Шотландський механізм

механізм, що призначений для перетворення обертового руху кривошипа (корби) у прямолінійний рух повзуна або навпаки

Шотла́ндський механі́зм, або трикутний шатун, (англ. Scotch yoke) — це механізм, що призначений для перетворення обертового руху кривошипа (корби) у прямолінійний рух повзуна або навпаки. Може розглядатись як кулісний механізм із поступально рухомою кулісою.

Шотландський механізм у дії
Конструкція поршневої водяної помпи, на базі шотландського механізму, який забезпечує відповідну взаємодію поршня з маховим колесом

Поршень або інша деталь, що здійснює вертально-поступальний рух, взаємодіє з обертовим кривошипом через поперечний паз, що змушує його здійснювати обертання. Крива залежності зміщення поршня від часу має форму синусоїди якщо кривошип обертається із сталою кутовою швидкістю.

ПеревагиРедагувати

Переваги даного механізму у порівнянні із звичним кривошипно-шатунним механізмом наступні:

  • менша кількість рухомих деталей, що при інших однакових умовах знижує втрати на тертя та збільшує надійність роботи;
  • плавніший рух;
  • більша частка часу, перебування механізму у верхній мертвій точці, що сприяє підвищенню теоретичного ККД, хоча на практиці підтвердити це важко[1].

НедолікиРедагувати

З недоліків слід згадати наступні:

  • швидке зношування паза, який взаємодіє з корбою, що обумовлене тертям ковзання та значними контактними напруженнями, що виникають в місці контакту пар тертя;
  • при використанні в поршневих двигунах внутрішнього згоряння — зростання втрати тепла під час спалювання паливо-повітряної суміші через триваліший період перебування у верхній мертвій точці, що зводить до нуля будь-які переваги від сталості об'єму при спалюванні пального у реальних двигунах[1].
  • менша частка часу перебування механізму у нижній мертвій точці, що зменшує час випуску для двотактних двигунів у порівнянні з традиційними конструкціями.

ЗастосуванняРедагувати

Цей механізм в основному використовується у приводах клапанів на нафто- та газопроводах високого тиску.

Також даний механізм використовується в різних видах двигунів внутрішнього згоряння, наприклад, в двигугі Бурка, двигуні SyTech[2], парових двигунах та електролобзиках.

Див. такожРедагувати

ПриміткмРедагувати

  1. а б Science Links Japan|Effect of Piston Speed around Top Dead Center on Thermal Efficiency. Архів оригіналу за 27 січень 2012. Процитовано 21 липень 2014. 
  2. The SyTech Scotch Yoke Engine. AutoSpeed. Архів оригіналу за 2012-07-09. Процитовано 2008-07-08. 

ПосиланняРедагувати