Кинематическая схема поршневого двигателя

 

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Цель изобретения - снижение вредных изгибающих нагрузок в механизмах преобразования движения. Штоки 5, 6 поршней 3, 4 цилиндров 1, 2 двухстороннего действия связаны через кинематический приводной механизм 7 с выходным валом 8. Входы распределительного устройства 9 связаны с источником подачи рабочего тела, выходы соединены трубопроводами 10 с полостями исполнительных элементов. Орган управления устройством 9 связан с валом 8 через синхронизирующую кинематическую передачу. Элементы снабжены полостями 11-14 холостого хода, расположенными в торцах цилиндров 1, 2. Источник подачи рабочего тела выполнен в виде поршневого механизма. Механизм включает буферный элемент 15 передачи усилий поршневого типа, каждая полость которого соединена с одним из входов 20, 21 устройства 9, и два силовых поршневых цилиндра 16, 17. Штоки 18 цилиндров 16, 17 связаны с поршнем 19 элемента 15. Одному обороту вала 8 соответствуют два рабочих хода поршней цилиндров 16, 17 и полный цикл изменения состояний поршней 3, 4, 19. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, (!9) (!!) (5!! 4 F 01 В 7/06

g-"Eã-p!q „„„

1:» t(>;:., . ;, . Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4014572/25-29 (22) 16. 12.85 (46) 23.05.89. Бюп. М 19 (75) П.Н.Горбунов (53) 621 .225.2(088.8) (56) Патент Германии Р 280362, кл. 88В, 1, 1914. (54) KHHENATH×ÅÑKAß СХЕМА ПОРШНЕВОГО

ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение м.б. использовано в двигателестроении. Цель изобретения — снижение вредных изгибающих нагрузок в механизмах преобразования движения, Штоки 5, 6 поршней 3, 4 цилиндров 1, 2 двустороннего действия связаны через кинематический приводной механизм 7 с выходным валом 8. Входы распределительного устрва 9 связаны с источником подачи ра бочего тела, выходы соединены трубопроводами 10 с полостями исполнительных элементов. Орган управления устрвом 9 связан с валом 8 через синхрониэирующую кинематическую передачу.

Элементы снабжены полостями 11-14 холостого хода, расположенными в торцах цилиндров 1, 2. Источник подачи рабочего тела выполнен в виде поршневого механизма. Механизм включает буферный элемент 15 передачи усилий поршневого типа, каждая полость к-рого соединена с одним иэ входов

20, 21 устр-ва 9, и два силовых поршневых цилиндра 16, l7. Штоки 18 цилиндров 16, 17 связаны с поршнем 19 элемента 15, Одному обороту вала 8 соответствуют два рабочих хода парг ней цилиндров 16, 17 и полный цикл изменения состояний поршней 3, 4, 19. 4 з.п. 4-лы, 3 ил.

14Н 144 1

Изобретение относится к двигателе. с тр оению.

Пель изобретения — снижение вред — ных изгибающих нагрузок в механизмах пр еобр аз о вани я движения.

На фиг. I изображена кинематическая схема поршневого двигателя на базе кривошипно-шатунного механизма, на фиг. 2 — то же, на базе механизма Баландина", на фиг. 3 — то же, на базе механизма с колесными парами.

Кинематическая схема поршневого двигателя включает два исполнитель- 15 ных элемента в виде цилиндров 1 и 2 двустороннего действия с поршнями 3 и 4, штоки 5 и 6 которых связаны через кинематический приводной механизм 7 с выходным валом 8, распреде- 20 лительное устройство 9, входы которо го связаны r. источником подачи рабочего тела, а выходы трубопроводами

10 соединены с полостями цилиндров

1 и 2 двустороннего действия, причем 25 орган управления распределительным устройством 9 связан с выходным валом

8 через синхронизирующую кинематическую передачу.

Исполнительные элементы в виде ци- 30 линдров 1 и 2 снабжены соответственно полостями 11, 12 и 13, 14 холостого хода, расположенными в торцах цилиндров.

Источник подачи рабочего тела выполнен в виде поршневого механизма, включающег о буферный элемент 1 5 пер едачи усилий поршневого типа и два силовых поршневых цилиндра 16 и 17, штоки 18 которых связаны с поршнем 40

19 буферного элемента 15, каждая полость которого соединена с одним из входов 20 и 21 распределительного устройства 9 °

Если кинематический приводной ме- 45 ханизм выполнен в виде кривошипношатунного механизма (фиг. 1), то цилиндры 1 и 2 исполнительных элементов установлены на шарнире 22 с возможностью маятникового перемещения, а буферный элемент выполнен в виде двух цилиндров, штоковые полости 23 и 24 которых связаны между собой.

Если кинематический приводной механизм выполнен в виде механизма

Баландина (фиг. 2), то цилиндры 1 и

2 исполнительных элементов неподвижны и перпендикулярны друг другу.

