Гідропневматичний двигун колєсаєва

Гідропневматичний двигун, що містить в собі рознімний корпус (1 та 2) з каналами для підведення (4) і відведення (5) енергоносія, виконану у корпусі циліндричну порожнину (3), у якій на ексцентриковому валу (8 та 9) розташована циліндрична рушійна ланка (11) із профільованим пазом (12) уздовж її твірної, установлену радіально по всій довжині порожнини поміж каналами для підведення (4) і відведення (5) енерго носія роздільну пластину (6), одна крайка якої жорстко розміщена у ТІЛІ корпуса (1), а інша виступає над поверхнею порожнини (3) корпуса (1), торець його має форму частини кругового циліндра і з'єднаний шарнірно із роликом (14), що розташований у профільованому пазу (12) рушійної ланки (11)з можливістю обертання, який відрізняється тим, що опори обертання (13) ролика (14) розташовані у корпусі (1), вісь обертання ролика (14) знаходиться від дна профільованого паза (12) на відстані, що перевищує суму величин радіуса ролика (14) і подвійного ексцентриситету (2е) вала (8 та 9), діаметр ролика (14) менший за ширину профільованого паза (12), а товщина роздільної пластини (6) менша від діаметра ролика (14) Корисна модель відноситься до двигунів об'ємного витиснення обертальної ди, що надаються руху робочим тілом, яке знаходиться у газовому або в рідкому стані Може бути використана також і в ротаційних компресорах обертальної дії енергія на подолання сил тертя Відомий ротаційний компресор вміщує в собі рознімний корпус з каналами для усмоктування і нагнітання робочого тіла, виконану у корпусі циліндричну порожнину, у якій на ексцентриковому валу розташований циліндричний ротор із профільованою канавкою (пазом) уздовж своєї твірної Поміж усмоктувальним і нагнітальним каналів, по всій довжині порожнини, у радіальному пазу корпуса установлена рухлива, підпружнена та порожниста роздільна лопать (пластина) Одна м крайка, розміщена у пазу корпуса з можливістю робити зворотньо-поступовий рух з ковзанням по стінках останнього, а друга має заокруглений торець (окрайок) і постійно контактує з профільованим пазом ротора Вадою такої конструкції є рухливість розділової пластини І наявність у ній пружин, що забезпечують контакт заокругленого окрайку пластини з пазом ротора Рухливість пластини є причиною підвищеного зношення з'єднання "пластина-паз корпуса" Наявність пружин, що мають відому інерційність, вимагає додаткової витрати енергії рушія компресора на їхнє стиснення і знижує надійність роботи компресора (5) Найбільш близьким до заявленої корисної моделі за сукупністю суттєвих ознак є ротаційний компресор, що вміщує в собі рознімний корпус з каналами для усмоктування і нагнітання робочого ВІДОМІ багатообертові мотор-вібратори (1, 2, 3) із вбудованими гідропневматичними двигунами об'ємного витиснення та обертальної дії, а також багатосекційний пдро-пневмодвигун (4) того ж типу вміщують в собі рознімний корпус з каналами для підведення і відведення робочого тіла (енергоносія), виконану у корпусі циліндричну порожнину (порожнини), у якій (у яких) на ексцентриковому валу (валах) розташована (розташовані) циліндрична рушійна ланка (ланки) Кожна рушійна ланка має профільований паз уздовж своєї твірниці Поміж каналів для підведення і відведення енергоносія, по всій довжині порожнини, у радіальному пазу корпуса встановлено розділову пластину, один окрайок якої жорстко розміщено у ТІЛІ корпуса, а інший - виступає над поверхнею порожнини корпуса і постійно знаходиться в рухливому з'єднанні із профільованим пазом рушійної ланки При такому рухливому з'єднанні бічні поверхні профільованого пазу ковзають по прилеглих до неї бічних стінках розділової пластини 3 цієї причини відбувається інтенсивне зношення поверхонь, що піддаються тертю ковзання, і непродуктивно витрачається CD CO 1684 тіла, виконану у корпусі циліндричну порожнину, у якій на ексцентриковому валу розташовано циліндричний ротор із профільованою канавкою (пазом) уздовж його твірниці У радіальному пазу корпуса, по всій довжині порожнини, поміж каналів для усмоктування і нагнітання робочого тіла встановлено з можливістю робити зворотньо-поступове переміщення у своєму пазу пщпружнена розділова пластина Виступаючий окрайок пластини має форму частки кругового циліндра і шарнірно з'єднується із циліндричною втулкою (роликом), що розміщена у профільованому пазу ротора з можливістю