LT5483B - Bešvaistiklinis stūmoklinis įrenginys - Google Patents

Abstract

Siūlomas bešvaistiklinis stūmoklinis įrenginys - vidaus degimo variklis, garo mašina, siurblys, kompresorius ar panašiai - apjungia tradicinį stūmoklinį mechanizmą ir tiesiaeigio slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinį mechanizmą į vieningą sistemą, galinčią funkcionuotikaip savarankiškas agregatas arba kitų įrenginių sudėtyje, ir priskirtinas prie bendrosios mašinų gamybos srities bei variklių. Išradimo tikslas - apjungti stūmoklinius mechanizmus su krumpliaratiniais judėjimo tipo keitimo mechanizmais į kompleksinius įrenginius taip, kad, nenaudojant imlių ir sudėtingų švaistiklinių judėjimo ir energijos perdavimo sistemų, būtų užtikrintas platus tų įrenginių tiesiaeigio judėjimo eigų diapazonas, krumpliaračiųpatvarumas ir konstrukcijos ekonomiškumas. Siūlomąįrenginį sudaro korpusas (1), jame sumontuotas judėjimo tipo keitimo krumpliaratinis mechanizmas (2) ir stūmoklinis mechanizmas. Judėjimo tipo keitimo mechanizme (2) nejudamai sumontuotas centrinis krumpliaratis (12), jis sukabintas su krumpliaračiu(13), nejudamai užtvirtintu ant skriejiko (20) ekscentrinėje kiaurymėje laisvai besisukančio tarpinio veleno (18), ant to paties tarpinio veleno nejudamai užtvirtintas dar ir krumpliaratis (14), sukabintas su laisvai besisukančiu krumpliaračiu (15),laisvai besisukančiu ant kito veleno tame pat skriejike (20). Krumpliaračių matmenys parinkti taip,kad galinės ašies (17) centras, dirbant įrenginiui, juda tiesiaeigiu slenkamuoju judėjimu.

Description

Siūlomas bešvaistiklinis stūmoklinis įrenginys- vidaus degimo variklis, garo mašina, siurblys, kompresorius ar panašiai- apjungia tradicinį stūmoklinį mechanizmą ir krumpliaratinį judėjimo tipo keitimo mechanizmą į vieningą sistemą galinčią funkcionuoti kaip savarankiškas agregatas arba kitų įrenginių sudėtyje, ir priskirtinas tiek prie bendrosios mašinų gamybos srities, tiek prie variklių, siurblių, kompresorią tiek ir prie mechanizmų bei pavarų srities. Bešvaistiklinis stūmoklinis įrenginys užtikrina optimalų vienos energijos rūšies pakeitimą kita rūšimi bei vieno tipo judėjimo, pavyzdžiui, tiesiaeigio slenkamojo, pakeitimą kito tipo judėjimu, pavyzdžiui, sukamuoju, ir atvirkščiai.

Bešvaistiklinis stūmoklinis įrenginys gali būti panaudotas traktorių, automobilių motociklą kompresorią siurblių gamybos pramonėje, aviacijoje, kosmonautikoje, laivų statyboje, poligrafijoje, kalnakasyboje, staklių prietaisų bei kėlimo-transporto įrenginių gamyboje, energetikoje ir daugelyje kitų sričių. Siūlomas įrenginys ypatingai tinka naujo tipo vidaus degimo variklių siurblių kompresorių automatizuotų sistemų prietaisų gamybai. Įrenginį numatyta vadinti „Vinlderio įrenginiu“ ir žymėti jį šiuo ženklu.

*

Technikos lygiu žinomi įvairūs bešvaistikliniai stūmokliniai įrenginiai (vidaus degimo varikliai, siurbliai, kompresoriai), susidedantys iš stūmoklinių mechanizmų ir krumpliaratiniu judėjimo tipo keitimo mechanizmų sujungtų tarpusavyje išilginėmis jungtimis, judančiomis tiesiaeigiu slenkamuoju judėjimu, t.y., sprendžiantys panašų uždavinį, kaip ir siūlomas įrenginys, pavyzdžiui, įrenginys, aprašytas US patente Nr.6, 510, 831B2 (Vaismano variklis). Įrenginys turi nejudamai sumontuotą vidinio kabinimo krumpliaratį, sukabintą su dvigubai mažesnio skersmens satelitiniu krumpliaračiu, laisvai besisukančiu nešančios įvorės ekscentrinėje kiaurymėje ir turinčiu ekscentrinį pirštą sujungtą su išilgine jungtimi. Dėl nurodyto abiejų krumpliaračių matmenų ryšio tiesiaeigio judėjimo eiga vienareikšmiškai apibrėžta krumpliaračių matmenimis ir negali būti norimai mažo dydžio, kas labai apriboja tokio įrenginio pritaikymo galimybes.