Если кинематический механизм выполнен в виде двух пар зубчатых колес 25, 26 и 27, 28 (фиг. 3), содержащих солнечные шестерни 25 и 27 и сателлиты 26 и 28, а последние связаны с коленчатым валом 29 и через шарниры 30 и 31 в точках, лежащих на их начальных окружностях, со штоками

5 и 6 цилиндров 1 и 2 исполнительных элементов, то штоки 5 и 6 располагаются под любым углом друг к другу.

Два буферных элемента 15 (фиг. 2 и 3) объединены в один гидроцилиндр двустороннего действия.

Машина, выполненная по предлагаемой схеме, работает следующим образом.

В начале рабочего хода поршня силового цилиндра 16 движущая сила через поршень 19 буферного элемента 15 и распределительное устройство посредством рабочего тела, хранящегося в буферном элементе 9, трансформируется на поршень 3 цилиндра 1 исполнительного элемента и через кинематический приводной механизм 7 вращает вал 8. При этом вращательный момент достигает наибольших значений, а изгибающие нагрузки на валу 8 минимальны, поскольку направление вращательного усилия совпадает с направлением кругового движения его воспринимающей точки. Каналы сообщения исполнительного элемента 2 перекрыты распределительным устройством 9, по" этому поршень 4 не испытывает давле" ние рабочего тела и вынужден совершать холостой ход в полости 14, не оказывая воздействия на приводной механизм 7 и не создавая на валу 8 изгибающих нагрузок. Рабочее тело из поршня 3 вытесняется в расширяющуюся полость буферного элемента.

Поворачиваясь под,воздействием поршня 3, вал 8 приходит в положение, когда вращательный момент от приложенного усилия уменьшается. Поршни

3 и 4 при этом занимают положение на границах полостей рабочего и холостого ходов. Засинхронизированное с выходным валом 8 распределительное устройство 9 закрывает каналы сообщения с полостями 11 и 12 и открывает каналы сообщения с полостями 13 и

14, Поршень силового цилиндра 16, продолжая рабочий ход, воздействует посредством рабочего тела уже на поршень 4 и вал 8 через приводной мез 14814 ханизм 7 теперь воспринимает вращательное усилие от исполнительного элемента 2. Поршень 3 при этом совершает холостой ход и не оказывает сопротивления движению приводного механизма 7 и вала 8.

К моменту окончания рабочего хода поршня силового цилиндра 16 заканчивается рабочий ход поршня 4 и поршни

3 и 4 занимают положение на границах полостей рабочего хода. Вал 8 поворачивается при этом на половину оборота, а распределительное устройство 9 закрывает каналы сообщения ис- 15 полнительного элемента 2 и открывает каналы сообщения исполнительного элемента 1.

Аналогично происходит работа устройства при рабочем ходе поршня си- 2р лового цилиндра 17 ° При этом рабочие ходы поршней 3 и 4 чередуются в той же последовательности, только движение происходит в обратных направле-. ниях. Вал 8 поворачивается еще на 25 пол-оборота.

Таким образом, одному обороту ва» ла соответствуют два рабочих хода поршней силовых цилиндров и полный цикл изменения состояний поршней gp исполнительных и буферного элементов.

Далее цикл работы повторяется °

Формула изобретения

1 ° Кинематическая схема поршневого

; двигателя, включающая два исполнительных элемента передачи усилий в виде цилиндров двустороннего действия с поршнями, штоки которых связаны через кинематический приводной механизм с выходным валом, распределительное устройство, входы которого связаны с источником подачи рабочего тела, а выходы соединены трубопроводами с полостями исполнительных элементов, !

41 причем орган управления распредели- тельного устройства связан с выходным валом через синхронизирующую кинематическую передачу, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью снижения вредных изгибающих нагрузок на ведомом звене, исполнительные элементы снабжены полостями холостого хода, расположенными в торцах цилиндров, при этом источник подачи рабочего тела выполнен в виде поршневого механизма, включающего буферный элемент передачи усилий поршневого типа, каждая полость которого соединена с одним из входов распределительного устройства, и два силовых поршневых цилиндра, штоки которых связаны с поршнем буферного элемента.

2. Кинематическая схема IIQ u. отличающаяся тем, что буферный элемент передачи усилий выполнен в виде двух цилиндров, штоковые полости которых связаны между собой.

3. Кинематическая схема по пп.

1 и 2, отличающаяся тем, что кинематический приводной механизм выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма.

4. Кинематическая схема по пп.

1 и 2, отличающаяся тем, что кинематический приводной механизм выполнен в виде механизма Баландина.

5. Кинематическая схема по пп.

1 и 2, отличающая с я тем, что кинематический приводной механизм выполнен в виде двух пар зубчатых колес, содержащих солнечную шестерню и сателлит, причем сателлиты связаны с коленчатым валом и через шарниры в точках, лежащих на их начальных окружностях, - со штоками исполнительных элементов, расположенных под любым углом друг к другу.

1481441

Составитель М.Любомудрова

Редактор И.Дербак Техред Л.Олийнык Корректор М.СамборскаяЗаказ 2655/34

Тираж 457

Подпис кое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101