Телескопічний шток поршневого двигуна

Реферат: UA 113071 U UA 113071 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будування двигунів і може бути застосована у двигунах внутрішнього згоряння. Відомий шток поршневого двигуна, що з'єднує поршень з крейцкопфним механізмом [Возницкий И.В. Судовые двигатели внутреннего сгорания, том.1: М. Моркнига, 2008. - 282с]. Недоліком вказаного штока є те, що він не має компенсаторів і жорстко передає максимальне зусилля, що виникає при згорянні палива у циліндрі, від поршня на крейцкопфний механізм. Це викликає підвищене динамічне навантаження на вузли та деталі кривошипношатунного механізму двигуна і передчасне та нерівномірне зношування підшипників ковзання. Найбільш близьким до запропонованого є телескопічний шток поршня, який має у порожнині пружний елемент, наприклад стиснутий газ, гумовий стовпчик і т. п. [Патент РФ № 2200857, класс МПК F02B 75/32, авторы Строгий Н.А., Позднев Д.А., Патентообладатель ООО НПФ "Камелия", дата подачи 29.05.2000, дата публикации 20.03.2003]. Недоліком такого штока є те, що пружний елемент розташовується в обмеженій порожнині у середині телескопічного штока і ним може бути газ, гумовий стовпчик і т. п. Для застосування газу необхідно забезпечити гарантовану герметичність між рухомими частинами телескопічного штока протягом усього строку його експлуатації. Враховуючи інтенсивність роботи двигуна та високу температуру у зоні штока, це зробити важко. Крім того, висока температура сприяє розширенню газу та підвищенню тиску у штоку, що змінює показники його пружності. Застосування гумового стовпчика не забезпечує необхідний хід штока. Унаслідок старіння гума має обмежений строк експлуатації і її необхідно періодично замінювати, що приводить до зупинки двигуна. Розташування пружного елемента усередині телескопічного штока обмежує його розміри і не дає можливість забезпечити необхідну пружність. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий телескопічний шток поршневого двигуна, у якому пружний елемент не змінює свої характеристики упродовж всього строку експлуатації, не потребує періодичної заміни і розташований таким чином, щоб забезпечити необхідну пружність і хід телескопічного штока. Для вирішення поставленої задачі у телескопічному штоку поршневого двигуна, що складається з поршневої і циліндричної частин та пружного елемента, пружний елемент виконано у вигляді пружини стискання або тарілчастої пружини, встановленої зовні на поршневу частину штока. Попередня сила стискання пружини менше максимальної сили газів при згорянні палива, але більше сили стискання газів у циліндрі. На поршневій частині штока закріплено напрямні кільця з антифрикційного матеріалу, по периметру яких розташовано ущільнювачі. Циліндрична частина штока має фланець, до якого кріпиться упор. У циліндричній частині штока між напрямними кільцями виконано отвір. Виконання пружного елемента у вигляді пружини стискання або тарілчастої пружини, встановленої зовні на поршневій частині штока, дозволяє забезпечити сталість робочих характеристик пружини упродовж всього періоду експлуатації та підібрати пружину необхідної пружності. Забезпечення попередньої сили стискання пружини менше максимальної сили газів при згорянні палива, але більше сили стискання газів у циліндрі дозволяє забезпечити стискання пружини при дії максимальної сили газів при згорянні палива і зменшення ударного навантаження на деталі кривошипно-шатунної групи та необхідної жорсткості штока при стисканні газів у циліндрі. Закріплення на поршневій частині штока напрямних кілець з антифрикційного матеріалу, по периметру яких розташовано ущільнювачі, дозволяє зменшити силу тертя при переміщенні поршневої частини штока відносно циліндрової частини та запобігти витіканню змащувального масла. Виготовлення на циліндричній частині штока фланця, до якого кріпиться упор, дозволяє забезпечити збирання деталей штока та обмежити переміщення поршневої частини штока відносно циліндрової частини. Виконання у циліндричній частині штока між напрямними кільцями отвору забезпечує надходження масла до напрямних кілець. На Фіг. 1 показано телескопічний шток з пружиною стискання, на Фіг. 2 показано телескопічний шток з тарілчастою пружиною. Телескопічний шток поршневого двигуна складається з поршневої 1 і циліндричної 2 частин та пружного елемента, який виконано у вигляді пружини стискання 3 або тарілчастої пружини 4, встановленої зовні на поршневу частину 1 штока. 1 UA 113071 U 5 10 15 20 Попередня сила стискання пружини 3 або 4 менше максимальної сили газів при згорянні палива, але більше сили стикання газів у циліндрі. На поршневій частині 1 штока закріплено напрямні кільця 5 з антифрикційного матеріалу, по периметру яких розташовано ущільнювачі 6. Циліндрична частина 2 штока має фланець 7, до якого кріпиться упор 8. У циліндричній частині 2 штока між напрямними кільцями 5 виконано отвір 9. Телескопічний шток поршневого двигуна працює наступним чином. При згорянні палива у циліндрі виникає максимальна сила, що діє на поршневу частину 1 телескопічного штока. У зв'язку з тим, що попередня сила стискання пружини 3 або 4 менше максимальної сили газів при згорянні палива, поршнева частина 1 стискає пружину 3 або 4 і рухається уздовж осі штока по напрямних кільцях 5, зменшуючи його довжину. При цьому частина максимальної сили тиску газів акумулюється у пружині 3 або 4 і на циліндричну частину 2 штока передається поступово. Після зменшення максимальної сили тиску газів телескопічний шток під дією пружини 3 або 4 розпрямляється. При цьому поршнева частина 1 рухається вздовж осі штока до впирання напрямного кільця 5 в упор 8, що притискається до фланця 7. Змащування напрямних кілець 5 відбувається за рахунок охолоджувального масла, що циркулює через телескопічний шток та отвір 9. Корисна модель дозволяє зменшити динамічне навантаження на вузли та деталі кривошипно-шатунного механізму, знизити швидкість зношування підшипників ковзання і збільшити строк експлуатації поршневого двигуна. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Телескопічний шток поршневого двигуна, що складається з поршневої і циліндричної частин та пружного елемента, який відрізняється тим, що пружний елемент виконано у вигляді пружини стискання або тарілчастої пружини, встановленої зовні на поршневу частину штока. 2. Телескопічний шток поршневого двигуна за п. 1, який відрізняється тим, що попередня сила стискання пружини менше максимальної сили газів при згорянні палива, але більше сили стискання газів у циліндрі. 3. Телескопічний шток поршневого двигуна за п. 1, який відрізняється тим, що на поршневій частині штока закріплено напрямні кільця з антифрикційного матеріалу, по периметру яких розташовано ущільнювачі. 4. Телескопічний шток поршневого двигуна за п. 1, який відрізняється тим, що циліндрична частина штока має фланець, до якого кріпиться упор. 5. Телескопічний шток поршневого двигуна за п. 3, який відрізняється тим, що у циліндричній частині штока між напрямними кільцями виконано отвір. 2 UA 113071 U 3 UA 113071 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4