Спосіб тангенціального ущільнення поршневого кільця та поршневе кільце синицина

1 Спосіб тангенціального ущільнення поршневого кільця шляхом утворення в поршневому КІЛЬЦІ радіальних сил і додаткового їх збільшення, який відрізняється тим, що радіальні сили збільшують переміщенням клиноподібних елементів корпусу поршневого кільця силою їх тертя об циліндр 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що при зворотному ході поршня радіальні сили зменшують шляхом зворотного переміщення клиноподібних елементів корпусу поршневого кільця силою їх тертя об циліндр 3 Поршневе кільце у вигляді розрізаного корпусу з виступами та западинами і замкового елемента, яке допускає можливість пружного тангенціально го ущільнення у циліндрі, яке відрізняється тим, що корпус виконано із N елементів корпусу, площини одних торців кожного з елементів корпусу виконані похилими у напрямку вздовж кільцевої осі корпусу, площини протилежних його торців виконані похилими у протилежному напрямку і контактують з площинами торців сусідніх елементів корпусу 4 Поршневе кільце за п 3, яке відрізняється тим, що висота перших елементів корпусу виконана меншою від висоти других елементів корпусу, які розташовані за кожним з перших, на величину H=27iAR/N-tga + 2k/cosa, Винахід стосується галузі машинобудування і може бути використаним при виготовленні поршнів, штоків і плунжерів різного призначення Відомий спосіб тангенціального ущільнення поршневого кільця (патент RU №2037705) шляхом утворення в пружному корпусі поршневого кільця радіальних сил та збільшення радіальних сил на вибраній ДІЛЯНЦІ поршневого кільця пружним розширювачем Співпадають з суттєвими ознаками відомого способу - утворення в поршневому КІЛЬЦІ радіальних сил і додаткове їх збільшення При використанні відомого способу пружний корпус поршневого кільця надмірно руйнує циліндр через підвищену силу їх тертя Крім того в режимі зворотного не нагнітального руху сила тертя поршневого кільця і циліндра є близькою до сили тертя в режимі нагнітального руху Відомий спосіб тангенціального ущільнення поршневого кільця (авт св SU №1740739), вибра ний нами за прототип, шляхом утворення в пружному корпусі поршневого кільця радіальних сил і додаткового їх збільшення скоректованим пружнім кільцевим розширювачем Співпадають з суттєвими ознаками відомого способу - утворення в поршневому КІЛЬЦІ радіальних сил і додаткове їх збільшення При використанні відомого способу пружний корпус поршневого кільця надмірно руйнує циліндр через підвищену силу їх тертя Крім того в режимі зворотного не нагнітального руху хила тертя поршневого кільця і циліндра є близькою до сили тертя в режимі нагнітального руху Поставлена задача вдосконалення способу тангенціального ущільнення поршневого кільця, в якому шляхом зміни технологічних операцій забезпечується зменшення сили тертя поршневого кільця і циліндра Крім того забезпечується зменшення навантаження на поршневе кільце в режимі зворотного де Д R - прогнозована зміна радіуса зовнішньої поверхні корпусу поршневого кільця, мм, N - число елементів корпусу, a - кут нахилу площини торців елементів корпусу до площини поршневого кільця, град, k - прогнозований знос торця елементу корпусу о (О 61202 руху поршня су, площини одних торців кожного з елементів коВідоме поршневе кільце (патент RU рпусу виконані похилими у напрямку вздовж кіль№2037705) у вигляді розрізаного пружного корпусу цевої осі корпусу, площини протилежних його з виступами та западинами у вигляді насічки на торців виконані похилими у протилежному напряйого внутрішній поверхні і пружного елемента, мку і контактують з площинами торців сусідніх виконаного у вигляді відрізків хвилястої пружини, елементів корпусу зв'язаних з насічками розрізаного корпусу ПоршКрім того висота перших елементів корпусу неве кільце допускає можливість пружного зменвиконана меншою від висоти других елементів шення або збільшення свого діаметра корпусу, які розташовані за кожним з перших, на величину Н у мм за формулою Співпадають з суттєвими ознаками відомого поршневого кільця розрізаний корпус з виступами H=27iAR/N-tga + 2k/cosa, та западинами і пружний елемент, а також можлиде Д R - прогнозована зміна радіуса зовнішвість пружного зменшення або збільшення діаметньої поверхні корпусу поршневого кільця, мм, ра поршневого кільця N - число елементів корпусу, При використанні відомого поршневого кільця a - кут нахилу площини торців елементів корпружний корпус поршневого кільця надмірно руйпусу до площини поршневого кільця, град, нує циліндр через підвищену силу їх тертя k - прогнозований знос торця елементу корпуКрім того в режимі зворотного ненагнітального су руху сила тертя поршневого кільця і циліндра є На фіг 1 зображено схематично поршневе близькою до сили тертя в режимі нагнітального кільце, вид зсередини, руху на фіг 2 - вид зверху, Відоме поршневе кільце (авт св SU на фіг 3 - вид торця у розрізі №1740739), вибране нами за прототип, у вигляді