сообществом вцелом экологических и энергетических проблем, наиболее перспективным путем является разработка и широкое внедрение энергопреобразующих систем на основе машин, работающих по прямому и обратному циклам Стирлинга (машины Стирлинга) [59, 60].

В настоящее время ограниченное распространение получили шатунно-поршневые машины Стирлинга, применяемые в охлаждающих системах, в составе электрогенерирующих установок. Однако сложность системы кривошипов и рычагов в поршневых двигателях Стирлинга, наряду с другими причинами, ограничивает их широкое использование.

Другим перспективным вариантом двигателя, реализующего принцип Стирлинга, является роторно-лопастной. Обладая меньшим количеством деталей, лучшей уравновешенностью и более простой технологией изготовления за счет формы в виде цилиндра, роторно-лопастные двигатели способны стать наиболее предпочтительным направлением в совершенствовании машин Стирлинга.

Сдерживающим фактором широкого распространения роторно-лопастных двигателей является отсутствие надежной долговечной конструкции. Одним из проблемных мест является вопрос создания механизма преобразования неравномерного вращательно-качательного движения лопастей двигателя в равномерное однонаправленное вращение выходного вала.

Одним из наилучших с точки зрения удовлетворения оценочным критериям является четырехзвенный рычажно-кулачковый механизм преобразования движения, предложенный Ю.Н. Лукьяновым и В.Н. Котляровым [112].

Целью настоящей работы является синтез и кинематический анализ рычажно-кулачкового четырехзвенного механизма преобразования движения.

При решении поставленных в работе задач использовался сбор и анализ информации, проводились теоретические и экспериментальные исследования, оценивалась точность и адекватность полученных результатов. Теоретическая часть проводилась с использованием научного метода формализации и связанного с ним метода символического моделирования. Исследовалось кинематические характеристики механизма преобразования движения на основе синтезированной теоретической модели. Экспериментальная часть планировалась и проводилась с использованием методов физического моделирования и численного моделирования на компьютере. Исследования проводились как с использованием стандартной аппаратуры, установок, приспособлений, компьютерных программ, так и оригинальных измерительных приспособлений.

Новизна исследования заключается в следующем: синтезирован реальный механизм преобразования движения для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла; представлена математическая модель механизма преобразования; оптимизирована конструкция реального механизма преобразования из условия минимизации отклонений в геометрии механизма;

- проведен структурный и кинематический анализ механизма преобразования движения;

- предложена и обоснована методика проведения компьютерных и экспериментальных исследований механизма преобразования движения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель четырехзвенного рычажно-кулачкового механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя внешнего сгорания: аналитическое выражение для эквидистантного (рабочего) профиля кулачка; метод вписывания окружности в профиль кулачка; аналитические зависимости для определения отклонений, связанных с установкой ролика кулачка; решение задачи о перепрофилировании неподвижной части кулачка; соотношение для плеча действия сил - реакций кулачка, необходимое для силовых и прочностных расчетов; соотношение между радиусами роликов ромбоида и роликов кулачка.

2. Структурный анализ преобразователя движения.

3. Аналитические выражения для скоростей и ускорений точек и звеньев механизма, необходимые для динамического и силового расчетов.

4. Методика и результаты экспериментальных исследований. Проведенные исследования являются составной частью научноисследовательских работ в рамках государственного контракта от 16 мая 2007г. № 02.516.11.6031 с Федеральным агентством по науке и инновациям «Разработка математической модели протекания термодинамического цикла с внешним подводом теплоты, позволяющей создать экологически чистый двигатель роторно-лопастного типа». В результате разработана методика синтеза и кинематического анализа механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла.

Результаты исследований служат основой для динамического исследования механизма преобразования, силового и прочностного расчетов, а также для разработки конструкции и создания экологически чистого роторнолопастного двигателя внешнего сгорания. Созданный макет механизма преобразования движения используется для достижения этих целей.

