ФОРУМ МОТОРИСТОВ

Наша организация разрабатывает проект твердотопливной мини-ТЭС на базе паровых поршневых машин (ПМ) электрической мощностью 0,5-1МВт. Самое слабое звено в этом проекте - ПМ, поэтому принято решение о создании небольшого стенда (30-50 кВт) для исследования работы ПМ. Будут исследованы эффективность, ресурс, стоимость изготовления, диапазон регулирования, скорость регулирования нагрузки и другие параметры.
Параметры пара на входе - 4,0МПа, 330(450)С. Давление в конденсаторе - 0,012МПа.
Для создания ПМ планируется использовать сбалансированный ДВС мощностью 75-100 л.с.
От донора планируется взять блок с гильзами, картер с коленвалом и шатуны.
Дело идёт к разработке конструкторской документации поэтому требуется ответить на следующие вопросы:
1. Как поведет себя силовая кинематика в случае увеличения веса поршней при сохранении номинальных оборотов?
2. Нужно ли обязательно снижать обороты, если увеличится масса поршней?
3. Старт ПМ отличен от старта ДВС. При пуске ПМ на поршень сразу воздействует сила при отсутствии вращения. Причём штатная система смазки работающая от самого двигателя еще не работает. Надо определиться с допустимым давлением в трущихся частях подшипников, которое они могут вынести без ущерба в момент старта, когда нет масляного клина.
4. Необходимо рассчитать крейцкопф по прочности и сконструировать его форму из условия минимального веса, учитывая при этом снижение рабочей температуры. Рассчитать и сконструировать шток и паровой поршень из условий устойчивости.

Я понимаю, что вопросы не для форума, поэтому прошу откликнуться того, кто может взяться за эту работу на договорной основе.
Здесь буду публиковать принятые решения и результаты испытаний.

1. Как поведет себя силовая кинематика в случае увеличения веса поршней при сохранении номинальных оборотов?
Будет ужас . Нагрузки пропорциональны массе, а запасы в современных ДВС не превышают 1,2. Вот и считайте.

2. Нужно ли обязательно снижать обороты, если увеличится масса поршней?
Надо пускнуть и попробовать . Масса поршней определяет всю цепочку - массу шатунов, коленвала и блока. Увеличение массы поршней в 2 раза неминуемо вызовет аналогичное увеличение и всех прочих масс.

3. Старт ПМ отличен от старта ДВС. При пуске ПМ на поршень сразу воздействует сила при отсутствии вращения. Причём штатная система смазки работающая от самого двигателя еще не работает. Надо определиться с допустимым давлением в трущихся частях подшипников, которое они могут вынести без ущерба в момент старта, когда нет масляного клина.
Это легко решается с помощью простой вспомогательной системы смазки вытеснительного типа.

4. Необходимо рассчитать крейцкопф по прочности и сконструировать его форму из условия минимального веса, учитывая при этом снижение рабочей температуры. Рассчитать и сконструировать шток и паровой поршень из условий устойчивости.
Вот тут можно реально обломаться - скорее всего, потребуется моделирование изобретенного, а потом еще и доводочные испытания . Впору уже спрашивать про бюджет - это за сотню миллиончиков уже выходит . Если такого не проглядывается, можно сворачивать лавочку - дабы потом не кусать локти по напрасно потерянным денежкам .

_________________
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.

Спасибо за ответ. Отписал в личку.

Для наших целей выбираем R6 50-100 лс. Можно судовой, снятый с производства, импортный. Главное чтобы можно было достать чертежи. Кто-что посоветует?