Поршневая машина – варианты

(51) 01 9/04 (2006.01) 04 9/00 (2006.01) 02 3/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Поршневая машина, содержит цилиндр 1,поршень 4 со штоком 7, выполненным в виде пружины и снабженный шатуном 5 в виде двуплечего рычага 5 и противовесом 8, в котором для увеличения крутящего момента цилиндр выполнен подвижным. Для снижения жесткости системы рычагов в качестве варианта предлагается соединение двуплечего рычага 5 с механизмом привода 9 посредством компенсирующих пружин 13. Предлагаемые изобретения позволяют упростить конструкцию, увеличить крутящий момент за счет снижения жесткости связей в механизмах.(76) Бондаренко Виктор Тимофеевич , Унанян Камо Валентинович 21870 Изобретение относится к области машиностроения в частности к объемным поршневым машинам, таким как двигатели,компрессоры, насосы. Известна поршневая машина, содержащая корпус, расположенные в нем по меньшей мере два цилиндра, в которых установлены поршни со штоками, соединенными со сдвоенным эксцентриком, и приводной вал с шейкой 1. А.с. СССР 1823913 Поршневая машина. МПК 019/04. Опубл. 23.06.93. Бюл. 23. Известное устройство позволяет обеспечить самоустанавливаемость механизма поршневой группы путем исключения избыточных связей механизма, а также позволяет повысить технологичность конструкции за счет снижения требований к точности изготовления деталей, входящих в устройство. Недостатками устройства являются наличие жестких связей в механизмах и отсутствие регулирования усилий воздействия на выходе. Жесткие связи в механизмах требуют наличия механизма уравновешивания сил инерции, а отсутствие регулирования усилий воздействия на выходе снижает эффективность работы машины. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является поршневая машина,содержащая установленный в цилиндре поршень со штоком, снабженный механизмом привода и устройством для регулирования рабочего объема цилиндра 2. А.с. СССР 909229 Поршневая машина. МПК 0131/14 0425/00. Опубл. 28.08.82. Бюл. 8 (прототип). Указанное устройство обеспечивает регулировку рабочего объема цилиндра, что позволяет изменять усилие воздействия на выходе. Недостатками указанной машины являются жесткие связи в механизмах, а также наличие второго кривошипного механизма,которые усложняют конструкцию поршневой машины. Задачей изобретения является создание поршневой машины с увеличением крутящего момента за счет снижения жесткости связей в механизмах. Технический результат проявляется в увеличении крутящего момента и достигается тем,что цилиндр выполнен подвижным, а соединение шатуна с поршнем выполнено посредством пружины, имеющем противовес. Шатун выполнен в виде двуплечего рычага и соединен с приводом,причем это соединение может быть выполнено непосредственно или с использованием дополнительного рычага. В этом случае головка шатуна установлена на рычаге подвижно между компенсирующими пружинами. По сравнению с известными в 1 и 2 предлагаемое устройство позволяет увеличить крутящий момент на приводном валу за счет использования дополнительной энергии разряжения воздуха и энергии, накопленной в пружине. При этом увеличение крутящего момента происходит 2 как в такте перемещения поршня на сжатие, так и в такте расширения. Сущность изобретения пояснена на рисунках. На фиг. 1 изображен общий вид поршневой машины. На фиг. 2 - вариант соединения двуплечего рычага с приводом. Поршневая машина состоит из цилиндра 1,установленного в направляющей 2 и снабженного рычагом 3, поршня 4, шатуна 5 в виде двуплечего рычага с опорой 6, штока в виде пружины 7, с противовесом 8, привода 9 в виде кривошипа. Открытая часть цилиндра 1 снабжена упором 10. Рычаг 3 соединен с приводом рабочей машины 11. Вариантом соединения шатуна 5 с приводом 9,является рычаг 12, имеющий компенсирующие пружины 13, установленные на фиксаторах 14. Поршневая машина работает следующим образом При вращении кривошипа привода 9 шатун 5 совершает колебательно-вращательное движение вокруг опоры 6. За счет жесткости пружины 7,которая регулируется изменением массы противовеса 8 (для этого могут применяться и другие способы, например, установка винтового механизма) правое плечо шатуна 5 перемещает поршень 4 внутри цилиндра 1. Пружина 7 обеспечивает снижение жесткости работы механизма, за счет деформации. При движении поршня 4 вниз он взаимодействует с упором 10 цилиндра 1 и перемещает его по направляющим 2, одновременно в надпоршневом пространстве образуется разряжение. Пружина 7 растягивается от усилия,создаваемого приводом 9 и действия противовеса 8. Цилиндр 1 передает перемещение на рычаг 3,соединенный с приводом 11 рабочей машины. Разряжение в надпоршневом пространстве способствует дополнительному перемещению цилиндра 1, что способствует увеличению крутящего момента передаваемого на привод 11 рабочей машины. Перемещение поршня 4 под действием разряжения предотвращается регулированием жесткости пружины 7. При движении поршня 4 вверх воздух в надпоршневом пространстве сжимается, и поршень 4 с цилиндром 1 перемещаются в верхнее положение. В этом случае цилиндр 1 получает дополнительное усилие от энергии разжатия пружины 7, так как масса противовеса 8 уравновешивается усилием,создаваемым кривошипом 9, на левом плече шатуна 5. Часть воздуха, попавшее в надпоршневое пространство вследствие неплотности прилегания поршня 4 к внутренней поверхности цилиндра 1, удаляется через обратный клапан (на фигурах не указан),который может устанавливаться как в поршне 4, так и в цилиндре 1. Обеспечение плотности прилегания цилиндра 4 к внутренней поверхности цилиндра 1 осуществляется известными способами, например,установкой колец. Для дополнительного снижения жесткости механизма в качестве варианта предлагается размещение шатуна 5 подвижно между 21870 компенсирующими пружинами 13, установленными на дополнительном рычаге 12, соединенным с кривошипом привода 9, регулировка жесткости компенсирующих пружин 13,производится перемещением фиксаторов 14 вдоль рычага 12. Изменение усилия на плечах шатуна 5 достигается изменением соотношения длин плечей,посредством перемещения опоры 6 вдоль шатуна 5,при этом происходит изменение расстояния перемещения цилиндра 1. Для предотвращения зависания привода 11 рабочей машины в мертвых точках поршневая машина может быть снабжена несколькими (двумя и более) цилиндрами. В этом случае их рабочие циклы должны быть смещены. Таким образом, предлагаемое изобретение отвечает требованиям, предъявляемым к ним, так как оно является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Поршневая машина,содержащая установленный в цилиндре поршень со штоком,шатун, снабженный механизмом привода и устройством для регулирования рабочего объема цилиндра отличающаяся тем, что цилиндр выполнен подвижным и соединен рычагом с приводом рабочей машины, а шток выполнен в виде пружины, шатун соединен с приводом посредством рычага, причем место соединения снабжено компенсирующими пружинами и головка шатуна установлена на рычаге подвижно между пружинами. 2. Поршневая машина,содержащая установленный в цилиндре поршень со штоком,шатун, снабженный механизмом привода и устройством для регулирования рабочего объема цилиндра отличающаяся тем, что шатун выполнен в виде двуплечего рычага и пружина снабжена противовесом.