Поршневая машина

 

Сущность изобретения: в шатуне 4 установлен двуплечий рычаг 6, связанный с шейкой шатуна 4 с возможностью качания. Один конец рычага 6 связан с опорой. На другом 16 айин м конце выполнен паз 7. Ползун 8 кривошипно-шатунного механизма установлен в пазу 7. Паз направляющей 10 соосен поршню 3. Нижняя головка 5 шатуна 4 установлена в пазу направляющей. Опора выполнена в виде маятника 11, закрепленного одним концом на корпусе 1. Рычаг 6 связан со свободным концом маятника 11 подвижно с возможностью перемещения в его плоскости качания. На свободном конце закреплен ролик 8, к к-рому пружиной 13 поджат рычаг 6, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4868555/29 (22) 25.09,90 (46) 07.12.92. Бюл, М 45 (76) А.Д. Втехин (56) Патент Франции N 2472119, кл, F 16

H 19/02,опублик, 1979. (54) ПОРШНЕВАЯ МАШИНА (57) Сущность изобретения: в шатуне 4 установлен двуплечий рычаг 6, связанный с шейкой шатуна 4 с возможностью качания. Один конец рычага 6 связан с опорой. На другом

ЫЛ 1780555 АЗ (st)s F 04 В 9/02, F 16 Н 19/02 конце выполнен паз 7. Ползун 8 кривошипно-шатунного механизма установлен в пазу

7. Паз направляющей 10 соосен поршню 3.

Нижняя головка 5 шатуна 4 установлена в пазу направляющей. Опора выполнена в виде маятника 11, закрепленного одним концом на корпусе 1. Рычаг 6 связан со свободным концом маятника 11 подвижно с возможностью перемещения в его плоскости качания, На свободном конце закреплен ролик 8, к к-рому пружиной 13 поджат рычаг

6. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1780555

20

40

55

Изобретение относится к производству машин и может быть использовано в насосах, компрессорах, двигателях, Известен поршневой компрессор, содержащий кривошипно-шатунный механизм. Недостатком такой конструкции является невозможность повышения надежности пары поршень — цилиндр из-за тангенциальной на них нагрузки, возникаемой от качания шатуна.

Известно механическое устройство передачи мощности с изменяемой амплитудой, выбранное в качестве прототипа, содержащее поршень с шатуном, связанным с серединой одноплечего рычага, один конец которого связан с шатуном, соединенным с кривошипам коленвала, а другой — с сухариками, опирающимися на горизонтальную поверхность паза неподвижной опоры..

Недостатком известной конструкции является невозможность повышения долговечности (моторесурса) пары поршень-цилиндр из-за действия на поршень тангенциальной нагрузки, создаваемой совместно шатуном и рычагом, точка поворота которого поочередно занимает положения

А I (XI) и А2 (Х2); увеличенная площадь сечения профиля рычага (следовательно, и масса) во избежание его прогиба и раэрушения от действия на era середину силы давления газов; увеличенный габарит по высоте иэ-за наличия второго шатуна; повышенная вибрация из-за массивного рычага, совершающего горизонтальное возвратнопоступательное (колебательное) движение на величину А1 — А 2; невозможность понижения мощности на коленвале (когда это механическое устройство работает как компрессор) как при уменьшении, так и при увеличении амплитуды качания рычага.

Целью изобретения является повышение надежности работь| поршневой машины путем уменьшения износа пары поршень — цилиндр.

Указанная цель достигается тем, что поршневая машина, преимущественно компрессор, содержащая корпус, цилиндр, поршень с шатуном, соединенным с двуплечим рычагом, связанным одним (левым) концом с помощью паза с кривошипно-ползунным механизмом, а другой — с опорой, согласно изобретению снабжена направляющей в виде паза, соосного поршню, по которой движется нижняя головка шатуна, а опора выполнена маятником, на который опирается непазовый (правый) конец рычага.

Поставленная цель достигается также тем, что на свободном конце маятника согласно изобретению закреплен ролик, а рычаг связан с маятником посредством под>катия его к ролику пружиной.

