Кулачковий механізм газорозподілу

Кулачковий механізм газорозподілу, який містить штовхач, що переміщується поступально в напрямній і має дві робочі поверхні, одна з яких плоска і взаємодіє з клапаном, а друга взаємодіє з кулачком розподільного вала, робочий профіль якого описується заданими поточними величинами радіус-вектора і полярного кута, який відрізняє ться тим, що робоча поверхня штовхача, яка взаємодіє з робочим профілем кулачка, виконана увігн утою відносно центру обертання кулачка з радіусом увігнутості, величина якого не менша, ніж максимальний радіус кривизни робочого профілю кулачка розподільного вала. (19) (21) a200510735 (22) 14.11.2005 (24) 12.11.2007 (72) МОРОЗ ВОЛОДИ МИР ІЛЛІЧ, UA, БРАТЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ВАСИЛЬОВИЧ, UA (73) УКРАЇНСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ, UA (56) Корчемный Л.В. Механизм газораспределения двигателя. Кинематика, динамика, расчет на прочность. М.: Машиностроение, 1964. Тракторные дизели. Справочник / Под ред. Б.А.Взорова. - М.: Ма шиностроение, 1981. EP 1 275 823, 12.07.2002 3 80877 описується заданими поточними величинами радіус-вектора і полярного кута, забезпечується суттєве збільшення час-перерізу клапанів, зменшення рівня контактних напружень в парі "робочий профіль кулачка - робоча поверхня штовхача" і акум улювання мастила на контактуючих поверхнях штовхача і робочого профілю кулачка, Поставлена задана вирішується тим, що в кулачковому механізмі газорозподілу, який містить штовхач, що переміщується поступально в напрямній і має дві робочі поверхні, одна з яких плоска і взаємодіє з клапаном, друга, що взаємодіє з кулачком розподільного валу, робочий профіль якого описується заданими поточними величинами радіус-вектора і полярного кута, виконана увігнутою відносно центру обертання кулачка з радіусом увігнутості, величина якого не менша, ніж максимальний радіус кривизни робочого профілю кулачка розподільного валу. Введення нових ознак при взаємодії з відомими забезпечують суттєве збільшення часперерізу клапанів, зменшення рівня контактних напружень в парі "робочий профіль кулачка робоча поверхня штовхача" і постійне акумулювання мастила на контактуючих поверхнях штовхача і робочого профілю кулачка. На рисунку 1 показаний пропонований кулачковий механізм газорозподілу. На рисунку 2 для кута дії φд робочого профілю кулачка DFE представлені графіки переміщень клапану SK за кутом обертання кулачка φ. Пропонований кулачковий механізм газорозподілу містить штовхач 1, який може поступально переміщуватися вздовж напрямної 2 і має дві робочі поверхні, одна з яких плоска (І) взаємодіє з клапаном 3, а друга (II) виконана увігн утою відносно центру обертання кулачка О з радіусом увігнутості ρ і контактує із спрофільованим на початковому колі радіусу r0 заданим полярними координатами робочим профілем DFE з кутом дії φд кулачка 4 розподільного валу 5, наприклад, в точці В, якій відповідають відомі поточні величини радіусвектора Ri і полярного кута ψ i, поточні кут обертання кулачка φi і переміщення клапана SKі, що дорівнює переміщенню Si точки А А0-Аі або переміщенню точки С С 0-Сі. При відомих поточних значеннях величин радіуса-вектора Ri і полярного кута ψ i точки контакту робочого профілю кулачка з увігн утою поверхнею штовхача II відповідне переміщення клапану SKі і положення кулачка, яке визначається кутом φі, розраховуються за формулами Поточні значення контактних напружень на контактуючих поверхнях робочого профілю кулачка і штовхача визначаються за формулою Påi E æ 1 1ö ç - ÷, b ç Rкрі r ÷ è ø Rкрі - відоме поточне значення радіусу кривизни відповідної точки робочого профілю кулачка; HΣі - поточне значення сумарної сили, діючої на кулачок; Е - зведений модуль пружності матеріалів кулачка і штовхача; b - ширина кулачка. Пропонований кулачковий механізм газорозподілу працює таким чином. При обертанні кулачка 4 з кутовою швидкістю ωК штовхач 1 (на рисунок 1) контактуючи з потиличною частиною радіусу r0 за дугою E-D залишається нерухомим. При набіганні робочого профілю кулачка DFE на штовхач (момент співпадання точок D і С, коли SK=0) останній починає рухатися, причому впродовж ділянки DF клапан 3 піднімається і в точці F досягає максимального переміщення SKmax (рисунок 2). Впродовж ділянки FE клапан опускається і в точці Е настає момент посадки клапана на сідло (на рисунку 1 не показане) при SK=0. Форма і взаємне розташування контактуючи х поверхонь робочого профілю кулачка DFE і штовхача ІІ обумовлюють зниження контактних напружень і постійне акумулювання в зоні контакту мастила, яке подається через отвори в розподільному валу 5 (на рисунку 1 непоказані). s = 0,418 × S K= r - r0 - r 2 - 2 × r R i2 - (s' i )2 + R 2 ; é s' i ê j i= y i - arctg ê 2 2 ê R i - (s' i ) ë ù é s' i ú ê - arctgê ú 2 ú ê r - R 2 - (s'i ) i û ë , де s’i - відоме поточне значення аналогу швидкості плоскої поверхні штовхача II, що відповідає відомим поточним значенням радіусавектора Ri і полярного кута ψ i. 4 ù ú ú ú û 5 80877 6