Гідромашина

Реферат: Гідромашина містить корпус з двома парами вікон на плоскій стінці для підведення й відведення робочого тіла й двома напрямними пазами у вигляді правильного прямокутного паралелепіпеда кожний, які виконані з протилежних об'ємних боків корпусу вздовж його горизонтальної осі а-а. Хрестоподібний повзун виконаний із прямокутним вікном у центрі і виступами у вигляді правильних прямокутних призм. Плунжер виконано у вигляді правильної прямокутної призми. Колінчатий вал встановлено у корпусі. При цьому повзун укладено у напрямних пазах корпусу; плунжер укладено у вікно повзуна та встановлено на шийку колінчастого вала для можливості зворотно-поступального руху. Також утворено дві протилежно розташовані відносно горизонтальної осі а-а корпусу робочі камери у вигляді прямокутних паралелепіпедів. Для зменшення нерівномірності роботи пристрою напрямні пази корпусу на торцях закриті, утворюючи разом з виступами повзуна дві додаткові робочі камери у вигляді прямокутних паралелепіпедів. З кожної сторони між боковими гранями виступів повзуна та внутрішніми стінками корпусу. На плунжері додатково виконано по дві симетрично розташовані відносно його осей горизонтальні канавки. У кожному виступі повзуна з кожної сторони паралельно й симетрично осям напрямних пазів корпусу виконано по два наскрізних отвори для підведення робочого тіла до додаткових робочих камер та відведення від них. UA 108037 C2 (12) UA 108037 C2 UA 108037 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Заявлений винахід стосується гідромашинобудування і може бути використаний в гідроприводах різних машин, а також, як гідронасос. Відомий гідронасос містить корпус із робочою камерою у вигляді циліндра з установленим у ньому плунжером, з'єднаним з корпусом кривошипно-шатунним механізмом, систему розподілу, що забезпечує з'єднання циліндра поперемінно з гідролінією, що підводить, та гідролінією, що відводить робоче тіло [1]. Недоліки аналога - наявність лише однієї робочої камери приводить до низьких показників питомої продуктивності; низької потужності на одиницю ваги гідронасоса; високого коефіцієнта нерівномірності подачі робочого тіла; неможливості роботи в режимі гідромашини. Найбільш близьким за технічною суттю та досягнутому результату до заявленого винаходу є гідронасос, що містить корпус у вигляді паралелепіпеда, з двома парами вікон на плоскій стінці для підведення й відведення робочого тіла й двома напрямними пазами у вигляді правильного прямокутного паралелепіпеда кожний, які виконані з протилежних об'ємних боків корпусу вздовж його головної осі а-а; хрестоподібний повзун із прямокутним вікном у центрі і виступами у вигляді правильних прямокутних призм; плунжер у вигляді правильної прямокутної призми; колінчастий вал, який встановлено у корпусі; при цьому повзун укладено у напрямних пазах корпусу; плунжер укладено у вікно повзуна та встановлено на шийку колінчастого вала для можливості зворотно-поступального руху, та створення двох протилежно розташованих відносно горизонтальної осі а-а корпусу робочих камер у вигляді прямокутних паралелепіпедів [2]. Недолік прототипу - наявність лише двох робочих камер не дозволяє забезпечити високі показники питомої продуктивності, що доводяться на одиницю ваги пристрою, призводить до високого коефіцієнта нерівномірності подачі робочого тіла, а також неможливості роботи в режимі гідромашини. Задача винаходу - створення гідромашини, у якій шляхом закриття торців напрямних пазів корпусу утворено дві додаткові робочі камери, що забезпечує: підвищення продуктивності пристрою й потужності на одиницю ваги машини; зниження коефіцієнта нерівномірності роботи; можливість роботи пристрою також в режимі гідронасоса. Поставлена задача вирішується тим, що в гідромашині, що містить корпус з двома парами вікон на плоскій стінці для підведення й відведення робочого тіла й двома напрямними пазами у вигляді правильного прямокутного паралелепіпеда кожний, які виконані з протилежних об'ємних боків корпусу вздовж його горизонтальної осі а-а; хрестоподібний повзун із прямокутним вікном у центрі і виступами у вигляді правильних прямокутних призм; плунжер у вигляді правильної прямокутної призми; колінчастий