Шотландский механизм

Шотландский механизм, или треугольный шатун, (англ. Scotch yoke) — это механизм, предназначенный для преобразования прямолинейного движения ползуна во вращательное движение и наоборот. Поршень или другая деталь, совершающая возвратно-поступательное движение, непосредственно соединён со скользящим штырём, вставленным в паз, вынуждающий его совершать вращательное движение. Кривая зависимости смещения поршня от времени является идеальной синусоидой, если штырь вращается с постоянной угловой скоростью.

Шотландский механизм

Преимущества

Преимущества данного механизма в сравнении с обычными кривошипно-шатунными механизмами таковы:

  • Меньшее количество подвижных деталей, что при прочих равных условиях снижает потери на трение и увеличивает надёжность.
  • Более плавное (синусоидальное) движение.
  • Бо́льшая доля времени, проводимого в верхней мёртвой точке, что улучшает теоретический КПД двигателя, хотя практически важного значения от этого не обнаруживается[1].

Недостатки
  • Быстрый износ паза, в который вставлен штырь, что обусловлено трением скольжения и большим давлением в месте контакта трущихся пар.
  • При использовании в двигателях внутреннего сгорания — повышенные потери тепла во время возгорания топлива из-за более продолжительного нахождения в верхней мёртвой точке, сводящего на нет любые преимущества от постоянства объёма при сжигании топлива в реальных двигателях[1].
  • Меньшая доля времени, проводимого в нижней мёртвой точке, что снижает время выпуска для двухтактных двигателей в сравнении с обычным механизмом, состоящим из коленчатого вала и поршня.

Применение

Это устройство в основном используется в приводах клапанов на нефте- и газопроводах высокого давления.

Также данный механизм используется в различных видах двигателей внутреннего сгорания, например, в двигателе Бурка, автомобильном двигателе SyTech[2], в паровых двигателях и электролобзиках.

См. также

Примечания
  1. Effect of Piston Speed around Top Dead Center on Thermal Efficiency Архивная копия от 27 января 2012 на Wayback Machine // Science Links Japan, 2006
  2. The SyTech Scotch Yoke Engine (недоступная ссылка). AutoSpeed (15 мая 2001). Дата обращения: 18 октября 2017. Архивировано 25 сентября 2017 года.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.