Синтезированный и исследованный механизм преобразования движения может найти применение не только для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты, но и внутреннего сгорания, а также для различных по назначению роторно-лопастных машин (компрессор, расширительная машина и др.).

Результаты исследований используются в учебном процессе при написании дипломных работ по специальности «Технология машиностроения».

Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности», г. Брянск, 2008 г., «Машиностроение и техносфера XXI века», г. Севастополь, 2008 г., «Качество подготовки специалистов и научные исследования в ВУЗах», г. Псков, 2008 г., на научном семинаре кафедры «Теории механизмов и машин» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, 2008 г., научном семинаре совместного заседания кафедр «Технологии машиностроения» и «Теории механизмов и деталей машин» Псковского государственного политехнического института, 2008 г.

По теме диссертации опубликовано 5 работ:

1. Гринев Д.В. Синтез и кинематический анализ рычажно-кулачкового механизма преобразования движения роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, Ю.Н. Журавлев, A.JI. Перминов // Справочник. Инженерный журнал. - 2008. -№12. -С. 30-35.

2. Гринев Д.В. Кинематический анализ рычажно-кулачкового механизма преобразования движения роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, Ю.Н. Журавлев // Сб. науч. трудов XV международной научно-технической конференции

Машиностроение и техносфера XXI века» в г. Севастополе 15-20 сентября 2008 г. Донецк: ДонНТУ, 2008. Т. 1. — С. 264 - 268.

3. Гринев Д.В. Кинематический анализ рычажно-кулачкового механизма преобразования движения для роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, Ю.Н. Журавлев, В.Ф. Клейн // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства: Сб. науч. тр., Выпуск 80 - СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2008.-С. 247-255.

4. Гринев Д.В. Синтез рычажно-кулачкового механизма преобразования движения роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, Ю.Н. Журавлев, A.JI. Перминов // Труды Псков-го политех-го инс-та. — 2008. — №12.3: Машиностроение-Электротехника. -С. 179-186.

5. Гринев Д.В.Определение момента собственных потерь на трение рычажно-кулачкового преобразователя движения роторно-лопастного двигателя / Д.В. Гринев, М.А. Донченко, А.Н. Иванов, С.И. Тихонов // Труды Псков-го политех-го инс-та. — 2008. - №12.3: Машиностроение. Электротехника. - С. 186- 189.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 91 рисунок, 3 таблицы, 123 наименования литературных источников.

4.7 Выводы

На основе анализа сопоставления теоретических результатов с результатами компьютерного моделирования и эксперимента сделаны следующие выводы:

1. Результаты компьютерного моделирования и экспериментов подтверждают полную адекватность синтезированной теоретической модели механизма преобразования и реального механизма;

2. Кинематическая модель механизма преобразования, представленная в данной работе, может быть положена в основу работ по созданию методики расчета и проектирования роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Сформулированные задачи диссертационной работы полностью решены, а именно: синтезирован рабочий профиль кулачка; синтезирован реальный механизм преобразования движения, в котором ромбоид и кулачок снабжены роликами; рассчитаны отклонения профиля кулачка и угла между осями лопаток при установке роликов кулачка; решена задача перепрофилирования неподвижной части кулачка; проведен структурный анализ механизма; получены аналитические и графические зависимости для скоростей и ускорений точек и звеньев механизма преобразования движения.

2. Результаты компьютерного моделирования и экспериментов подтверждают полную адекватность синтезированной в работе теоретической модели механизма преобразования движения.

3. Данная работа служит основой для динамического исследования механизма преобразования движения, силовых и прочностных расчетов.

4. Кинематическая модель механизма преобразования движения, представленная в данной работе, положена в основу работ по созданию методики расчета и проектирования роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты.

5. Синтезированный и исследованный механизм преобразования движения может найти применение для роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания, а также для различных по назначению роторно-лопастных машин.

