Механизм для уравновешивания переменных сил поступательнодвижущихся масс первого порядка в угловых поршневых машинах

 

Союз Советскид

Социалмстическмд

Республик

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои783518 (6f) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 230279 (21) 2728990/25-28 с присоединением заявки М—

{51)М. Кл 3

F 16 F 15/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК621. 833 (088. 8) Опубликовано 301),80 Бюллетень й944

Дата опубликования описания 301180 (72) Автор изобретения

В. Б.Огородников (71) Заявитель (54) МЕХАНИЗМ ДЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ

СИЛ ПОСТУПАТЕЛЬНО-ДВИЖУЩИХСЯ

МАСС ПЕРВОГО ПОРЯДКА

В УГЛОВЫХ ПОРШНЕВЫХ

МАШИНАХ

Изобретение относится к угловым поршневым машинам (звездообразным, V-образным и W-образным), в которых неуравновешенные переменные силы посту пат ел ь но-движущихс я масс первого порядка образуют эллипсовидный годограф главного вектора.

Известны механизмы уравновешивания сил инерции первого порядка поступательно-движущихся масс поршне- 10 вых машин, в частности угловых компрессоров, с помощью противовесов, связанных с коленчатым валом или установленных на нем (1) .

Известно также устройство для урав-$ новешивания центрального кривошипношатунного механизма, в котором кроме противовесов, установленных на коленчатом валу, имеются два снабженных противовесами зубчатых колеса, одно 20 из которых установлено на коленчатом валу механизма, а второе — .на станиАе и находится в зацеплении с первым. С целью уравновешивания момента сил инерции первого порядка сим- 2з метрично колесам первой пары относительно плоскости движения звеньев кривошипно-шатунного механизма, на каждом из упомянутых колес установ.лены противовесы, уравновешивающие силы инерции, приведенные к пальцу поршня масс звеньев механизма. Кроме того, по определенному расчету предлагается рационально выбрать межцентровое расстояние зубчатых колес (2), Известно устройство для уравновешивания реактивного момента в двигателе, содержащее балансир с грузом определенной массы, связанный шестеренчатой парой с коленчатым валом, Передаточное соотношение между шестернями таково, что инерционные силы от сращения систем, воздействующие на картер, одна иэ которых содержит коленчатый вал, а другая — ось балансира, уравновешивают друг друга. Передача содержит упругие средства для ограничения сдвига фаэ между коленвалом и осью балансира и фрикционную муфту для выполнения функций упругих средств в момент их сокращения (3).

Недостатком известных устройств является то, что они не приводят к полному уравновешиванию сил инерции первого порядка в поршневых машинах в связи с тем, что годограф главного вектора в этих машинах изменяется по закону эллипса, а противовесы развивают уравновешивающие усилия по зако783518 ку окружности.

Известен механизм уравновешивания поршневого. двигателя, преднаэначенньй для уравновешивания главного момента сил инерции первого порядка, изменяющегося по закону эллипса. С укаэаккой целью противовесы выполнены н виде грузов с штоками, скользящими в направляющих, жестко связанных с коленчатым валом, и помещены в соединенные с корпусом двигателя цилиндры с эллиптическими поверх- @ ностямк, Грузы снабжены телами каче.ция для контакта с эллиптическими понерхностямк и прижимаются к ним пружинамк (4).

Существенными недостатками этого )$ устройства являются сложность изготовления проФнльных поверхностей, а также значительное трение в паре грузы — эллкпсообразная поверхность, Что вызывает износы трущихся дета- щ лей и снижает надежность.

Наиболее близким к изобретению

По своей технической сушности янляется механизм для уравновешивания переменных сил поступательно-движущихся масс первого порядка в угловых порыКевых ма инах, Bключаюший дополнительные противовесы устанавливаемые на деках-противовесах коленчатого нала и привод допол нительных прот -„soseсов (5) . Зо

Б этом двигателе предусмотрена шестерня,. установленная с воэможностью вращения между щекой коленчатого нала и шатуном. С шестерней связана зацеплением при 35 соотно- енин зубьев 2: 1 другая шестерня, закрепленная на внутренней стенке картера. На первой шес гери е э акреплен вращающийся противовес таким образом, что н нижнем

4О крайнем положении он находился, когда шату н в таком же положении, Кроме того, на щеках коленчатого вала противоположной шатунной шейки, относительно коренных шеек, закрепле-, ны доголнительные противовесы. 45

Недос гатком этого устройства является неполноценноcòü ураннонешиванкя, которое достигается только в моменте подхода поступательно-движушихс я масс к крайним верхнему и нижнему) положе ни ям, В горизонтальном направлении со храняетс я неуравновешенность машины.

Более того, противовесы на этом направлении и близком к нему возбуждают низкочастотную вибрацию машины.

Таким образом„описанное устройство не обеспечивает уравновешивания с ил инерции первого порядка посту- )О ательно-движущихся масс и снижения низкочастотного уровня вибрации поры= неных машин, Целью изобретения является снижение низкочастотной вибрации машины, 65

Цель достигается тем, что в механизме для уранновешинания переменных сил поступательно-движущихся масс первого порядка в угловых поршневых машинах, включающем дополнительные противовесы, устанавливаемые на щекахпро".èíoâåoах коленчатого вала, и принод дополнительных противовесов, последние представляют собой взаимодействующие друг с другом и имеющие передаточное отношение, равкое единице, шестерни„ устанавливаемые на щекедротивовесе коленчатого вала, а привод из двух взаимодействующих шестерен, одна из которых предназначена для жесткой установки на картере, а другая, паразитная — для установки на пуске коленчатого вала.

На Фиг,1 изображено расположение шестерен противовесов с приводом; на

Фиг,2 схематкческк изображено расположение шеки-противовеса с предлагаемым устройством эа один оборот коленчатого нала, {стрелкой обозначен годограФ главного вектора).

Устройство содержит неподвижную шестерню 1, которая закреплена на стенке картера 2 и через которую проходит коренная шейка 3 коленчатого вала (не показан), С шестерней

1 находится в зацеплении паразитная шестерня 4, установленная на оси 5„ закрепленной в щеке-противовесе б коленчатого вала. От параэитной шестерни 4 приводятся во вращение дополнительные противовесы, представляющие собой вэаимозацепляющиеся с передаточным числом 1:1 дополнительные шестерни-противовесы 7 и 8, установленные на противовесе б коленчатого вала в зоне наибольшего удаления or центра оси е-о коренной шейки, шестерни 1 и 4 являются приводом дополнительных противовесов 7 и 8.

Механизм работает следующим образом, При вращении кркношипов коленчатого вала вокруг коренной шейки 3 параэитная шестерня 4 нрашается вокруг неподвижной шестерни 1 и одновременно приводит во вращение шестерни-противовесы 7 и 8. Последние совершают свое вращательное движение со щекой-противовесом б и внутри нее в качестве перемещающихся грузов.

Расположение действующих при этом переменных сил поступательно-движущихся масс и уравновешивающих их усилий, создаваемых данным устройством, видно на приводимой диаФрагме (Фиг,2), Формула из обре тени я

Механизм для уравновешинания переменных сил поступательно-днкжушихся масс первого порядка в углоных поршневых машинах включающий дополни»

783518 тельные противовесы, устанавливаемые на щеках-противовесах коленчатого вала, и привод дополнительных противовесбв, отличающийся тем, что, с целью снижения низкочастотной вибрации машины, дополнительные противовесы представляют собой взаимодействующие друг с другом и имеющие передаточное отношение, равное единице, шестерни, устанавливаемые на щеке-противовесе коленчатого вала, а привод состоит из двух взаимодейст« вующих шестерен, одна из которых предназначена для жесткой установки на щеке коленчатого вала.

Ис точ ни к и и нформаци и, принятые во внимание при экспертизе

1. Френкель М.И. Поршневые компрессоры. Л., Машиностроение, 1969, с. 159-161.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 274535, кл, F 16 F 15/26, 1955, 3, Заявка Великобритании

М 1520280, кл. F 1 M 1978., 4. Авторское свидетельство СССР

9 354201, кл. F 16 F 15/10, 1969, 5. .Патент США Р 3744342, кл. 74-604, 1973 (прототип), 783518

Составитель B,Птукарев

Редактор Г, Улыбина Техред И. Голинка

Корректор Н.Явыдкая

Заказ 8513/39 Тираж 1095 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

Филиал ППП Патент, r,ужгород, ул.Проектная, 4