Включение в поршневую машину направляющей в виде паза, соосно поршню, для движения по ней нижней головки шатуна ликвидирует его качание и в связи с этим тангенциальную нагрузку на поршень, а также ликвидирует горизонтальное возвратнопоступа тельное (колебательное) движение рычага, связанного с нижней головкой шатуна, Включение в поршневую машину маятника с роликов обеспечивает во время процесса вжатия газов перенос их возрастающей силы с середины на край рычага, в частности на маятник, а это позволяет уменьшить площадь сечения рычага, следовательно; и массу, а также уменьшить силу сжимаемых газов, воздействующую на коленвал, из-за возрастающего плеча рычага. что обеспечивает понижение мощности привода, Во время процесса давления воспламенившейся рабочей смеси обеспечивается перенос ее силы с середины на пазовый край рычага, в частности на коленвал, что повышает на нем крутящий момент, следовательно, и мощность.

Изобретение поясняется фиг,1 и 2.

Поршневая машина содержит корпус 1, цилиндр 2, поршень 3; шатун 4, соединенный своей нижней головкой 5 с двуплечим рычагом 6, содержащим на одном конце паз

7 с размещенным в нем ползуном 8, надетым на шейку кривошипа коленвала 9, а другим концом опирается на опору. Нижняя головка 5 шатуна 4 одновременно связана с направляющей 10 в виде паза, соосного поршню 3. Опора выполнена маятником 11, содержащим на свободном конце ролик 12, к которому поджимается рычаг 6 с помощью пружины 13.

Поршневая машина, в частности компрессор, работает следующим образом. Кривошип 9, поворачиваясь с помощью привода от нижней мертвой точки (н.м.т.), до горизонтали, движет в сторону от шатуна 4 по пазу 7 рычага 6 полэун 8, который одновременно увеличивает свое плечо относительно шатуна 4 и поднимает пазовую часть рычага 6, Последний своей средней частью перемещает вверх по направляющей 10 нижнюю головку 5 шатуна 4, а он — поршень

3, выполняющий при этом в цилиндре 2 сжатие газов. Причем шатун 4 не отклоняется от вертикали из-за направляющей 10, расположенной соосно поршню 3. Поворачиваясь вниз до горизонтали, непазовая часть рычага 6 движет в сторону шатуна 4 по своей нижней поверхности ролик 12 маятника 11, приближающегося к вертикали и при этом

1780555 уменьшающее опорное плечо рычага 6 относительно шатуна 4, Кривошип 9, поворачиваясь от горизонтали до верхней мертвой точки (в,м.т.) продолжает двигать теперь в сторону шатуна 4 по пазу7 рычага 6 ползун

8, который теперь .уменьшает свое плечо относительно шатуна 4 и продолжает поднимать пазовую часть рычага 6. Последний своей средней частью также продолжает перемещать вверх по направляющей 10 нижнюю головку 5 шатуна 4, а он — поршень 3, выполняющий при этом в цилиндре 2 выталкивание сжатого газа в газосборник, связанный с корпусом 1 компрессора.

Поворачиваясь вниз от горизонтали, непазовая часть рычага 6 продолжает двигать в сторону шатуна 4 по своей нижней поверхности ролик 12 маятника 11, удаляющегося теперь от вертикали и при этом продолжающего уменьшать опорное плечо рычага 6. относительно шатуна 4, Кривошип 9, поворачиваясь от в.м.т. до н.м.т. движет сверху вниз поршень 3, который производит всасывание газов в цилиндр 2. При этом ползун 8 сначала приближается к шатуну 4, а затем удаляется, За это время маятник 11 движется от шатуна 4 в крайнее удаленное положение.

Формула изобретения

1. Поршневая машина, преимущественно компрессор, содержащая корпус, цилиндр, поршень с шатуном, установленный

5 в шатуне двуплечий рычаг и кривошипноползунный механизм, при этом рычаг связан с воэможностью качания с шейкой шатуна, один конец рычага связан с опорой, а на другом конце выполнен паз, причем

10 ползун кривошипно-ползунного механизма установлен в последнем. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения износа поршня и понижения мощности прибора, он снабжен

15 направляющей с пазом, соосным с поршнем, нижняя головка шатуна установлена в паз направляющей, а опора выполнена в виде маятника, закрепленного с возможностью качания одним концом на корпусе, при

20 этом рычаг связан со свободным концом маятника подвижно с возможностью пере мещения в его плоскости качания.

2. Машина по ri.1, о тл и ча ю ща я с я

25 тем;-что на свободном конце маятника закреплен ролик, а рычаг связан с маятником посредством поджатия к ролику пружиной.

1780555

Заказ 4445 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Редактор Л,Волкова

Составитель А.Втехин

Техред М.Моргентал Корректор З.Салко