Kitas žinomas įrenginys aprašytas US patenteNr.5, 158, 046. Tai dvitaktis variklis, turintis tiesiaeigio judėjimo pavarą susidedančią iš dviejų korpuse nejudamai įtvirtintų vidinio kabinimo krumpliaračių sukabintų su dviem dvigubai mažesnio skersmens satelitiniais krumpliaračiais, sumontuotais ant varomųjų velenų ekscentrinių ašių. Įrenginys turi tuos pačius trūkumus, kaip nurodyta aukščiau.

Dar vienas įrenginys aprašytas US patente Nr.6, 098, 477. Įrenginys keičia tiesiaeigį slenkamą į judėjimą sukamuoju ir atvirkščiai, panaudojant planetarinį mechanizmą susidedantį iš nejudamai užtvirtinto vidinio kabinimo krumpliaračio, sukabinto su dvigubai mažesniu satelitiniu krumpliaračiu, nejudamai sumontuotu ant veleno, laisvai besisukančio skriejiko ekscentrinėje kiaurymėje, ant to paties veleno nejudamai sumontuotas galinis pirštas, kurio ašies atstumas iki minėto veleno ašies lygus satelitinio krumpliaračio spinduliui. Įrenginys irgi turi ribotas pritaikymo galimybes dėl tų pačių trūkumą kaip nurodyta aukščiau.

Išradimo tikslas-- apjungti stūmoklinius mechanizmus su krumpliaratiniais judėjimo tipo keitimo mechanizmais į kompleksinius įrenginius taip, kad, nenaudojant imlių ir sudėtingų švaistiklinių judėjimo ir energijos perdavimo sistemą būtų užtikrintas platus tų įrenginių tiesiaeigio judėjimo eigų diapazonas, krumpliaračių patvarumas ir konstrukcijos ekonomiškumas.

Siūlomas bešvaistiklinis stūmoklinis įrenginys turi korpusą jame sumontuotą judėjimo tipo keitimo mechanizmą cilindrą nejudamai sutvirtintą su korpusu, stūmoklį, laisvai slankiojantį cilindre, cilindro galvutę, nejudamai sutvirtintą su cilindru, darbinės ertmės užpildymo bei išlaisvinimo elementus (pavyzdžiui, vožtuvus, uždegimo žvakes ar panašiai), išilginę jungtį, ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungiančią stūmoklį su judėjimo tipo keitimo mechanizmu ir ciklo valdymo elementus. Nauja įrenginyje yra tai, kad judėjimo tipo keitimo mechanizme, atliekančiame tiesiaeigio judėjimo keitimą sukamuoju ir atvirkščiai, nejudamai sumontuotas išorinio kabinimo centrinis krumpliaratis, kurio dalijamojo skersmens spindulys lygus Γι, jis sukabintas su dalijamojo skersmens spindulį Γ3 turinčiu krumpliaračiu, nejudamai užtvirtintu ant skriejiko ekscentrinėje kiaurymėje laisvai besisukančio tarpinio veleno, ant to paties tarpinio veleno nejudamai užtvirtintas dar ir dalijamojo skersmens spindulį Γ4 turintis krumpliaratis, sukabintas su laisvai besisukančiu dalijamojo skersmens spindulį Ts turinčiu krumpliaračiu, nejudamai sumontuotu ant kito veleno tame pačiame skriejike, pastarojo krumpliaračio sukimosi ašis nutolusi nuo skriejiko sukimosi ašies atstumu Γ, be to, šis krumpliaratis (arba jo velenas) nejudamai sutvirtintas su laikikliu bei galine ašimi, tos galinės ašies centras nutolęs nuo šio krumpliaračio sukimosi ašies centro atstumu Γι, lygiu atstumui Γ, skriejikas nejudamai sujungtas su centriniu velenu, jų bendra sukimosi ašis sutampa su nejudančio centrinio krumpliaračio ašimi, ir jie laisvai sukasi korpuso atžvilgiu, varantysis (arba varomasis) elementas bei vienas iš ciklo valdymo elementų kietai kinematiškai sujungti su centriniu velenu, o krumpliaračių matmenys parinkti taip, kad krumpliaratis, kuris nejudamai sutvirtintas su laikikliu, ir jo velenas, dirbant įrenginiui, sukasi dvigubai didesniu dažniu, nei skriejikas, tai yra, (n/n) χ (η/Γ5>=2, o jų sukimosi kryptis priešinga skriejiko sukimosi krypčiai.