свого обертання Завдяки шарнірному з єднанню пластини з ротором і підведенню мастила у шарнір частково знижуються непродуктивні витрати енергії рушія компресора на подолання сил тертя ковзання у шарнірі Але частка енергГі все таки витрачається на подолання сил тертя ковзання стінок пластини об стінки профільованого паза, а також на стиснення пружин При цьому, для надійності роботи компресора, товщину пластини виконують щонайменше однаковою із діаметром ролика, що приводить до збільшення поверхні тертя (6) Технічною задачею, на рішення якої спрямована запропонована корисна модель, є удосконалення багатообертового гідропневматичного двигуна об'ємного витиснення обертальної дії та ротаційного компресора такого ж типу шляхом вилучення пружин з вузла з'єднання розділової пластини із рушійною ланкою (з ротором), а також шляхом зменшення КІЛЬКОСТІ деталей, що рухаються зворотньо-поступово і поверхні яких переміщуються відносно одна одної із ковзанням Поставлена технічна задача вирішується тим, що у гідропневматичному двигуні, який вміщує в собі рознімний корпус з каналами для підведення і відведення енергоносія, виконану у корпусі циліндричну порожнину, у якій на ексцентриковому валу розташована циліндрична рушійна ланка Із профільованим пазом уздовж ґі твірної, установлену радіально по всій довжині порожнини поміж каналів для підведення і відведення енергоносія розділову пластину, один окрайок якої жорстко розміщено у ТІЛІ корпуса, а другий виступає над поверхнею порожнини корпуса, має торець у формі частки кругового циліндра і зєднується шарнірно із роликом, що розташований у профільованому пазу рушійної ланки з можливістю свого обертання, запропоновано опори обертання ролика розташувати у корпусі таким чином, щоб вісь обертання ролика знаходилася від дна профільованого паза рушійної ланки на відстані, що перевищує суму величини радіуса ролика і подвійного ексцентриситету вала Діаметр ролика запропоновано виконати меншим за ширину профільованого паза, а товщину розділової пластини запропоновано виконати меншою, ніж діаметр ролика Запропоноване розташування у нерухомому корпусі ролика, що знаходиться у постійному контакті з окрайком нерухомої розділової пластини, виключає зворотньо-поступове переміщення з ковзанням розділової пластини одночасно й у пазу корпуса, й у профільованому пазу рушійної ланки А завдяки тому, що вісь обертання ролика розташована від дна профільованого пазу рушійної ланки на відстані, що перевищує суму величини радіуса ролика і подвійного ексцентриситету вала, виключається можливість заклинювання ролика у профільованому пазу рушійної ланки Запропоновані ВІДНОСНІ розміри діаметра ролика та ширини профільованого паза виключають можливість контакту ролика одночасно з двома бічними поверхнями профільованого паза Таким чином забезпечується можливість для обертання ролика у профільованому пазу шляхом котіння бічних поверхонь паза по ролику і виключається тертя ковзання у з єднанні "розділова пластина - рушійна ланка" Запропоновані ВІДНОСНІ розміри товщини розділової пластини і діаметра ролика виключають можливість безпосереднього контакту рушійної ланки з бічними стінками пластини У підсумку забезпечується безперешкодне переміщення рушійної ланки у порожнині корпуса і надійність роботи заявленого двигуна Суть корисної моделі пояснюється ілюстраціями одного з можливих варіантів виконання гідропневматичного двигуна На фіг 1 зображено поздовжній переріз заявленого двигуна На фіг 2 зображено поперековий переріз А-А на фіг 1 Заявлений гідропневматичний двигун містить в собі корпус 1, що щільно зачинений знімними торцевими кришками 2 У корпусі 1 виконана циліндрична порожнина 3, а в кришках 2 - канали для підведення 4 і відведення 5 енергоносія Поміж каналів 4 та 5 у радіальному пазу, що виконаний по всій довжині корпуса 1, установлено жорстко розділову пластину 6 Виступкий усередину порожнини 3 окрайок пластини 6 виконано у формі частки кругового циліндра На підшипниках котіння 7, що розташовані у кришках 2, установлено ексцентриковий вал 8 На ексцентрику 9 вала 8 насаджені своїми внутрішніми обоймами два підшипники котіння 10 На ЗОВНІШНІ обойми цих ПІДШИПНИКІВ насаджено циліндричну рушійну ланку 11, по ЗОВНІШНІЙ поверхні якої і по всій її довжині виконано профільований паз 12 Ексцентриситет вала 8 зазначено буквою "є" На підшипниках ковзання 