Двигун з зовнішнім підводом теплоти

Двигун з ЗОВНІШНІМ підводом теплоти, який містить корпус, приводи поршня і витискача з двома кривошипними валами, кінематично сполучені між собою за допомогою зубчастого синхронізуючого механізму, причому привід витискача виконано у вигляді жорстко закріплених на зазначених валах кулачків, що взаємодіють із підпружиненими до них опорними пластинами, які через коромисло сполучені зі штоком витискача, який відрізняється тим, що синхронізуючий механізм виконано у вигляді повзуна, рухомо сполученого із корпусом за допомогою вертикальних напрямних з можливістю його з во ротно-поступального руху, і шарнірно з'єднаних з ним двох шатунів, другі КІНЦІ яких також шарнірно з'єднані із шатунними шийками ВІДПОВІДНИХ кривошипів Винахід відноситься до машинобудування, а саме, до виготовлення двигунів і може бути вико ті ДЗПТ ристаний у двигунах з ЗОВНІШНІМ ПІДВОДОМ теплоти плоти, привід якого обладнано проміжним зубчастим колесом, виготовленим з двома зубчастими вінцями, внутрішнім і ЗОВНІШНІМ, причому внутрішній вінець пов'язаний із шестернею одного валу, а ЗОВНІШНІЙ - із шестернею другого валу /див А С СССР №1016552, МПК F 02 G1/053, опубл 7 05 83, бюл №17/ Недоліком даного пристрою є те, що в ньому чотири рази за цикл відбувається перерозподіл бічних зазорів у зачепленнях зубчастих коліс, який спричинює зниження ресурсу двигуна, вібрації та шум під час його роботи Крім того, наявність проміжного зубчастого колеса з двома зубчастими вінцями, внутрішнім та ЗОВНІШНІМ, ускладнює конструкцію Найбільш близьким до пристрою, що заявляється /прототипом/, є двигун з ЗОВНІШНІМ підводом теплоти, який містить корпус, приводи поршня і витискача з двома валами із кривошипами, кінематично сполучені між собою за допомогою зубчастого синхронізуючого механізму, причому привід витискача виконано у вигляді жорстко закріплених на зазначених валах кулачків, що взаємодіють із підпружиненими до них опорними пластинами, котрі через коромисло сполучені зі штоком витискача /див патент РФ №2091598, МПК 6 F 02 G1/053, опубл 27 09 1997, бюл №27/ У даному пристрої також чотири рази за цикл відбувається перерозподіл бічних зазорів у зачепленнях коліс, що спричинює зниження ресурсу з замкненим циклом» Відомо двигун з ЗОВНІШНІМ ПІДВОДОМ теплоти /ДЗПТ/, привід якого має два вали з сінхронним обертанням, які сполучені між собою за допомогою жорстко закріплених на них шестерень і обладнані кривошипами, кожний із яких сполучений за допомогою шатунів із пальцями траверс СПІВВІСНИХ робочого поршня і поршня-витискача, що зміщені за фазовим кутом /див Двигатели Стирлинга Под ред М Г Круглова - М Машиностроение,-1977,С 55, рис 31/ Відомому двигуну властиві підвищені механічні втрати, пов'язані з тим, що обертовий момент на валах чотири рази за цикл змінює свій знак при проходженні робочим поршнем верхньої та нижньої мертвих точок і у моменти зміни співвідношення тисків над поршнем та під ним при русі робочого поршня униз і угору Змінювання знаку обертового моменту спричинює перерозподіл бічних зазорів у зачепленнях зубчастих коліс і перекіс траверс, внаслідок чого підвищується тертя у вузлах ДЗПТ, що призводить до зниження механічного ККД Крім того, перерозподіл зазорів у зачепленнях зубчастих коліс супроводжується ударами зубів, які спричиняють інтенсивне спрацювання зубів і, отже, зниження ресурсу двигуна, а також створює значні вібрації та шум, які головним чином і визначають загальний рівень вібрації та шуму при робо Відомо також двигун з ЗОВНІШНІМ ПІДВОДОМ те о ю ДЗПТ, вібрації та шум під час його роботи, а зубчастий синхронізуючий механізм є складним і громіздким В основу винаходу поставлено задачу удосконалення ДЗПТ шляхом того, що його синхронізуючий механізм виконано у вигляді повзуна, який має можливість зворотнопоступального руху, та двох пов'язаних з ним шатунів, що призведе до підвищення ресурсу двигуна, зниження рівнів вібрації і шуму, спрощення конструкції Поставлена задача досягається тим, що у двигуні з ЗОВНІШНІМ підводом теплоти, який має корпус, приводи поршня і витискача з двома кривошипними валами кінематичне сполучені між собою за допомогою зубчастого синхронізуючого механізму, причому привід витискача виконано у вигляді жорстко закріплених на зазначених валах кулачків, що взаємодіють із підпружиненими до них опорними пластинами, котрі через коромисло сполучені зі штоком витискача, згідно з винаходом, синхронізуючий механізм виконано у вигляді повзуна, рухомо сполученого із корпусом за допомогою вертикальних напрямних з можливістю його зворотно-поступального руху, і шарнірно з'єднаних з ним двох шатунів, другі КІНЦІ ЯКИХ також шарнірно з'єднано із шатунними шийками ВІДПОВІДНИХ кривошипів Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 зображено кінематичну схему пристрою, що пропонується, на фіг 2 - зображено переріз АА на фіг 1, на фіг 3 - зображено конструкцію пружного з'єднання штока витискача з коромислом, на фіг 4 - зображено переріз Б-Б на фіг 1 Запропонований двигун містить циліндр 1, в якому розміщено поршень 2 і витискач 3, та привід поршня та витискача Привід має вали 4 і 5, на які насаджено кулачки 6 і 7 Вали 4 і 5 обладнані кривошипами 8 і 9, кожний з яких шарнірно пов'язаний через шатуни 10 і 11 з траверсою 12 і штоком 13 поршня 2 Синхронізуючий механізм приводу виконано у вигляді двох шатунів 14 і 15, кожний із яких шарнірно пов'язаний з одного боку із шатунною шийкою ВІДПОВІДНОГО кривошипа 8 або 9, а з другого боку - шарнірно пов'язаний із загальним для обох шатунів 14 і 15 повзуном 16, який рухомо з'єднано із корпусом двигуна за допомогою вертикальных напрямних 17 з можливістю його зворотно-поступального руху Кулачки 6 і 7 взаємодіють із опорними пластинами 18 і 19, що жорстко з'єднано з коромислом 20, яке пружно з'єднано із штоком 21 витискача 3 через пружний елемент, який виконано у вигляді двох ступінчастих втулок 22 з еластичного матеріалу, котрі через шайби 23 закріплені гайками 24 Опорні пластини 18 і 19 виконано у вигляді жолобів, пази яких підпружинені до профільних поверхонь кулачків 6 і 7 через пружину 25, яку установлено між упорним кронштейном 26 і коромислом 20, котре також має жолобчасту форму для підвищення жорсткості Вали 4 і 5 розміщено у підшипникових опорах 27 Двигун працює таким чином При розширенні нагрітого газу поршень 2 рухається униз і його поступальний рух перетворюється через траверсу 12, шатуни 10 і 11 поршня 2 та кривошипи 8 і 9 у 52910 4 обертовий рух валів 4 і 5 Якщо відбирання потужності здійснюється з обох валів, при цьому створювані на них обертові моменти однакові, то забезпечується їх синхронне обертання без участі в цьому механізму синхронізації У випадку нерівності створюваних внаслідок споживання енергії обертових моментів на валах 4 і 5 частина потужності передається від шарніра траверси 12, кінематичне пов'язаного з валом з меншим відбиранням потужності, на вал з більшим відбиранням потужності по силовому кінематичному ланцюгу шарнір траверси 12, шатун поршня 10 або 11, кривошип 8 або 9, шатун 14 або 15 механізму синхронізації, сполучені з валом з меншим відбиранням потужності - повзун механізму синхронізації - шатун 14 або 15 механізму синхронізації, кривошип 8 або 9, сполучені з валом з більшим відбиранням потужності - вал з більшим відбиранням потужності При цьому потужності, що передають лівий та правий шарніри траверси 12, однакові, а потужність на валу з більшим відбиранням потужності дорівнює сумі потужності, що передається через кінематичне сполучений з ним шарнір траверси 12, і потужності, що передається на цей вал через механізм синхронізації Якщо відбирання потужності здійснюється з одного із валів 4 і 5, то половина потужності передається на цей вал від шарніра траверси 12, кінематичне сполученого з зазначеним валом, а половина - від другого шарніра траверси 12 через ВІДПОВІДНІ шатун поршня, кривошип і механізм синхронізації При цьому на валу, який не має сполучення із споживачем енергії, обертовий момент дорівнює нулю Завдяки беззазорному рухомому з'єднанню шатунів 14 і 15 з шатунними шийками кривошипів 8 і 9 і з загальним повзуном 16, а останнього - з корпусом 17, при проходженні поршнем 2 верхньої і нижньої мертвих точок, а також у моменти зміни співвідношення тисків над поршнем та під ним не буде ударів ланок механізму синхронізації, а тому останній буде працювати безшумно Положення ланок приводу, в яких кривошип 8 і шатун 14 та, ВІДПОВІДНО, кривошип 9 і шатун 15 будуть попарно утворювати прямі лінії /мертві положення/ не викличуть невизначеності у напрямах обертання валів 4 і 5, тому що у цих положеннях кривошип 8 і шатун 10, кривошип 9 і шатун 11 не утворюють попарно прямої лінії, внаслідок чого вони будуть виводити механізм синхронізації із мертвих положень Аналогічно механізм синхронізації буде виводити з мертвих положень привід двигуна у тих випадках, коли прямі лінії будуть утворювати кривошип 8 з шатуном 10 і кривошип 9 з шатуном 11 ВІДПОВІДНО Запропонований пристрій у порівнянні з прототипом дає можливість повністю виключити громіздкий і складний зубчастий механізм синхронізації обертання валів, замінивши його простим та компактним важільним механізмом, завдяки чому спрощується і полегшується привід, знижується рівень вібрації та шуму, підвищується ресурс двигуна 52910 ФІГ. 1 52910 A iZ -A В 21 /S Ю 2/ Фіг. 4 TOB "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24