Pateikiamas kitas bešvaistiklinis stūmoklinis įrenginys, kurio judėjimo tipo keitimo mechanizmas taip pat atlieka tiesiaeigio judėjimo keitimą sukamuoju ir atvirkščiai vidinio ir išorinio kabinimo krumpliaračių pagalba. Judėjimo tipo keitimo mechanizme nejudamai sumontuotas dalijamojo skersmens spindulį F2 turintis vidinio kabinimo centrinis krumpliaratis, jis sukabintas su dalijamojo skersmens spindulį 1*3 turinčiu krumpliaračiu, nejudamai užtvirtintu ant skriejiko ekscentrinėje kiaurymėje laisvai besisukančio tarpinio veleno, ant to paties tarpinio veleno nejudamai užtvirtintas dar ir dalijamojo skersmens spindulį F< turintis krumpliaratis, sukabintas su laisvai skriejike besisukančiu parazitiniu krumpliaračiu, kuris, savo ruožtu, sukabintas su kitu laisvai besisukančiu dalijamojo skersmens spindulį Ts turinčiu krumpliaračiu, sumontuotu nejudamai ant kito veleno tame pačiame skriejike, pastarojo krumpliaračio sukimosi ašis nutolusi nuo skriejiko sukimosi ašies atstumu Γ, šis krumpliaratis (arba jo velenas) nejudamai sutvirtintas su laikikliu bei galine ašimi, galinės ašies centras nutolęs nuo šio krumpliaračio sukimosi ašies centro atstumu 1*1, lygiu atstumui r, be to, abu krumpliaračiai, esantys sukabinime su parazitiniu krumpliaračiu, nesiliečia tarpusavyje, skriejikas nejudamai sujungtas su centriniu velenu, jų bendra sukimosi ašis sutampa su nejudančio centrinio krumpliaračio ašimi, ir jie laisvai sukasi korpuso atžvilgiu, varantysis (arba varomasis) elementas bei vienas iš ciklo valdymo elementų kietai kinematiškai sujungti su centriniu velenu, o krumpliaračių matmenys parinkti taip, kad nejudamai sutvirtintas su laikikliu krumpliaratis ir jo velenas, dirbant įrenginiui, sukasi dvigubai didesniu dažniu, nei skriejikas, tai yra, (Y2IT3) χ (Γ4/Γ5>=2, o jų sukimosi kryptis priešinga skriejiko sukimosi krypčiai.

Tokio įrenginio pritaikymo tikslas—išplėsti jo komponavimo ir panaudojimo galimybes.

Siūlomas įrenginys, kai prie bešvaistiklinio stūmoklinio įrenginio, turinčio vieną krumpliaratinį judėjimo tipo keitimo mechanizmą ir vieną stūmoklinį mechanizmą, papildomai prijungtas dar vienas stūmoklinis mechanizmas. Tokio įrenginio korpuse sumontuoti du cilindrai, išdėstyti vienoje ašyje vienas prieš kitą skirtingose nuo galinės ašies pusėse, kiekviename iš tų cilindrų yra stūmoklis, cilindro galvutė, darbinės ertmės užpildymo ir išlaisvinimo elementai bei išilginė jungtis, o gamybos paklaidų kompensavimui vienoje išilginėje jungtyje įvestas, pavyzdžiui, kompensacinis šarnyras, sujungtas su kita išilgine jungtimi, arba panaudotas kitas žinomas gamybos paklaidų kompensavimo būdas.

Šio įrenginio pritaikymo tikslas- užtikrinti įrenginio kompaktiškumą ir technologiškumą, padidinti jo galingumą bei ekonomiškumą.

Galimas aukščiau aprašytų įrenginių jungimas į kompleksinį įrenginį, kuriame sumontuoti keli vienodi arba skirtingi stūmokliniai mechanizmai, kiekvieną iš kurių sudaro, pavyzdžiui, cilindras, stūmoklis, cilindro galvutė, darbinės ertmės užpildymo ir išlaisvinimo elementai, išilginė jungtis bei ciklo valdymo elementai, ir keli nuosekliai tarpusavyje sujungti į sistemą judėjimo tipo keitimo mechanizmai, pavyzdžiui, mechanizmai, turintys tiek vienodus, tiek ir skirtingus parametrus, kiekvieno iš jų galinės ašys ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungtos su stūmokliais, o ant skriejiku centrinių velenų nejudamai užtvirtinti papildomi krumpliaračiai, kurie paskaičiuoti ir sumontuoti taip, kad visų galinių ašių centrai, dirbant įrenginiui, atlieka nustatytų dažnių tiesiaeigį slenkamą) į judėj imą.

