Роторний шарнірно-пластинчатий механізм

Роторний шарнірно-пластинчатий механізм, що містить корпус, в ТІЛІ якого виконаний випускний канал і ротор, в ТІЛІ ЯКОГО виконаний перепуск ний канал, ротор установлений з корпусом СПІВВІСНО, впускний канал, робочу камеру утворену внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею вала, вісь якого зміщена відносно осі ротора, а також розподільну пластину, встановлену в пазу вала з можливістю зворотно-поступального руху і шарнірно закріплену на роторі, який відрізняється тим, що механізм забезпечено до Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до роторних машин для перекачування рідини і газу Найближчим до винаходу, що заявляється, є роторний двигун внутрішнього згоряння який містить корпус, в ТІЛІ якого виконані канал впуску і канал випуску робочого середовища, ротор з перепускним каналом, установлений в корпусі СПІВВІСНО, з'єднані між собою кільцеподібні компресорна і робоча камери На внутрішній поверхні ротора шарнірно закріплена розподілювальна пластина, а на ЗОВНІШНІЙ поверхні ротора виконаний кулак з виступом Компресорна і робоча кільцеподібні камери розміщені радіально і сполучені між собою перепускним каналом Компресорна камера утворена внутрішньою поверхнею ротора і поверхнею валу, а робоча камера утворена зовнішньою поверхнею ротора і внутрішньою поверхнею корпусу У корпусі установлений ролик з притискувальним пристроєм Вісь валу зміщена відносно осі ротора (див патент України № 39556, опубліковано 15 05 2001 р) Дана конструкція обрана прототипом за сукупністю спільних ознак Спільним у прототипа і винаходу, що заявля датковим перепускним каналом, виконаним в ТІЛІ корпусу, з'єднаним з випускним каналом і суміщеним з перепускним каналом ротора, а впускний канал виконаний в ТІЛІ вала СПІВВІСНО З ва лом, при цьому впускний канал сполучений з робочою камерою напроти перепускного каналу в ТІЛІ ротора, окрім того, перепускний канал в ТІЛІ ротора і впускний канал в ТІЛІ вала розміщені з протилежних сторін розподільної пластини, в якій виконане вікно, суміщене з впускним каналом, а в перепускному каналі корпусу виконана перегородка від випускного каналу в бік обертання ротора, причому довжина перегородки дорівнює довжині кола перепускного каналу, ВІДПОВІДНІЙ куту відносно осі корпусу, не меншому, ніж кут між дальніми краями перепускного каналу в роторі і впускного каналу у МІСЦІ ЙОГО сполучення з робо чою камерою відносно осі корпусу, а впускний канал зміщено від осі, яка проходить через ЛІНІЮ дотику ротора вала в бік, протилежний обертанню ється, є наявність слідуючих ознак - корпус, - впускний канал, - випускний канал, - ротор, установлений в корпусі, - робоча камера, - робоча камера утворена внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею валу, - вісь валу зміщена відносно осі ротора, - розподілювальна пластина, - розподілювальна пластина установлена в пазу валу, - розподілювальна пластина установлена в пазу валу з можливістю з во ротно-поступового руху, - розподілювальна пластина шарнірно закріплена на роторі Але, внаслідок особливості описаної конструкції роторного двигуна, випуск середовища з компресорної камери у розширювальну камеру відбувається в момент найбільшого стискування робочого середовища (паливно-повітряної суміші) і найменшого об'єму компресорної камери Це приводить до таких негативних наслідків - підвищена витрата енергії на здійснення вка 00 со 00 ю 54838 заної роботи, - імпульсний (нерівномірний) вихід газу в нагнітаючий трубопровід або колеісгор, - підвищена температура стискуємого газу, що потребує ВІДПОВІДНОГО охолодження механізму і робочого середовища Оскільки рідина є середовищем, яке не піддається стисканню, то конструкцію прототипа не можна використати як насос для перекачування рідкого