13, що встановлені (запресовані) у кришках 2, розміщено із можливістю обертання навколо своєї ВІСІ ролик 14 Діаметр ролика 14 виконано меншим, ніж ширина паза 12 Товщина пластини б виконана меншою, ніж діаметр ролика 14 Працює заявлений гідропневматичний двигун таким чином У вихідному стані рушійна ланка 11 під дією власної ваги знаходиться у своєму нижньому положенні {у нижній частині порожнини 3) При цьому між поверхнею порожнини 3 та бічними поверхнями ланки 11 у корпусі 1 утворюються дві ідентичні серпоподібні камери у формі колового клину праворуч на фіг 2 - робоча камера, а ліворуч - випускна А між віссю обертання ролика 14 і дном профільованого пазу 12 утворюється максимальна відстань, що перевищує суму радіуса ролика 14 і подвійного ексцентриситету (2е) вала 8 Крізь канал 4 у робочу камеру нагнічується рідке або газове робоче тіло (енергоносій) Двигун починає виконувати фазу виштовхування і виведення енергоносія з випускної камери крізь канал 5 у зливальну магістраль (або в атмосферу) Під дією тиску енергоносія рушійна ланка 11 починає своє переміщення по еліптичній траєкторії відхи 1684 ляється у бік випускної камери (ліворуч) й, одночасно, піднімається догори. Під дією того ж тиску ліва на фіг.2 бічна поверхня паза 12 притискається до ролика 14. При цьому поміж правою бічною поверхнею паза 12 і роликом 14, за рахунок різниці у розмірах діаметра ролика 14 і ширини паза 12, утворюється зазор. Завдяки наявності цього зазору при переміщенні ланки 11 догори ліва бічна поверхня паза 12 перекочується по ролику 14, змушуючи його обертатися у напрямку руху годинникових стрілок. При обертанні ролика 14 його циліндрична поверхня одночасно й ковзає по відповідній поверхні торцю пластини 6. Завдяки контакту ролика 14 з бічною поверхнею паза 12 і шарнірному з єднанню ролика з пластиною 6 виключається перетік енергоносія з робочої камери у випускну. Ексцентриковий вал 8 починає обертатися у напрямку руху годинникових стрілок. Після обертання вала 8 на 180° рушійна ланка 11 займає своє верхнє положення, потрапляючи у свою так звану "мертву зону". Між віссю обертання ролика 14 і дном паза 12 створюється мінімальна відстань. Об'єм випускної камери стає мінімальним, а об'єм робочої камери - максимальним. У порожнину 3 припиняється нагнітання енергоносія. За рахунок сил інерції (або наявності на валу 8 не показаних на ілюстраціях противаг) вал 8 продовжує своє обертання. Крізь канал 4 у робочу камеру знову нагнічується енергоносій і у двигуні починаються фази впускання та наповнювання. Рушійна ланка 11 починає відхилятися праворуч у бік робочої камери й, одночасно, спускатися донизу. Права бічна поверхня паза 12 притискається до ролика 14 і знову змушує останній обертатися у напрямку руху годинникових стрілок. Після обертання вала 8 ще на 180° рушійна ланка 11 займає своє вихідне нижнє положення. Далі фази роботи двигуна по вторюються. Бічні поверхні паза 12 по черзі перекочуються по ролику 14, а поверхня ролика сковзає по виконаного у формі частки кругового циліндра торцю пластини 6. Завдяки гарантованим зазорам поміж усіма поверхнями паза 12 і роликом 14, а також різниці у розмірах ширини пластини б і діаметра ролика 14, виключається безпосередній контакт ланки 11 із пластиною б і заклинювання ролика 14 у пазу 12. Змащування поверхонь, що піддаються тертю або перекочуються усередині двигуна, здійснюється обов'язково присутнім у газовому енергоносію (у стисненому повітрі) мастилом або самим мастилом, якщо воно використовується у якості енергоносія (робочого тіла). Бібліографічні дані джерел інформації, де розкриті аналоги. 1. Деклараційний патент № 39028 А України, МПК7 В06В 1/16, В06В 1/18, опубл. 15.05.2001р., бюл.№4. (Аналог). 2. Деклараційний патент №1210 України, МПК7 В06В 1/16, В06В 1/18, опубл. 15.04.2002р., бюл.№4. (Аналог). 3. Заявка №2002042776/К, подана 08.04.2002р., МПК7: В06В 1/16, В06В 1/18. (Аналог). 4. Заявка №2001117857/К подана 19.11.2001р., МПК7: F01B 21/00, F16F 15/20, рішення про видачу деклараційного патенту України на корисну модель прийняте 10.05.2002р. (Аналог). 5. Патент №25324 А України, МПК5: F04C 18/356, F04C 18/00, опубл. 30.10.1998р., бюл. №611. (Аналог). 6. Авторське свідоцтво №1603061 СРСР, МПК5: F04C 29/04, F04C 18/356, опубл. у 1990р., бюл.№40, С.140. (Прототип). Фіг.1 Фіг.2 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