Tokio jungimo tikslas- užtikrinti galimybę konstruoti ir gaminti norimo galingumo ir parametrų daugiafunkcijinius įrenginius.

Siūlomas dar vienas bešvaistiklinio stūmoklinio įrenginio variantas, kai korpuse sumontuoti ir nuosekliai krumpliaračių pagalba tarpusavyje sujungti į sistemą keli judėjimo tipo keitimo mechanizmai išdėstyti lanku ar apskritimu, o jų galinės ašys ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungtos su stūmoklinių mechanizmų stūmokliais.

Įrenginio sukūrimo tikslas- išplėsti komponavimo galimybes.

Siūloma įrenginių sistema iš dviejų vienodų bešvaistiklinių stūmoklinių įrenginių, nejudamai sumontuotų vienas priešais kitą ant bendro pagrindo taip, kad jų priešais esančios galinės ašys, judančios vienodu greičiu, vienodomis kryptimis bei vienodo dydžio eigomis, sutampa; priešais esančios galinės ašys gali būti pagamintos ir išvien arba nejudamai sujungtos tarpusavyje; įrenginių korpusai, pagrindas ir stūmoklinių mechanizmų cilindrai taip pat gali būti apjungti į bendrą korpusą.

Tokios sistemos paskirtis- pakeisti apkrovų, veikiančių į galines ašis, pobūdį bei suteikti naujas siūlomų įrenginių komponavimo galimybes.

Šis išradimas gali iš esmės pakeisti stūmoklinių įrenginių konstrukcijų ir gamybos koncepcijas, nes leidžia, panaudojant paprastus krumpliaračius, bet nenaudojant sudėtingų ir imlių švaistiklinių mechanizmų, keisti tiesiaeigius slenkamuosius judėjimus sukamaisiais ir atvirkščiai, be to, leidžia išvengti šoninių jėgų, veikiančių į cilindrų ir stūmoklių paviršius, poveikio, tuo pačiu padidinti įrenginių ilgaamžiškumą bei ekonomiškumą.

Išradimas paaiškinamas brėžiniais, kur Fig.1 pateikta įrenginio su tiesiaeigio slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai išorinio kabinimo krumpliaratiniu mechanizmu principinės schemos vaizdas iš priekio;

Fig.2—Fig.1 parodyto įrenginio principinė schema pjūvyje;

Fig.3 ir Fig.4—įrenginio su tiesiaeigio slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratiniu mechanizmu, sudarytu iš vidinio ir išorinio kabinimo krumpliaračių, principinė schema (atitinkamai vaizdas iš priekio ir pjūvyje);

Fig.5—Fig.1 ir Fig.2 parodyto įrenginio galinės ašies centro tiesiaeigio slenkamojo judėjimo schema;

Fig.6—Fig.3 ir Fig.4 parodyto įrenginio galinės ašies centro tiesiaeigio slenkamojo judėjimo schema;

Fig.7—dviejų stūmoklinių mechanizmų sujungimo su vienu judėjimo tipo keitimo krumpliaratiniu mechanizmu schema;

Fig.8—kelių stūmoklinių mechanizmų ir kelių nuosekliai krumpliaračių pagalba tarpusavyje sujungtų į sistemą judėjimo tipo keitimo krumpliaratinių mechanizmų, turinčių tiek vienodus, tiek ir skirtingus parametrus, sujungimo į bendrą įrenginį schema;

Fig.9-kelių stūmoklinių mechanizmų ir kelių nuosekliai krumpliaračių pagalba tarpusavyje sujungtų į sistemą judėjimo tipo keitimo krumpliaratinių mechanizmų įrenginio schema, kai pastarųjų centrinių velenų ašys išdėstytos lanku arba apskritimu;

Fig. 10—dviejų vienodų įrenginių, kurių kiekvienas sudarytas iš vieno ar kelių stūmoklinių mechanizmų bei vieno ar kelių judėjimo tipo keitimo mechanizmų, nejudamai sumontuotų vienas priešais kitą, schema.

