Механізм приводу поршнів

Механізм приводу поршнів, що містить корпус, блок циліндрів з поршнями і штоками, шарнірно з'єднаними між собою, який встановлений в корпусі на валу з можливістю обертання навколо своєї подовжньої осі відносно корпусу, приводний вал, який встановлений в корпусі навпроти блока циліндрів під кутом щодо осі обертання блока циліндрів, з'єднаний з валом блока циліндрів через універсальний шарнір і містить фланець, який з'єднаний із штоками, який відрізняється тим, що шарнірне з'єднання поршнів із штоками виконано з 3 ня блоку отвори циліндрів з'єднуються або із всмоктуючою, або з напірною магістралями. При використанні аксіально-поршневого насоса як гідродвигуна по напірній магістралі від насоса нагнітається робоча рідина, і її тиск на поршні перетворюється в обертання приводного валу. Відпрацьована рідина відводиться від гідродвигуна по зливному трубопроводу. Для реверсування гідродвигуна міняють місцями нагнітальний і зливний трубопроводи або змінюють напрямок потоків рідини в них на протилежне. В пристрої передбачена можливість зміни кута нахилу блоку циліндрів, що дає можливість регулювати подачу рідини, а також тиск насосу. Загальними ознаками найближчого аналогу і рішення, що заявляється, є корпус, блок циліндрів із штоками, шарнірно з'єднаними з поршнями, який встановлений в корпусі на валу з можливістю обертання навколо своєї подовжньої осі відносно корпусу, приводний вал з фланцем, з'єднаним із штоками, встановлений в корпусі навпроти блоку циліндрів під кутом щодо останнього, а також з’єднаний з валом блоку циліндрів через універсальний шарнір. Зазначений аналог дозволяє за рахунок зміни кута нахилу блоку циліндрів регулювати подачу рідини і тиск насосу, однак штоки, які здійснюють зворотно-поступальний рух під час роботи, утворюють інерційні навантаження в пристрої, які призводять до вібрації, що знижує ресурс механізму. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення механізму приводу поршнів шляхом особливого виконання конструктивних елементів та їхнього розташування з тим, щоб забезпечити зниження маси деталей із зворотнопоступальним рухом. Поставлена задача вирішується тим, що в механізмі приводу поршнів, що включає корпус, блок циліндрів з поршнями і штоками, шарнірно з'єднаними між собою, який встановлений в корпусі на валу з можливістю обертання навколо своєї подовжньої осі відносно корпусу, приводний вал, який встановлений в корпусі навпроти блоку циліндрів під кутом щодо осі обертання блоку циліндрів, з'єднаний з валом блоку циліндрів через універсальний шарнір і містить фланець, який з'єднаний із штоками, відповідно до корисної моделі, шарнірне з'єднання поршнів із штоками виконано з можливістю поперечного зсуву, з'єднання фланця приводного валу із штоками виконано жорстким, а центр універсального шарніра розташований в точці перетину осей обертання блоку циліндрів і приводного валу, віддаленій від верхнього краю блоку циліндрів на величину Н, що обчислюється за формулою: Н=Rsin +h, де R - величина відстані між віссю обертання блоку циліндрів і подовжньою віссю циліндра; - кут взаємного розташування осей обертання блоку циліндрів і приводного валу; h - величина відстані від центру шарнірного з'єднання поршня із штоком до верхнього краю блоку циліндрів при положенні поршня у верхній мертвій точці. Перераховані ознаки є суттєвими ознаками 50537 4 корисної моделі і забезпечують досягнення технічного результату - зниження маси деталей із зворотно-поступальним рухом. Причинно-наслідковий зв'язок суттєвих ознак корисної моделі і технічного результату, що досягається при її використанні, виявляється в наступному. Особливістю таких механізмів, є те, що блок поршневих циліндрів і фланець приводного валу синхронно обертаються на різних осях, розташованих під кутом одне до одного. При цьому поршні обертаються разом з блоком і одночасно переміщуються уздовж осі циліндрів. Жорстке з'єднання фланця приводного валу з штоками запобігає пересуванню штоків відносно фланця, в той час, як шарнірне з'єднання штоків з поршнями дозволяє поршням рухатись прецесійно відносно шарніра штока, що не є зворотно-поступальним рухом. Виконання шарнірного з'єднання поршнів із штоками з можливістю поперечного зсуву дозволяє компенсувати боковий зсув поршня щодо осі штока, що може відбуватись при обертанні блоку циліндрів і фланця приводного валу, встановлених під кутом одне до одного. Визначення місця розташування центру універсального шарніра дозволяє встановити елементи пристрою таким чином, щоб запобігти висуванню штоків за контури циліндрів. Відмітні ознаки корисної моделі, а саме те, що шарнірне з'єднання поршнів із штоками виконано з можливістю поперечного зсуву, з'єднання фланця приводного валу із штоками виконано жорстким, а центр універсального шарніра розташований в точці перетину осей обертання блоку циліндрів і приводного валу, віддаленій