6. Синтезированный механизм преобразования движения отличается достаточной простотой конструкции, не требует для изготовления специального дорогостоящего оборудования, что позволяет говорить об экономической перспективности серийного выпуска роторно-лопастных двигателей на его основе.

1. Автомобильные и тракторные двигатели (Теория, системы питания, конструкции и расчет) / Под ред. И. М. Ленина. Учебник для вузов по специальности "Автомобили и тракторы". М.: Высш. шк., 1969.

2. Автомобильные и тракторные двигатели. В 2 ч. Конструкция и расчет двигателей/ Под ред. И. М. Ленина. Учебник для вузов. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Высш. шк., 1976.

3. Анализ и синтез механизмов / Под ред д-ра техн. наук Н.И. Левитского. Изд-во «Машиностроение», 1969.-312 с.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. I — М.: Машиностроение, 1978. -728 с.

5. Анфимов М.И. Редукторы. Конструкции и расчет: Альбом. М.: Машиностроение, 1972. —284 с.

6. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Т. II Рычажные механизмы Пособие для инженеров, конструкторов и изобретателей М. Наука. ГРФМЛ 1971г. 1008 с. ил.

7. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Т. III Зубчатые механизмы Пособие для инженеров, конструкторов и изобретателей М. Наука. ГРФМЛ 1973г. 576 с. ил.

8. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Т. V: Кулачковые и фрикционные механизмы. Механизмы с гибкими звеньями. 2-е изд., перераб. - М: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. — 400 с.

9. Ю.Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Учебник для вузов. Изд. 3, переработанное и дополненное. Москва Наука 1975г. 640 с.

10. П.Архангельский В.М. Автомобильные двигатели. М.: Машиностроение, 1973.

11. Атлас деталей машин / Б.П. Дашкевич, С.К.Дьяченко, О.З. Столбовой и др. Киев, Гостехиздат, 1957. 232 с.

12. З.Баландин С.С. Бесшатунные поршневые двигатели внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 1968 (1972 г. - второе издание).

13. Бейер Р. Кинематический синтез механизмов: Основы теории метрического синтеза плоских механизмов. / Пер. с нем. — М.: Машгиз. 1959.

14. Белюченко И.С. Антропогенная экология. — Краснодар: КГАУ, 1995. — 180 с.

15. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва. «Наука», 1976 г. 608 с.

16. Билин Ш.М. Макрогеометрия деталей машин. — М.: Машиностроение, 1973.

17. Бим-Бад Б.М., Кабаков М.Г., Стесин С.П. Атлас конструкций гидромашин и гидропередач: Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. М.: ИНФРА-М, 2004. — 135 с.

18. Бирюков Б.Н. От водяного колеса до квантового ускорителя. — М.: Машиностроение, 1990. — 144 с.

19. Боренштейн Ю.П. Исполнительные механизмы со сложным движением рабочих органов. JL, «Машиностроение», 1973. 120 с.

20. Бреусов В.П. Двигатели внешнего сгорания. // «Академия энергетики», №12, 2006.-28-31 с.

21. Васильев В.Н., Куликов М.И., Фрейндлинг А.Ф. Тяговые расчеты лесных машин с использованием ЭВМ: Учебн. пособие. Петрозаводск, 1988.

22. Вырубов Д.Н. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей. М.: Машиностроение, 1983.

23. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. JL: Машиностроение, 1984.-464 с.

24. Головатенко А.Г. Повышение технико-экономических и ресурсных показателей автотракторных двигателей путем компенсации овальности цилиндров: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Новосибирск, 1994.

25. Гончаренко Г.Т. Чтение и деталирование сборочных чертежей. Альбом. М.: Машиностроение, 1967. — 155 с.

26. Гохберг М.М. Металлические конструкции / М.М. Гохберг. — М.: Машиностроение, 1976. — 454 с.

27. Гузенков П.Г. Детали машин. М., 1982г.

28. Гуськов Г. Г. Необычные двигатели. М.: — Знание. 1971.