Поршневе кільце містить корпус, виконаний розрізаного пружного корпусу з виступами та зарозрізаним на N елементів корпусу 1-6, зв'язаних падинами і замкового пружного елемента На замковими елементами 7 і 8, які розміщені між ЗОВНІШНІЙ поверхні замкового елемента круглого виступами 9 у западинах 10 Площину торця 11 січення в області, розташованій біля замка, та на кожного з елементів корпусу виконано похилою у внутрішній поверхні замкового елемента в області, напрямку вздовж кільцевої осі корпусу на Кут a розташованій напроти замка, виконано насічки =45°, площину протилежного його торця виконано Поршневе кільце допускає можливість пружного похилим у протилежному напрямку під таким сазменшення або збільшення свого діаметра мим кутом У разі прогнозованої зміни радіуса Співпадають з суттєвими ознаками відомого зовнішньої поверхні корпусу поршневого кільця на поршневого кільця розрізаний корпус з виступами величину A R=0,15MM та прогнозованого зносу та западинами і замковий пружний елемент, а таторців елементів корпусу на величину к=0,1мм кож можливість пружного зменшення або збільвисота елементів корпусу 1, 3 і 5 виконана меншення діаметра поршневого кільця шою від висоти других елементів корпусу згідно з При використанні відомого поршневого кільця розрахунком пружний корпус поршневого кільця надмірно руйH=2-3,14-0,15/6-tg 45°+2-0,1/cos 45°=0,44мм нує циліндр через підвищену силу їх тертя Поршневе кільце працює таким чином Крім того в режимі зворотного не Елементи корпусу 1-6 з'єднані пружними замнагнітального руху сила тертя поршневого кільця і ковими елементами 7 і 8 із утворенням поршневоциліндра є підвищеною і близькою до сили тертя в го кільця Поршневе кільце розміщують разом з режимі нагнітального руху поршнем у циліндрі і замковими елементами 7 Поставлена задача вдосконалення поршневостворюють при цьому радіальні сили, які го кільця, в якому шляхом зміни конструкції забезздійснюють його пружне тангенціальне печується зменшення сили тертя поршневого ущільнення Виступи 9 і западини 10 утримують кільця і циліндра замкові елементи 7 і 8 з можливістю їх пеКрім того забезпечується зменшення навантареміщення вздовж осі, перпендикулярної площині ження на поршневе кільце в режимі зворотного поршневого кільця, на величину близьку до руху поршня 0,44мм У способі тангенціального ущільнення поршПід час руху поршневого кільця вгору усі еленевого кільця шляхом утворення в пружному поменти корпусу 1-6 притискаються силою тертя до ршневому КІЛЬЦІ радіальних сил і додаткового їх нижнього краю кільцевого паза в поршні (на малюзбільшення згідно з винаходом радіальні сили збінку не показаний) і займають положення згідно із льшують переміщенням клиноподібних елементів зображенням на фіг1, яке відповідає найменшій корпусу поршневого кільця силою їх тертя об цивеличині радіальних сил - утворених замковими ліндр елементами 7 Крім того при зворотному ході поршня радіПід час руху поршневого кільця вниз в резульальні сили зменшують шляхом зворотного перетаті дм сил тертя об циліндр елементи корпусу 1, З міщенням клиноподібних елементів корпусу порші 5 розсувають елементи корпусу 2, 4 і 6, які залиневого кільця силою їх тертя об циліндр шаються практично у початковому положенні, і тим В поршневому КІЛЬЦІ у вигляді розрізаного косамим збільшують радіальні сили, утворені у порпусу з виступами та западинами і замкового елершневому КІЛЬЦІ замковими елементами 7 мента, яке допускає можливість пружного тангенПри поступовому зносі елементів корпусу 1-6 ціального ущільнення у циліндрі, згідно з та циліндра, а також зносі торців елементів корпувинаходом корпус виконано із N елементів корпу су, елементи корпусу 1, 3 і 5 переміщуються відносно елементів корпусу 2, 4 і 6 ВІДПОВІДНО на усе більшу величину, продовжуючи утримувати щільний контакт торців 11 елементів корпусу Після досягнення вказаного переміщення величини Н поршневе кільце підлягає заміні Поставлена задача винаходу вирішується тим, що при збереженні пружності поршневого кільця замість пружного відносно жорсткого матеріалу корпусу поршневого кільця використовують матеріал меншої жорсткості, такий що забезпечує зменшення сили тертя поршневого кільця і циліндра У разі необхідності, шляхом заклинення і подальшого розклинення елементів корпусу у вибраному Комп'ютерна верстка Н Лисенко 61202 одному або у двох напрямках руху поршня забезпечується збільшення (зменшення) радіальних сил у поршневому КІЛЬЦІ і ВІДПОВІДНО сили тертя Додатковою перевагою нового технічного вирішення є можливість експлуатації поршневого кільця до зносу практично без зміни величини сили його тертя об циліндр, оскільки при цьому умови утворення в поршневому КІЛЬЦІ радіальних сил і додаткового їх збільшення не змінюються Випробування способу тангенціального ущільнення поршневого кільця та поршневого кільця, які пропонуються, на експериментальному макеті дали позитивні результати Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119