від верхнього краю блоку циліндрів на величину Н, що обчислюється за формулою: Н=Rsin +h, де R - величина відстані між віссю обертання блоку циліндрів і подовжньою віссю циліндра, - кут взаємного розташування осей обертання блоку циліндрів і приводного валу, а h - величина відстані від центру шарнірного з'єднання поршня із штоком до верхнього краю блоку циліндрів при положенні поршня у верхній мертвій точці, разом з суттєвими ознаками найближчого аналогу, забезпечують зниження маси деталей із зворотно-поступальним рухом. Таким чином суттєві ознаки корисної моделі знаходяться у причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що досягається. Нижче наводиться опис механізму приводу поршнів з посиланням на графічні матеріали, на яких схематично показано: Фіг.1. Механізм приводу поршнів. Механізм приводу поршнів включає корпус 1, блок циліндрів 2 з поршнями 3 і штоками 4, шарнірно з'єднаними між собою, який встановлений в корпусі 1 на валу 5 з можливістю обертання навколо своєї подовжньої осі 6 відносно корпусу 1, приводний вал 7, який встановлений в корпусі 1 навпроти блоку циліндрів 2 під кутом щодо осі обертання 6 блоку циліндрів 2, з'єднаний з валом 5 блоку циліндрів 2 через універсальний шарнір 8 і містить фланець 9, який з'єднаний із штоками 4, при цьому шарнірне з'єднання поршнів 3 із штоками 4 виконано з можливістю поперечного зсуву, з'єднання фланця 9 приводного валу 7 із штоками 4 виконано жорстким, а центр 10 універсального 5 50537 шарніра 8 розташований в точці перетину осей обертання 6 і 11 блоку циліндрів 2 і приводного валу 7 співвідносно, віддаленій від верхнього краю 12 блоку циліндрів 2 на величину Н, що обчислюється за формулою: Н=Rsin +h, де R - величина відстані між віссю обертання 6 блоку циліндрів 2 і подовжньою віссю циліндра 13, - кут взаємного розташування осей обертання 6 і 11 блоку циліндрів і приводного валу співвідносно, a h - величина відстані від центру 14 шарнірного з'єднання поршня 3 із штоком 4 до верхнього краю 12 блоку циліндрів 2 при положенні поршня 3 у верхній мертвій точці. Механізм може використовуватись в двигунах або в насосах і компресорах. При використанні в двигуні, пристрій працює таким чином. Під дією тиску робочого тіла поршень 3, який шарнірно з'єднаний із штоком 4, переміщується вздовж циліндра 15 в напрямку до фланця 9 приводного валу 7 від верхньої мертвої точки до нижньої мертвої точки. При цьому поршень 3, здійснює прецесійний рух відносно центру 14 шарнірного з'єднання поршня 3 із штоком 4, який жорстко з'єднаний з фланцем 9 приводного валу 7, встановленого навпроти блоку циліндрів 2 під кутом щодо осі обертання 6 блоку циліндрів 2. При переміщенні разом з поршнем 3 відносно циліндру 15, шток 4, за рахунок жорсткого з'єднання з фланцем 9, приводить останній до обертання синхронно разом з блоком циліндрів 2. Після повороту фланця 9 разом з блоком циліндрів 2 на 180°, поршень 3 починає зворотний рух відносно циліндру 15 від нижньої мертвої точки до верхньої мертвої точки, завершуючи цикл і обертаючи при цьому фланець 9 разом з блоком циліндрів 2 до 360°. Жорстке з’єднання штоків 4 з Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 фланцем 9, встановленим на осі обертання 11 під кутом щодо осі обертання 6 блоку циліндрів 2, дозволяє під час роботи пристрою утримувати поршні 3 від фланця 9 на постійній відстані і здійснювати рух штоків і поршнів по колу, а не зворотно-поступально, забезпечуючи тим самим зниження маси деталей із зворотно-поступальним рухом. Використання в пристрої універсального шарніру 8 дозволяє синхронізувати обертання блоку циліндрів 2 і приводного валу 7. Для компенсування надмірних бокових зсувів поршня 3 відносно штока 4, що утворюється при обертанні блоку циліндрів 2 приводного валу 7, встановлених під кутом одне до одного, шарнірне з'єднання поршня 3 із штоком 4, виконано з можливістю поперечного зсуву. Розташування центру 10 універсального шарніра 8 в точці перетину осей обертання 6 і 11 блоку циліндрів 2 і приводного валу 7 співвідносно, віддаленій від верхнього краю 12 блоку циліндрів 2 на величину Н, що обчислюється за формулою: Н=Rsin +h, де R - величина відстані між віссю обертання 6 блоку циліндрів 2 і подовжньою віссю циліндра 13, - кут взаємного розташування осей обертання 6 і 11 блоку циліндрів і приводного валу співвідносно, a h - величина відстані від центру 14 шарнірного з'єднання поршня 3 із штоком 4 до верхнього краю 12 блоку циліндрів 2 при положенні поршня 3 у верхній мертвій точці, дозволяє встановити елементи пристрою таким чином, щоб запобігти висуванню штоків за контури циліндрів. При використанні пристрою в насосі або компресорі, обертають приводний вал 7 з фланцем 9, який через жорстко з'єднані з ним штоки 4 приводить до руху поршні 3, забезпечуючи роботу механізму з технічним результатом, зазначеним вище. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601