середовища Це пояснюється наявністю постійного затвору для робочого середовища на протязі усього циклу стискання аж до відкриття з'єднуючого каналу Використовувати в конструкції найближчого аналога рідину, як робоче середовище, неможливо тому, що ця конструкція є механізм об'ємного принципу дії В основу винаходу поставлено задачу створити роторний шарнірно-пластинчатий механізм, в котрому за рахунок виконання впускного і випускного каналів в інших елементах конструкції, а також особливого розміщення їх по відношенню до розподільної пластини, забезпечити зменшення витрат енергії, збільшення корисного об'єму робочої камери Поставлена задача вирішена в роторному шарнірно-пластинчатому механізмі, що містить корпус, в ТІЛІ котрого виконаний випускний канал і ротор, в ТІЛІ котрого виконаний перепускний канал, ротор, установлений в корпусі СПІВВІСНО, впускний канал, робочу камеру, утворену внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею валу, вісь котрого зміщена відносно осі ротора, а також розподілювальну пластину, установлену в пазу валу з можливістю зворотно-поступового руху і шарнірно закріплену на роторі тим, що механізм забезпечено додатковим перепускним каналом, виконаним в ТІЛІ корпусу, з'єднаним з випускним каналом і суміщеним з перепускним каналом ротора, а впускний канал виконаний в ТІЛІ валу співвісно з валом, при цьому впускний канал сполучений з робочою камерою напроти перепускного канала в ТІЛІ ротора, окрім того, перепускний канал в ТІЛІ ротора і впускний канал в ТІЛІ валу розміщені з протилежних сторін розподілювальної пластини, в котрій виконане вікно, суміщене з впускним каналом, а в перепускному каналі корпусу виконана перегородка від випускного канала в бік обертання ротора, причому довжина перегородки дорівнює довжині кола перепускного канала, ВІДПОВІДНІЙ куту відносно осі корпусу не меншому ніж кут між дальніми краями перепускного канала в роторі й впускного канала у МІСЦІ ЙОГО сполучення з робочою камерою відносно осі корпусу, а впускний канал зміщено від осі, яка проходить через ЛІНІЮ торкання ротора валу вбік, протилежний обертанню Новим у винаході, що заявляється, є наявність таких ознак - перепускний канал, виконаний в ТІЛІ корпусу, - впускний канал, виконаний в ТІЛІ валуї СПІВВІсно з валом, - впускний канал сполучений з робочою камерою і розміщений навпроти перепускного канала в ТІЛІ ротора, - перепускний канал в ТІЛІ ротора і впускний канал розміщені з протилежних сторін розподілювальної пластини - в розподілювальнш пластині виконане вікно, суміщене з впускним каналом, - в перепускному каналі корпусу виконана перегородка від випускного канала в бік обертання ротора, - параметри перегородки, - впускний канал зміщено від осі, яка проходить через ЛІНІЮ торкання ротора валу в бік, протилежний обертанню Виконання впускного каналу в ТІЛІ валу, котрий "відкритий" в робочу камеру, а випускного канала в корпусі, дозволяє починати виштовхувати робоче середовище з робочої камери з момента переходу розподілювальної пластини лінії торкання ротора і валу (точка А) і проходження перепускного каналу ротора перегородки в перепускному каналі корпусу до проходження через випускний канал перепускного каналу ротора Процес всмоктування робочого середовища відбувається аналогічно, але в зворотньому порядку з моменту проходження впускного каналу лінії торкання ротора і валу (точка А) протягом усього циклу Таке розташування каналів впуску і випуску робочого середовища дозволяє - розмежувати порожнини нагнітання і всмоктування, - використовувати практично увесь об'єм робочої камери для майже безперервних процесів всмоктування і стискання (виштовхування) робочого середовища, - принципово забезпечити працездатність механізму незалежно від напрямку обертання Виконання перегородки