Пневматичний двигун з вільними поршнями і шестернями, що містить декілька ступенів зниження тиску і зворотні пружини

Реферат: Пневматичний двигун з вільними поршнями містить бак із стисненим повітрям, обладнаний випускним клапаном, трубки і клапани, які сполучають бак з рушійними поршнями, кожен з яких розміщений у відповідному циліндрі, при цьому шток кожного циліндра сполучений з ланцюгом, прикріпленим своїм іншим кінцем до пружини, інший кінець якої прикріплений до нерухомої точки, а кожен ланцюг кожного поршня сполучений з шестернею, причому шестерні встановлені на одній осі, що є ведучою віссю пристрою, на якому встановлений двигун, такого як автомобіль, генератор або інший пристрій, при цьому двигун містить систему керування відкриттям і закриттям клапанів в належний час, яка утворена відомими засобами, такими як програмований логічний контролер, мікрокомп'ютер або аналогічними засобами. UA 73651 U (33) Код держави-учасниці UY, Паризької конвенції, UY UA 73651 U UA 73651 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області механіки двигунів і зокрема до використання стисненого газу. Заявник є власником декількох патентів в даній технічній області, включаючи автомобільну область. Рішення за даною корисною моделлю дає перевагу з кращого використання енергії, окрім іншого з наступних причин: a) менше тертя завдяки виключно прямолінійному руху поршнів та їх штоків; b) використання зниження тиску в кожному ступені, кожен з яких містить циліндр послідовно більшого діаметра, і оскільки сила дорівнює добутку тиску на площу поверхні, то при зниженні тиску і збільшенні діаметра поршня подальшого ступеня може бути отримане привідне зусилля; c) коли газ розширюється, його температура знижується; проте, коли навколишнє повітря проходить у циліндри, зазвичай при більш високій температурі, це приводить до підвищення тиску в системі. Двигун містить бак із стисненим повітрям, обладнаний випускним клапаном, трубки і клапани, які сполучають бак з рушійними поршнями, кожен з яких розміщений у відповідному циліндрі. Шток кожного циліндра сполучений з ланцюгом, прикріпленим своїм іншим кінцем до пружини, інший кінець якої прикріплений до нерухомої точки, а кожен ланцюг кожного поршня сполучений з шестернею, причому шестерні встановлені на одній осі, що є ведучою віссю пристрою, на якому встановлений двигун, такого як автомобіль, генератор або інший пристрій. Двигун містить систему керування відкриттям і закриттям клапанів в належний час, яка утворена відомими засобами, такими як програмований логічний контролер, мікрокомп'ютер або аналогічними засобами. Крім того, у окремому випадку реалізації корисної моделі двигун містить три поршні. Крім того, у окремому випадку реалізації корисної моделі двигун містить будь-яке число поршнів. Двигун містить електронну або механічну або комбіновану систему, яка, після того, як поршень здійснює свій максимальний хід, відкриває клапан, який сполучає поршень з наступним, а останній з них сполучає його з атмосферою. Двигун містить систему, яка забезпечує певну витримку часу від моменту, коли поршень досягає свого максимального ходу, до відкриття клапана, який сполучає його з наступним поршнем, залежно від положення акселератора для прискорення потужності і забезпечення більшого часу для нагріву повітря перед його надходженням до наступного поршня. Передбачений вибір поршнів двигуна за групами для зниження в них тиску і чергування груп, щоб дати повітрю більше часу для нагріву і підвищення ефективності. Два поршні двигуна працюють в одному напрямі, але в протилежній орієнтації, і з різними шестернями, причому поршні сполучені за допомогою штоків під кутом 180° один до одного і з ведучою віссю двигуна. У двигуні передбачена вісь з різзю на місці установлення шестерень і розміщення шарикопідшипників для установлення осі на деталі, що має внутрішню різь і плоску зовнішню поверхню, де виконана система кріплення для шарикопідшипників, наприклад, у вигляді каркасів і кришок, причому зазначені шарикопідшипники сполучені з шасі транспортного засобу або з двигуном. Крім того, у окремому випадку реалізації корисної моделі передбачена вісь зі шпонками для з'єднання шестерень з віссю і встановлені шарикопідшипники для кріплення зазначеної осі, причому в місцях установлення шпонок вісь може мати різні діаметри, при цьому передбачена система кріплення для шарикопідшипників, наприклад, у вигляді каркасів і кришок, що сполучає шарикопідшипники з шасі автомобіля