вал який встановлено у корпусі; при цьому повзун укладено у напрямних пазах корпусу; плунжер укладено у вікно повзуна та встановлено на шийку колінчастого вала для можливості зворотно-поступального руху, та створення двох протилежно розташованих відносно горизонтальної осі корпусу а-а робочих камер у вигляді прямокутних паралелепіпедів; згідно з винаходом, напрямні пази корпусу на торцях закриті, утворюючи разом з виступами повзуна дві додаткові робочі камери у вигляді прямокутних паралелепіпедів, з кожної сторони між боковими гранями виступів повзуна та внутрішніми стінками корпусу; для можливості підведення та відведення робочого тіла на плунжері додатково виконано по дві симетрично розташовані відносно його осей горизонтальні канавки; у кожному виступі повзуна з кожної сторони паралельно й симетрично осям напрямних пазів корпусу виконано по два наскрізних отвори для підведення робочого тіла до додаткових робочих камер та відведення від них. Технічний ефект досягається за рахунок того, що торці корпусу закриті, утворюючи дві додаткові горизонтально розташовані робочі камери, осі яких перпендикулярні осям двох вертикально розташованих робочих камер і збігаються з віссю напрямних пазів корпусу; у такий спосіб удвічі збільшується число одночасно працюючих камер, внаслідок чого значно підвищується продуктивність роботи пристрою, у тому числі й у режимі гідронасоса. Оскільки пристрій працює за принципом кривошипно-кулісного механізму, то робочі цикли при зворотнопоступальних рухах плунжера й повзуна не збігаються по фазі на 90°, тому зниження швидкості подачі робочого тіла у вертикальних робочих камерах накладається на збільшення швидкості подачі робочого тіла в горизонтальних робочих камерах, внаслідок чого знижується коефіцієнт нерівномірності роботи пристрою. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг. 1 (вид спереду); 2; 3 зображено призматичний корпус 1, на внутрішній стороні плоскої поверхні якого симетрично розташовані робочі вікна 2, 2' і 3, 3', з напрямними пазами 4 у вигляді правильного прямокутного паралелепіпеда кожний, які виконані з протилежних об'ємних боків корпусу вздовж його горизонтальної осі а-а; хрестоподібний повзун 5 із прямокутним вікном у центрі і виступами у 1 UA 108037 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вигляді правильних прямокутних призм; плунжер 6 у вигляді правильної прямокутної призми, установлений на шийку колінчастого вала 7, укладений у вікні повзуна 5, утворюючи дві протилежно розташовані робочі камери 8, 9 у вигляді прямокутних паралелепіпедів; пази 4 корпусу 1 на кінцях закриті, утворюючи разом із установленими в пазах корпусу 1 виступами повзуна 5 дві додаткові робочі камери 10, 11 у вигляді прямокутних паралелепіпедів, з кожної сторони плунжера 6 виконано по дві горизонтальні й симетрично розташовані щодо його вертикальної й горизонтальної осей канавки 12, 12' і 13, 13', відповідно; у кожному виступі повзуна 5 з кожної сторони паралельно й симетрично осям напрямних пазів 4 корпусу 1 виконано по два наскрізні отвори 14, 14' і 15, 15', відповідно. Пристрій працює в такий спосіб. Перед початком першого робочого циклу, що відбувається в основних вертикальних робочих камерах, сполучені вертикальні осі корпусу 1 з вікнами 2, 2' і 3, 3', укладеного в пазах 4, 4' повзуна 5 і плунжера 6, установленого на колінчатому валу 7, при цьому плунжер 6 розташований у крайньому верхньому положенні й утворює у вікні повзуна 5 верхню 8 мінімальну за обсягом і нижню 9 максимальну за обсягом робочі камери. При першій фазі обертання колінчастого вала 7 за годинниковою стрілкою на 180° плунжер 6, взаємодіючи з шийкою колінчастого вала 7, переміщаючись разом з повзуном 5 вправо й сковзаючи по плоскій внутрішній поверхні корпусу 1, відкриває одночасно робоче вікно 3 для підведення робочого тіла в робочу камеру 8 і робоче вікно 2' для відведення робочого тіла з камери 9. При наступному обертанні колінчастого вала 7 плунжер 6, взаємодіючи з його шийкою зміщується вниз по осі, перпендикулярній осі переміщення плунжера 6, збільшуючи обсяг камери 8 від мінімального до максимального, для вступу робочого тіла через вікно 3, що відкрилося; одночасно із протилежної сторони