Fig.1 ir Fig.2 parodytas siūlomas bešvaistiklinis stūmoklinis įrenginys turi korpusą 1, jame sumontuotą judėjimo tipo keitimo mechanizmą 2, cilindrą 3, nejudamai sutvirtintą su korpusu 1, stūmoklį 4, laisvai ašine kryptimi slankiojantį cilindre 3, cilindro galvutę 5, nejudamai sutvirtintą su cilindru 3, darbinės ertmės 6 užpildymo ir išlaisvinimo elementus 7 (pavyzdžiui, vožtuvus, uždegimo žvakes ar panašiai), išilginę jungtį 8, ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungiančią stūmoklį 4 sujudėjimo tipo keitimo mechanizmo 2 galine ašimi 17 ir ciklo valdymo elementą 9, kietai kinematiškai surištą su išilgine jungtimi 8. Judėjimo tipo keitimo mechanizme 2, atliekančiame tiesiaeigio slenkamojo judėjimo keitimą sukamuoju ir atvirkščiai, nejudamai sumontuotas išorinio kabinimo centrinis krumpliaratis 12, kurio dalijamojo skersmens spindulys lygus 1*2, jis sukabintas su dalijamojo skersmens spindulį Fj turinčiu krumpliaračiu 13, nejudamai užtvirtintu ant skriejiko 20 ekscentrinėje kiaurymėje laisvai besisukančio tarpinio veleno 18, ant to paties tarpinio veleno 18 nejudamai užtvirtintas dar ir dalijamojo skersmens spindulį Γ4 turintis krumpliaratis 14, sukabintas su laisvai besisukančiu dalijamojo skersmens spindulį rs turinčiu krumpliaračiu 15, nejudamai sumontuotu ant kito veleno 19 tame pačiame skriejike 20. Pastarojo krumpliaračio 15 sukimosi ašis nutolusi nuo skriejiko 20 sukimosi ašies atstumu Γ, šis krumpliaratis 15 (arba jo velenas 19) nejudamai sutvirtintas su laikikliu 16 bei galine ašimi 17, šios galinės ašies 17 centras nutolęs nuo krumpliaračio 15 sukimosi ašies centro atstumu Γι, lygiu atstumui Γ. Skriejikas 20 nejudamai sujungtas su centriniu velenu 11, jų bendra sukimosi ašis sutampa su nejudančio centrinio krumpliaračio 12 ašimi, ir jie laisvai sukasi korpuso 1 atžvilgiu. Varantysis (arba varomasis) elementas 10 bei vienas iš ciklo valdymo elementų 9’ taip pat kietai kinematiškai sujungti su centriniu velenu 11, pastarasis laisvai praeina pro nejudančio krumpliaračio 12 centrinę kiaurymę, o krumpliaračių 12,13,14 ir 15 matmenys parinkti taip, kad krumpliaratis 15 ir jo velenas 19, dirbant įrenginiui, sukasi dvigubai didesniu dažniu, nei skriejikas 20, tai yra, (Γς/Π) χ (Γ-ι/Γ5)=2, be to, krumpliaračio 15 ir jo veleno 19 sukimosi kryptis priešinga skriejiko 20 sukimosi krypčiai.

Įrenginys dirba tokiu būdu.

Skriejikų i 20 sukantis dažniu n, krumpliaratis 13, sukabintas su nejudančiu centriniu krumpliaračiu 12, sukasi apie savo ašį dažniu 11 χ (Γς/Π), o krumpliaratis 15, sukabintas su krumpliaračiu 14—dažniu n χ (Γϊ/Γ3) x (rVrs). Kai krumpliaračio 15 sukimosi ašis nutolusi nuo skriejiko 20 sukimosi ašies atstumu Γ, o galinės ašies 17 atstumas iki krumpliaračio 15 sukimosi ašies Γι taip pat lygus Γ (t. y., kai Γι=Γ ), tai, krumpliaračiui 15 sukantis apie savo ašį kryptimi, priešinga skriejiko 20 sukimosi krypčiai, ir du kartus didesniu dažniu, nei skriejikas 20 [t. y., kai ( Γ2/Γ3) x (n/rs)=2 ], galinės ašies 17 centras kartu su išilgine jungtimi 8 ir stūmokliu 4 per vieną skriejiko 20 apsisukimą tiesiaeigiu slenkamuoju judėjimu atlieka vieną dvigubą eigą kurios atstumas tarp galinių taškų lygus 4Γ.