або з двигуном. Для полегшення розуміння описаного вище пристрою і його дії далі описаний кращий приклад здійснення з посиланням на креслення. Коли бажана кількість повітря надійшла в циліндр 4, клапан 3 закривається, а клапан 11 відкривається. Повітря надходить з циліндра 4 в циліндр 13 через трубку 12 і клапан 11. Повітря штовхає поршень 14, який тягне шток 15, який тягне ланцюг 24. Це викликає поворот шестірні 23 і поворот осі 10, що викликає поворот колеса транспортного засобу. Далі відкривається клапан 16, повітря проходить від циліндра 13 до циліндра 18 через трубку 17 і клапан 16. Повітря штовхає поршень 19, який тягне шток 20, який тягне ланцюг 25. Це викликає поворот шестірні 22 і поворот осі 10. Далі відкривається клапан 21. Повітря від циліндрів 4, 13 і 18 проходить через трубки 12, 17 і 28 і клапани 11, 16 і 21 і виходить в атмосферу. Поршні повертаються до свого початкового положення, тобто до точки свого ходу, найближчої до клапанів, під дією пружин 9, 27 і 26, які тягнуть ланцюги 8, 24 і 25, а вони, у свою чергу, тягнуть штоки відповідно 6, 15 і 20. При цьому повітря проходить з навколишнього 1 UA 73651 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 середовища у циліндри через їх відповідні впускні пристрої 29, 30 і 31. Клапани 11, 16 і 21 закриваються для повторення циклу. Один зі способів роботи цієї системи полягає в наступному. Коли поршень 5 доходить до кінця свого ходу, клапан 11 відкривається. Це може бути забезпечене різними шляхами. Один з них полягає у тому, що, досягаючи кінця свого ходу, шток 6 вступає у контакт з механізмом, який відкриває клапан механічно. Інший спосіб полягає у тому, що коли шток 6 досягає кінця свого ходу, він замикає електричний ланцюг, який приводить в дію соленоїд і відкриває клапан 11. Коли повітря іде від циліндра 4 до циліндра 13, воно примушує працювати поршень 14. Коли поршень 14 досягає кінця свого ходу, він відкриває клапан 16 таким же чином, як був відкритий клапан 11. Тепер повітря іде від циліндра 13 до циліндра 18, примушуючи працювати поршень 19. Коли поршень 19 досягає кінця свого ходу, він відкриває клапан 21, тим самим допускаючи вихід повітря в атмосферу. Тепер три поршні приводяться пружинами у своє початкове положення, тобто в положення, найближче до клапанів (при цьому допускається впуск навколишнього повітря в циліндри через їх впускні пристрої 29, 30 і 31). Слід зауважити, що до пружини 8 може бути прикладене більше зусилля, наступною за зусиллям може бути пружина 24, а потім пружина 26, щоб поршень 5 приходив у початкове положення першим, потім поршень 14 і потім поршень 19. Коли поршень 5 досягає свого початкового положення, він закриває клапан 11. Коли поршень 14 досягає свого початкового положення, він закриває клапан 16. Коли поршень 19 досягає свого початкового положення, він закриває клапан 21. Коли всі три поршні досягають свого початкового положення, клапан 3 може бути відкритий для повторення циклу. Ідеально було б, щоб повітря виходило під атмосферним тиском, але воно може виходити і під вищим тиском. Крім того, клапан 3 може залишатися відкритим навіть після того, як один або декілька поршнів закінчили свій хід. У тому випадку, коли до поршнів надійшла невелика кількість повітря і деякі з них або усі вони не пройшли свій хід повністю, клапани 11, 16 і 21 можуть відкриватися незалежно, механічно або іншою системою. Потім усі ці клапани закриваються для того, щоб почати цикл. Поршень встановлений таким чином, що він тягне в тому ж напрямі, що інший поршень, але сам має протилежну орієнтацію. Іншими словами, якщо один поршень тягне при русі зверху вниз, інший тягне при русі від нижнього кінця штока. Усі компоненти сполучені таким же чином, але два поршні сполучені один з одним. При цьому досягаються дві переваги: відсутні втрати енергії в пружинах і зворотний рух поршня відбувається швидше, що забезпечує підвищення потужності двигуна. Коли один поршень працює, він приводить інший поршень в початкове положення. Слід зауважити, що двигун вільного ходу з шестернями, предмет даної корисної моделі, має безліч переваг. Одна з найважливіших переваг полягає у відсутності необхідності в теплообміннику, оскільки сам двигун є чудовим теплообмінником. Коли повітря розширюється і охолоджується, поршень нагрівається. Це відбувається тому, що атмосферне повітря, можливо при вищій температурі, проходить у циліндр через призначений для цього повітряний клапан і підвищує температуру циліндра в