в перепускному каналі корпусу дозволяє використовувати механізм як газовий компресор без клапанів і виключити перепуск робочого середовища між порожнечами нагнітання і всмоктування після зупинки механізму при будь-якому положенні ротора На кресленні зображений роторний шарнірнопластинчатий механізм (див фіг) Механізм містить корпус 1, в котрому СПІВВІСНО установлений ротор 2 і вал 3 Вісь валу 3 зміщена відносно осі ротора 2 На внутрішній поверхні ротора 2 закріплена розподілювальна пластина 4 за допомогою шарніра 5 Розподілювальна пластина 4 розміщена в наскрізному пазу 6 валу 3 з можливістю з во ротно-поступового руху в пазу 6 Довжина L розподілювальної пластини 4 менша відстані І_1 відстані між будь-якими протилежними точками внутрішньої поверхні ротора 2, котрі лежать на прямій, що проходить крізь вісь валу З В ТІЛІ валу З по його осі, виконаний канал 7 впуску робочого середовища, сполучений з робочою камерою 9 частковою розточкою паза 6 вздовж розподілювальної пластини 4 з одного боку шарніра 5, а в ТІЛІ ротора 2 виконаний перепускний канал 11 з другого боку шарніра 5 В ТІЛІ корпусу 1 виконаний перепускний канал 10, суміщений з перепускним каналом 11 ротора 2 і сполучений з випускним каналом 8 в корпусі 1 Робоча камера 9 утворена внутрішньою поверхнею ротора 2 і зовнішньою поверхнею валу З В розподілювальнш пластині 4 виконане вікно 12 таким чином, що воно повністю відкривається по відношенню до осьової частини впускного канала 7 примаксимальному віддаленні шарніра 5 від валу З В перепускному каналі 10 54838 всмоктування і стискання (виштовхування) робочого середовища При цьому напрямок обертання ротора 2 принципового значення не має, тому що змінюється тільки функціональність каналів впуску 7 і випуску 8 робочого середовища, але напрямок обертання, показаний на кресленні є кращий, оскільки при роботі механізму і переміщенні робочого середовища від центральної частини до периферії механізму виникає ефект відцентрових сил, підвищуючий коефіцієнт питомої ваги механізму Заявлений роторний шарнірно-пластинчатий механізм може бути використовано як - самоусмоктуючий насос для рідини, - насос високого тиску, наприклад, в системах гідравліки і т інше, - вакуумний насос, - газовий компресор (повітряний для холодильних установок), - гідро- або пневмодвигун Виготовленні зразки механізму для різних робочих середовищ підтвердили свою працездатність і переваги у порівнянні з аналогічними механізмами подібного призначення Заявляема конструкція може виготовуватися на будь-якому механічному заводі корпусу 1 виконана перегородка 13 від випускного канала 8 в бік обертання ротора 2 Довжина перегородки 13 дорівнює довжині кола перепускного канала 10 корпусу 1, ВІДПОВІДНІЙ куту відносно осі корпусу не меншому ніж кут між дальніми краями перепускного канала 11 в роторі 2 й впускного канала 7 валу 3 у МІСЦІ сполучення його з робочою камерою 9 відносно осі корпусу 1 Випускний канал 8 в корпусі 1 зміщений від осі, що проходить крізь ЛІНІЮ торкання ротора 2 і валу 3 в сторону, протилежну обертанню ротора 2 Роторний шарнірно-пластинчатий механізм працює таким чином Ротор 2 і вал 3, сполучені розподілювальною пластиною 4, обертаються з однаковою швидкістю обертання, але з різною кутовою швидкістю со, яка обумовлена розташуванням осей ротора 2 і валу 3 з ексцентриситетом s Внутрішня поверхня ротора 2, зовнішня поверхня валу 3 розподілювальна пластина 4 і затвор по лінії торкання ротора 2 і валу 3 (точка А) утворюють дві замкнуті порожнини, що складають робочу камеру 9 і сполучені з впускним каналом 7 і випускним каналом 8 за посередництвом перепускних каналов 10 і 11 При обертанні ротора 2, вказані порожнини змінюють свій об'єм, забезпечуючи 2 10 8 Фіг. Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24