To tiesiaeigio slenkamojo judėjimo trajektorija sutampa su tiese, kuri gali būti išvesta tam tikroje padėtyje per skriejiko 20 sukimosi ašies centrą krumpliaračio 15 sukimosi ašies centrą ir galinės ašies 17 centrą kai pastarasis yra tolimiausioje nuo skriejiko 20 sukimosi ašies padėtyje, o tos tiesės padėtis plokštumoje gali būti nustatoma bet kokiu norimu kampu pagal poreikį.

Ί

Įrenginys dirba ir atvirkščiai, negu aukščiau aprašyta, t. y., stūmokliui 4, išilginei jungčiai 8 ir galinei ašiai 17 vykdant tiesiaeigį slenkamąjį judėjimą visi kiti elementai, sukęsi prieš tai aprašytu būdu, atlieka sukamąjį judėjimą.

Fig.3 ir Fig.4 parodytame siūlomame įrenginyje judėjimo tipo keitimo mechanizme 2 nejudamai sumontuotas dalijamojo skersmens spindulį Γ2 turintis vidinio kabinimo centrinis krumpliaratis 12, jis sukabintas su dalijamojo skersmens spindulį Γ3 turinčiu krumpliaračiu 13, nejudamai užtvirtintu ant skriejiko 20 ekscentrinėje kiaurymėje laisvai besisukančio tarpinio veleno 18, ant to paties tarpinio veleno 18 nejudamai užtvirtintas dar ir dalijamojo skersmens spindulį fr turintis krumpliaratis 14, sukabintas su laisvai skriejike besisukančiu parazitiniu krumpliaračiu 21, kuris, savo ruožtu, sukabintas su kitu laisvai besisukančiu dalijamojo skersmens spindulį Γ5 turinčiu krumpliaračiu 15, sumontuotu nejudamai ant veleno 19 tame pačiame skriejike

20, pastarojo krumpliaračio 15 sukimosi ašis nutolusi nuo skriejiko 20 sukimosi ašies atstumu r, šis krumpliaratis 15 (arba jo velenas 19) nejudamai sutvirtintas su laikikliu 16 bei galine ašimi 17, galinės ašies 17 centras nutolęs nuo šio krumpliaračio 15 sukimosi ašies centro atstumu ΙΊ, lygiu atstumui r, abu krumpliaračiai 14 ir 15, esantys sukabinime su parazitiniu krumpliaračiu 21, nesiliečia tarpusavyje, be to, skriejikas 20 nejudamai sujungtas su centriniu velenu 11, jų bendra sukimosi ašis sutampa su nejudančio centrinio krumpliaračio 12 ašimi, ir jie laisvai sukasi korpuso 1 atžvilgiu, varantysis (arba varomasis) elementas 10 bei vienas iš ciklo valdymo elementų 9’ kietai kinematiškai sujungti su centriniu velenu 11, o krumpliaračių 12,13,14,15,21 matmenys parinkti taip, kad krumpliaratis 15 ir jo velenas 19, dirbant įrenginiui, sukasi apie savo ašį dvigubai didesniu dažniu, nei skriejikas 20, tai yra, (Γ2/Γ3) χ (Γ4/Γδ)=2, be to, krumpliaračio 15 ir jo veleno sukimosi kryptis priešinga skriejiko 20 sukimosi krypčiai.

Įrenginys dirba tokiu būdu.

Skriejikui 20 sukantis dažniu n, krumpliaratis 13, sukabintas su nejudančiu vidinio kabinimo krumpliaračiu 12, sukasi apie savo ašį dažniu n χ (Γ2/Γ3), o krumpliaratis 15, kinematiškai kietai surištas su krumpliaračiu 14 parazitinio krumpliaračio 21 pagalba—dažniu n x (Γ2/Γ3) x (Γ4/Γ5). Kai krumpliaračio 15 sukimosi ašis nutolusi nuo skriejiko 20 sukimosi ašies atstumu Γ, o galinės ašies 17 atstumas Γι iki krumpliaračio 15 sukimosi ašies taip pat lygus Γ (t. y., kai Γι=Γ ), tai, krumpliaračiui 15 sukantis apie savo ašį kryptimi, priešinga skriejiko 20 sukimosi krypčiai, ir du kartus didesniu dažniu, nei skriejikas 20 [t. y., kai ( Γϊ/η) χ (Γ4/Γ5>=2 ], galinės ašies 17 centras kartu su išilgine jungtimi 8 ir stūmokliu 4 per vieną skriejiko 20 apsisukimą tiesiaeigiu slenkamuoju judėjimu atlieka vieną dvigubą eigą kurios atstumas tarp galinių taškų lygus 4Γ.