основному усередині нього, що потім викликає нагрів повітря під час роботи поршня. Поршневий шток також нагрівається при виході в атмосферу і нагріває повітря під час роботи поршня. У поршні високого тиску зазор між циліндром і штоком складає 2 мм, що викликає швидкий нагрів системи. Крім того, для подальшого нагріву можуть бути передбачені зовнішні ребра. У автомобільному двигуні можуть бути передбачені дванадцять поршнів, що працюють зі зниженням тиску по групах з трьох поршнів у наступному порядку: перша група з трьох поршнів, потім друга група з трьох поршнів, потім третя група з трьох поршнів і потім четверта група з трьох поршнів. Таким чином, коли перша група повинна працювати знову, вона вже розігріта. Двигун може бути виконаний великим за розмірами і з великою кількістю поршнів, щоб досягти кращого функціонування як теплообмінник. Вісь з різзю, на якій встановлені шестерні, може бути виконана у вигляді єдиної деталі. Ця вісь може також працювати як колінчастий вал. Для кращого кріплення на ній можуть бути встановлені втулки з внутрішньою різзю і гладкою зовнішньою поверхнею в місцях установлення шарикопідшипників кріплення шасі у вигляді звичайної рами. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Пневматичний двигун з вільними поршнями, що є двигуном з декількома ступенями зниження тиску і зворотними пружинами, який відрізняється тим, що він містить бак із стисненим повітрям, обладнаний випускним клапаном, трубки і клапани, які сполучають бак з рушійними 2 UA 73651 U 5 10 15 20 25 30 поршнями, кожен з яких розміщений у відповідному циліндрі, при цьому шток кожного циліндра сполучений з ланцюгом, прикріпленим своїм іншим кінцем до пружини, інший кінець якої прикріплений до нерухомої точки, а кожен ланцюг кожного поршня сполучений з шестернею, причому шестерні встановлені на одній осі, що є ведучою віссю пристрою, на якому встановлений двигун, такого як автомобіль, генератор або інший пристрій, при цьому двигун містить систему керування відкриттям і закриттям клапанів в належний час, яка утворена відомими засобами, такими як програмований логічний контролер, мікрокомп'ютер або аналогічними засобами. 2. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що містить три поршні. 3. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що містить будь-яке число поршнів. 4. Двигун за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що містить електронну або механічну або комбіновану систему, яка після того, як поршень здійснює свій максимальний хід, відкриває клапан, який сполучає поршень з наступним, а останній з них сполучає його з атмосферою. 5. Двигун за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що містить систему, яка забезпечує певну витримку часу від моменту, коли поршень досягає свого максимального ходу, до відкриття клапана, який сполучає його з наступним поршнем, залежно від положення акселератора для прискорення потужності і забезпечення більшого часу для нагріву повітря перед його надходженням до наступного поршня. 6. Двигун за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що передбачений вибір поршнів двигуна за групами для зниження в них тиску і чергування груп, щоб дати повітрю більше часу для нагріву і підвищення ефективності. 7. Двигун за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що два поршні працюють в одному напрямі, але в протилежній орієнтації, і з різними шестернями, причому поршні сполучені за допомогою штоків під кутом 180° один до одного і з ведучою віссю двигуна. 8. Двигун за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що передбачена вісь з різзю на місці установлення шестерень і розміщення шарикопідшипників для установлення осі на деталі, що має внутрішню різь і плоску зовнішню поверхню, де виконана система кріплення для шарикопідшипників, наприклад, у вигляді каркасів і кришок, причому зазначені шарикопідшипники сполучені з шасі транспортного засобу або з двигуном. 9. Двигун за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що передбачена вісь зі шпонками для з'єднання шестерень з віссю і встановлені шарикопідшипники для кріплення зазначеної осі, причому в місцях установлення шпонок вісь може мати різні діаметри, при цьому передбачена система кріплення для шарикопідшипників, наприклад, у вигляді каркасів і кришок, що сполучає шарикопідшипники з шасі автомобіля або з двигуном. 3 UA 73651 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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