29. Давыдов В. Синергетический Эффект как подспорье перспективным изобретениям Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.rushitech.ru/pages/rassilkal 81 .html.

30. Дацик Ю. Дизельный лямбда-зонд // Автоцентр. № 47. 2002.

31. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей / Учебник для студентов вузов/ под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова.З-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980.

32. Двигатели внутреннего сгорания / Под ред. В.Н.Луканина. М.: Высш. школа, 1985.

33. Двигатели Стирлинга: Сборник статей / Перевод с англ. Б.В.Сутугина; под ред. д.т.н., проф. В.М. Бродянского. М.: «Мир», 1975.

34. Двигатели Стирлинга. Под ред. М. Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1977.

35. Двухроторно-поршневой механизм Электронный ресурс. — Режим доступа: http://razml .narod.ru/vv/dvl .htm.

36. Демидов В.П. Двигатели с переменной степенью сжатия. М.: Машиностроение, 1978. — 136 с.

37. Детали машин: Атлас конструкций / Под ред. Д.Н.Решетова, М.: Машиностроение, 1992.

38. Джонс Дж.К. Методы проектирования. М.: Мир, 1986.

39. Дмитриев С.И., Евгеньева Е.А. Технология машиностроения: Расчет припусков на обработку. Методические указания. — Псков: Изд-во ППИ, 2007. 60 с.

40. Долганов К.Е. Пора обратить внимание на двигатель Стирлинга // Автошляховик Украши. 1993. - №4. - 13-18 с.

41. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и детали машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. М.: Высшая школа, 1985. - 410 с.

42. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 496 с.

43. Зубчатые и червячные передачи. Атлас конструкций / Под ред. С.Ф. Мороза. М.: Издательство МЭИ, 2000. 114 с.

44. Иванов М.Н. Детали машин. М.: Высш. шк., 1998. 383 с.

45. Известия науки. Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.inauka.ru/.

46. Илей. JI. Двигатель с переменным рабочим объёмом. // Автомобильная промышленность США. 1986, - №8. - С 8.

47. Интегральный силовой агрегат. Электронный ресурс. — Режим доступа: http://isa.standardwebservices.com.

48. Информационное агентство «Росбалт». Электронный ресурс.: Режим доступа: www.rosbalt.ru.

49. Исачкин В.А. Роторно-лопастной ДВС // Энергетика и промышленность России № 10 (74). 2006. - октябрь.

50. Истомин П.А., Яманин А.И. Принципы классификации приводных механизмов двигателей барабанного типа. // Двигателестроение: — 1980, — №2,-С. 49-51.

51. Кириллов Н.Г. Энергетическая безопасность России и ресурсосбережение как магистральное направление развития российской энергетики. // Энергетическая политика. №1, 2002. - С. 13-20.

52. Кириллов Н.Г. Энергосберегающая стратегия экономического развития России. // Горная промышленность, №2, 2002. С. 4-7, 61-63.

53. Кириллов Н.Г. Перспективы развития судовой энергетики на основе машин Стирлинга. // Морской флот, № 2, 2002. С. 30-33.

54. Кириллов Н.Г. Машины Стирлинга для высокоэффективных и экологически чистых систем автономного энергоснабжения. //Химическое и нефтегазовое машиностроение. №12, 2000. — С. 21—24.

55. Кожевников С.Н. «Теория механизмов и машин». Учебное пособие для студентов вузов Изд. 4-е М., «Машиностроение». 1973г. — 592с.

56. Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы: Справочник. М.: Машиностроение, 1976. 784 с.

57. Колчин А.И., Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высш. шк., 1971.

58. Конструкция и расчет автотракторных двигателей. Учебник для высших технических учебных заведений/ под ред. проф. Ю. А. Степанова. М.: Машгиз, 1957.

59. Корж Д.Д., Хорошев А.Н. Этапы проектирования механического привода. М.: Издательство МЭИ, 1997. 84 с.

60. Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя. Т II. — М.: Машиностроение, 1986.

61. Крайнев А.Ф. Идеология конструирования: Справочник. — М.: Машиностроение, 2003.

62. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. М.: Машиностроение. 1981.

63. Кузнецов Л.П. и др. Практикум по топливу и смазочным материалам / Л.П. Кузнецов, М.Л. Кульчев. М., 1987. - 162 с.

64. Ливчак И.Ф. и др. Охрана окружающей среды. М., 1995. - 270 с.

65. Ляшко Г.П. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости. — М., 1979.-212 с.

66. Машины Стерлинга — новое перспективное направление в развитии отечественного машиностроения. Энергетика. Информационное Интернет издание. Электронный ресурс. — Режим доступа: www.energyua.com.

67. Машнев М.М., Красковский Е.Я., Лебедев П.А. Теория механизмов и машин. Л.: Машиностроение, 1980. — 512 с.

68. Механизмы специализированных конструкций / Под ред. К.Н.Бокова., М.: Моск.энерг.ин-т, 1986.

69. Миниханов Р.Н., Коготин С.А., Дегтярёв Г.Л., Гафуров Р.А. Научно-техническое и производственное обеспечение развития автомобильной отрасли // Труды II междунар. научно-практ. конф. «АВТОМОБИЛЬ И ТЕХНОСФЕРА» Казань, 2001. - С. 13-19.

70. Мултановский В.В. Экспериментальный малолитражный роторно-лопастной ДВС // Труды II междунар. научно-практ. конф. «АВТОМОБИЛЬ И ТЕХНОСФЕРА» Казань, 2001. - С. 173-176

71. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. — М.: Машиностроение, 1982. 736 с.

72. Орлов П.И. Основы конструирования. В 2 кн. М.: Машиностроение, 1988.

73. Основы взаимозаменяемости и стандартизации в машиностроении/ Коллектив авторов. А.А.Карпов, Д.А.Перемыщев, Д.С.Писарев, В.С.Пичугин, Ю.И.Сазонов, А.Н.Хорошев, В.И.Чугунов, А.Г.Шульц / Под. Ред. Д.А. Перемыщева. М.: Издательство МЭИ, 2004. 88 с.

74. Подшипники качения: Справочник-каталог / Под ред. В.Н.Нарышкина и Р.В.Коросташевского. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.

75. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988.

76. Попов Н.Н. Расчет и проектирование кулачковых механизмов. Изд-во «Машиностроение», М.: 1965.

77. Потемкин И.С. Методы поиска технических решений. М.: Моск. энерг.ин-т, 1989.

78. Приводы машин: Справочник / В.В.Длоугий, Т.Н.Муха, А.П.Цуников и др. JL: Машиностроение, 1982. — 383 с.

79. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов / С.А.Чернавский, Г.А.Снесарев, Б.С.Козинцов и др. М.: Машиностроение, 1984. 560 с.

80. Решетов Д.Н. «Детали машин» учебник для вузов. Р47 Изд. 3-е М.,«Машиностроение», 1974.

81. Роторно-лопастной двигатель Гридина // Энергетика и промышленность России № 10 (74). 2006. - октябрь.

82. Самойлов Н.П. Проблема снижения загрязнения воздуха автомобильным транспортом // Труды II междунар. научно-практ. конф. «АВТОМОБИЛЬ И ТЕХНОСФЕРА» Казань, 2001. - С. 333-334.

83. Сборник примеров для самостоятельной работы по основам конструирования машин/ Н.А. Аксенова, В.В. Баранов, С.Ф. Мороз и др. М.: Издательство МЭИ, 1997.

84. Смелягин А.И. Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование. -М.: Инфра-М, 2003.

85. Теория механизмов и машин: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / М.З. Коловский, А.Н. Евграфов, Ю.А. Семенов, А.В. Слоущ. М.: Издательский центр «Академия», 2006. — 560 с.