To tiesiaeigio slenkamojo judėjimo trajektorija sutampa su tiese, kuri gali būti išvesta tam tikroje padėtyje per skriejiko 20 sukimosi ašies centrą krumpliaračio 15 sukimosi ašies centrą ir galinės ašies 17 centrą kai pastarasis yra tolimiausioje nuo skriejiko 20 sukimosi ašies padėtyje, o tos tiesės padėtis plokštumoje gali būti nustatoma bet kokiu norimu kampu pagal poreikį.

Įrenginys dirba ir atvirkščiai, negu aukščiau aprašytą t. y., stūmokliui 4, išilginei jungčiai 8 ir galinei ašiai 17 vykdant tiesiaeigį slenkamąjį judėjimą visi kiti elementai, sukęsi prieš tai aprašytu būdu, atlieka sukamąjį judėjimą.

Fig5 ir Fig.6 parodytos galinės ašies 17 centro tiesiaeigio slenkamojo judėjimo schemos. Kaip seka iš įrenginių aprašymo, krumpliaratis 15 kartu su galine ašimi 17 sukasi apie savo ašį dvigubai didesniu dažniu, nei skriejikas 20. Iš schemos matosi, kad, skriejikui 20 pasisukus, pavyzdžiui, nuo pradinės padėties prieš laikrodžio rodyklę kampu a, krumpliaračio 15 sukimosi ašies centras persikelia iš taško Oi į tašką O2, o pats krumpliaratis 15 pasisuka apie savo sukimosi ašį laikrodžio rodyklės sukimosi kryptimi kampu 2d. Kadangi krumpliaračio 15 sukimosi ašies centras nutolęs nuo skriejiko 20 sukimosi ašies centro atstumu Γ (t. y.,atkarpos ΟΟι = OO2 = OOa « Γ), o galinės ašies 17 centras nutolęs nuo krumpliaračio 15 sukimosi ašies centro atstumu Γι, taip pat lygiu Γ (t. y., atkarpos O2B = O3B1 = ... = Γ), tai trikampiai OO2B, OO3B1 ir 1.1, yra lygiašoniai, turintys bendrą pradžią taške O, kuris sutampa su skriejiko 20 sukimosi ašies centru, ir pabaigą taškuose B, Βι, B2 ir t. t., o tie taškai, apibrėžiantys galinės ašies 17 centro judėjimą išdėstyti vienoje tiesėje, kurios didžiausias atstumas tarp galinių taškų lygus 4Γ, ir kurią galima išvesti tam tikroje padėtyje per skriejiko 20 sukimosi ašies centrą krumpliaračio 15 sukimosi ašies centrą ir galinės ašies 17 centrą kai pastarasis yra tolimiausioje nuo skriejiko 20 sukimosi ašies centro padėtyje.

Jei dėl gamybos netikslumų (arba darant sąmoningai) Γι nelygus Γ, tai galinės ašies 17 centras juda elipsiniu judėjimu, pastarasis per vieną skriejiko 20 apsisukimą atlieka vieną pilną elipsės formos trajektoriją šios elipsės didžiosios ašies ilgis lygus 2(F+Fi), mažosios ašies ilgis lygus 2(Γ-Γι), o elipsės centras yra skriejiko 20 sukimosi ašies centre.

Fig.7 parodyta dviejų stūmoklinių mechanizmų sujungimo su vienu judėjimo tipo keitimo mechanizmu schema (schemoje sąlyginai pavaizduotas Fig.l ir Fig.2 parodytas judėjimo tipo keitimo mechanizmas, tačiau jo vietoje taip pat gali būti Fig.3 bei Fig.4 parodytas judėjimo tipo keitimo mechanizmas).

Kaip pavaizduota brėžinyje, korpuse 1 sumontuotas vienas judėjimo tipo keitimo mechanizmas 2 sujungtas su dviem stūmokliniais mechanizmais, kurių nejudamai sumontuoti du cilindrai 3 išdėstyti vienoje ašyje vienas prieš kitą skirtingose nuo galinės ašies 17 pusėse, kiekviename iš tų cilindrų 3 yra stūmoklis 4, cilindro galvutė 5, darbinės ertmės 6 užpildymo ir išlaisvinimo elementai 7 bei išilginė jungtis 8, o gamybos paklaidų kompensavimui vienoje išilginėje jungtyje 8 įvestas, pavyzdžiui, kompensacinis šarnyras 22, sujungtas su kita išilgine jungtimi 8, arba panaudotas kitas žinomas gamybos paklaidų kompensavimo būdas.