плунжера 6 у результаті зменшення об'єму робочої камери 9 до мінімуму робоче тіло витісняється через вікно 2', що відкрилося. При подальшому обертанні колінчастого вала 7 на 180° повзун 5, переміщуючись за допомогою плунжера 6, уздовж своєї горизонтальної осі вліво, закриває робочі вікна 2', 3 і перший робочий цикл завершується. При наступному обертанні колінчастого вала 7 на 90° плунжер 6, продовжуючи переміщатися вліво, відкриває робочі вікна 2 і 3', наступає другий робочий цикл, ідентичний першому, і процес повторюється. Початок першого робочого циклу в робочих камерах 10, 11 розташованих уздовж горизонтальної осі корпусу 1 наступає при обертанні колінчастого вала 7 на 90° з моменту початку робочого циклу, що відбувається у вертикальних робочих камерах 8, 9. При цьому повзун 5, зміщений уздовж своєї горизонтальної осі, що збігається з горизонтальною віссю корпусу 1, перебуває в крайньому правому положенні й виступами утворює мінімальну й максимальну за обсягом робочі камери 10 і 11', відповідно. При наступному обертанні колінчастого вала 7 на 90° плунжер 6, взаємодіючи з шийкою колінчастого вала 7, зміщується уздовж своєї вертикальної осі вниз, і канавка 12 плунжера 6 сполучається з наскрізним отвором 14 повзуна 5 для підведення робочого тіла через вікно 3 у камеру 10, а канавка 13 плунжера 6 відповідно сполучається з наскрізним отвором 15 повзуна 5 для відведення робочого тіла з камери 11 через вікно 2. При подальшому обертанні колінчастого вала 7 на 180°, плунжер 6, переміщаючись за допомогою шийки колінчастого вала 7 нагору уздовж своєї вертикальної осі, закриває торцями отвори 14, 15 і перший робочий цикл, виконаний повзуном 5, завершується. У наступній фазі обертання колінчастого вала 7 на 180° плунжер 6, продовжуючи переміщатися уздовж своєї вертикальної осі нагору, відкриває доступ робочого тіла з робочих вікон 2', 3' корпусу 1 до отворів 14', 15', що відкрилися; повзун 5 через канавки 12', 13' подає робоче тіло до робочих камер 10, 11; наступає другий робочий цикл ідентичний першому й процес повторюється. Таким чином, при безперервному обертанні колінчастого вала 7 повзун 5 із плунжером 6 одночасно роблять скануючи рухи в одній площині уздовж своїх взаємно перпендикулярних осей, робочі цикли яких не збігаються по фазі один з одним на 90°. Таким чином, заявлений пристрій може бути широко використаний в гідроприводах і виконавчих механізмах різних машин, крім того, може знайти застосування як компактний, вібростійкий компресор холодильних машин. Джерела інформації: 1. Машиностроительная гидравлика. / Башта Т.М. - Москва.: Машиностроение, 1971 - С. 762 2. UA 70949 U1, 25.06.2012 2 UA 108037 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 Гідромашина, що містить корпус з двома парами вікон на плоскій стінці для підведення й відведення робочого тіла й двома напрямними пазами у вигляді правильного прямокутного паралелепіпеда кожний, які виконані з протилежних об'ємних боків корпусу вздовж його горизонтальної осі а-а; хрестоподібний повзун із прямокутним вікном у центрі і виступами у вигляді правильних прямокутних призм; плунжер у вигляді правильної прямокутної призми; колінчаcтий вал, який встановлено у корпусі; при цьому повзун укладено у напрямних пазах корпусу; плунжер укладено у вікно повзуна та встановлено на шийку колінчатого вала для можливості зворотно-поступального руху, та створення двох протилежно розташованих відносно горизонтальної осі а-а корпусу робочих камер у вигляді прямокутних паралелепіпедів, яка відрізняється тим, що напрямні пази корпусу на торцях закриті, утворюючи разом з виступами повзуна дві додаткові робочі камери у вигляді прямокутних паралелепіпедів; з кожної сторони між боковими гранями виступів повзуна та внутрішніми стінками корпусу; для можливості підведення та відведення робочого тіла на плунжері додатково виконано по дві симетрично розташовані відносно його осей горизонтальні канавки; у кожному виступі повзуна з кожної сторони паралельно й симетрично осям напрямних пазів корпусу виконано по два наскрізних отвори для підведення робочого тіла до додаткових робочих камер та відведення від них. 3 UA 108037 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4