86. Теория механизмов и машин / Н.И. Левитский, Ю.Я. Гуревич, В.Д. Плахтин и др.; Под ред. К.В. Фролова-М.: МГТУ им. Баумана, 2004.

87. Теория механизмов и машин / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова М.: МГТУ им. Баумана, 2002.

88. Теория механизмов и механика машин. Под ред. К.В.Фролова. М.: Высшая школа, 1998.

89. Теория поршневых и комбинированных двигателей / Под ред. А.С. Орлина. -М., 1983.

90. Уокер Г. Двигатели Стирлинга. /Сокр. пер. с англ. Б.В. Сутугина и Н. В. Сутугина. — М.: Машиностроение, 1985. 408 е., ил.

91. Устюгов И.И. Детали машин. М., 1973г.

92. Фишетти М. Цена прогресса // «В мире науки», №9, 2005.

93. Фролов А.Г., Кудрявцев Е.П. Конструирование опор на подшипниках качения. М.: Моск. энерг.ин-т, 1990.

94. Хачиян А.С. Двигатели внутреннего сгорания. М.: Высш. шк., 1985.

95. Шнякин В.А. На земле, на небесах и на море // ВАЗ: страницы истории Тольятти: АО "АВТОВАЗ", 2007.

96. Шульженко С. Топливо двойного назначения // «Вокруг света», №9, 2006.

97. Чернилевский Д.В. "Детали машин и основы конструирования" МОСКВА "МАШИНОСТРОЕНИЕ" 2006.

98. Эдварде Р. Ряды Фурье в современном изложении. Т. I — II. Мир, М., 1985.

99. Юлдашев А. А., Юнусов К. А., Фомин В.П. Состояние и перспективы использования природного газа в качестве моторного топлива // Труды II междунар. научно-практ. конф. «АВТОМОБИЛЬ И ТЕХНОСФЕРА» Казань, 2001. - С. 181-186.

100. Яманин А.И. О выборе рациональной компоновочной схемы двигателя двойного действия с внешним подводом теплоты. // Двигателестроение. 1980, - №7, С.18 - 20.

101. Яманин А.И. Динамическая модель качающейся шайбы барабанного двигателя. // Двигателестроение. — 1988, — №4, С. 18-20, 40.

102. А. С. №724850 Российская Федерация. Заявлено 30.05.78 / Лукьянов Ю.Н., Котляров В.Н. // Опуб. 30.03.80. Бюл. №12.

103. Заявка 2007136002 Российская Федерация. Механизм для преобразования движения. Заявлено 01.10.07 / Лукьянов Ю.Н., Журавлев Ю.Н., Чижевский А.Б. и др.

104. Заявка 2008120953 Российская Федерация. Роторно-поршневой двигатель с внешним подводом тепла. Заявлено 28.05.08 / Лукьянов Ю.Н., Журавлев Ю.Н., Плохов И.В. и др.

105. Пат. DE19814742 ФРГ. Kjeiskolben-Warmemotor-Vorrichtung. // Стерк Мартин.

106. Пат. RU2133845 Российской Федерации. Роторный двигатель внутреннего сгорания. // Лаптев Е.В., Лаптев Д.Е.

107. Honda FCX // High-Way, №3, 2007- с.8-9.

108. Reader, G. Т. and Hooper, С. (1983) Stirling Engines, E. & F. N. Spon

109. Organ, A. J. (1992) Thermodynamics and Gas Dynamics of the Stirling Cycle Machine, Cambridge University Press

110. Walker, G. (1973) Stirling-Cycle Machines, Oxford University Press

111. West, C. D. (1986) Principles and Applications or Stirling Engines, Van Nostrand Reinhold Company, Inc.

112. Urieli, I. and Berchowitz, D. M. (1984) Stirling Cycle Engine Analysis, Adam Hilger Ltd.

113. Zarinchang J. (1972). The Stirling engine (an annotated bibliography). Intermediate Technology Publications, London.