Fig.8 parodyta kelių stūmoklinių mechanizmų ir kelių nuosekliai krumpliaračių pagalba tarpusavyje sujungtų į sistemą judėjimo tipo keitimo krumpliaratiniu mechanizmų, turinčių tiek vienodus, tiek ir skirtingus parametrus, sujungimo į bendrą įrenginį schema.

Kaip pavaizduota brėžinyje, korpuse 1 sumontuoti ir tarpusavyje sujungti du vienodų parametrų· judėjimo tipo keitimo mechanizmai 2, sujungti su vienodais stūmokliniais mechanizmais, ir vienas skirtingos konstrukcijos ir skirtingų parametrų judėjimo tipo keitimo mechanizmas 2’, sujungtas su skirtingu stūmoklinių mechanizmu. Stūmoklinius mechanizmus sudaro, pavyzdžiui, cilindrai 3, 3, 3’, stūmokliai 4, 4, 4’, cilindrų galvutės 5, 5, 5’, darbinės ertmės 6 užpildymo ir išlaisvinimo elementai 7, 7,7’, išilginės jungtys 8, 8,8’ bei ciklo valdymo elementai 9, 9, 9’ (šiame brėžinyje stūmokliai, cilindrų galvutės, darbinės ertmės užpildymo ir išlaisvinimo elementai, išilginės jungtys bei ciklo valdymo elementai neparodyti). Kelių nuosekliai tarpusavyje sujungtų į sistemą judėjimo tipo keitimo mechanizmą pavyzdžiui, mechanizmų 2, 2, 2’, turinčių tiek vienodus, tiek ir skirtingus parametrus, galinės ašys 17, 17, 17’ ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungtos su stūmokliais 4, 4, 4’, o ant skriejiku 20, 20, 20’ centrinių velenų 11,11,11’ nejudamai užtvirtinti papildomi krumpliaračiai, pavyzdžiui, krumpliaračiai 23, 23, 24, kurie paskaičiuoti ir sumontuoti taip, kad visų galinių ašių 17,17, 17’ centrai, dirbant įrenginiui, atlieka nustatytų dažnių tiesiaeigį slenkamąjį judėjimą.

Fig.9 parodytas įrenginys, kurio korpuse 1 sumontuoti ir nuosekliai krumpliaračių 23 pagalba tarpusavyje sujungti į sistemą keli judėjimo tipo keitimo mechanizmai 2, kurių centrinių velenų 11 sukimosi ašys (brėžinyje neparodyta) išdėstytos lanku arba apskritimu, o jų galinės ašys 17 ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungtos su stūmoklinių mechanizmų stūmokliais 4.

Fig. 10 pateikta dviejų vienodų įrenginių, kurių kiekvienas sudarytas iš vieno ar kelių stūmoklinių mechanizmų bei vieno ar kelių judėjimo tipo keitimo mechanizmų, nejudamai sumontuotų vienas prieš kitą, schema. Tie du vienodi įrenginiai nejudamai sumontuoti vienas priešais kitą ant bendro pagrindo 25 taip, kad jų priešais esančios galinės ašys 17,17a, judančios vienodu greičiu, vienodomis kryptimis bei vienodo dydžio eigomis, sutampa; priešais esančios galinės ašys 17,17a gali būti pagamintos ir išvien arba nejudamai sujungtos tarpusavyje; įrenginių korpusai 1, la, pagrindas 25 ir stūmoklinių mechanizmų cilindrai 3 taip pat gali būti apjungti į bendrą korpusą.

Claims (6)

1. Išradimo apibrėžtis

   1. Bešvaistikiinis stūmoklinis įrenginys, turintis korpusą jame sumontuotą judėjimo tipo keitimo mechanizmą cilindrą nejudamai sutvirtintą su korpusu, stūmoklį, laisvai slankiojantį cilindre, cilindro galvutę, nejudamai sutvirtintą su cilindru, darbinės ertmės užpildymo bei išlaisvinimo elementus (pavyzdžiui, vožtuvus, uždegimo žvakes ar panašiai), išilginę jungtį, ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungiančią stūmoklį sujudėjimo tipo keitimo mechanizmu ir ciklo valdymo elementus, besiskiriantis tuo, kad judėjimo tipo keitimo mechanizme (2), atliekančiame tiesiaeigio judėjimo keitimą sukamuoju ir atvirkščiai, nejudamai sumontuotas išorinio kabinimo centrinis krumpliaratis (12), kurio dalijamojo skersmens spindulys lygus Γ2, jis sukabintas su dalijamojo skersmens spindulį Γ3 turinčiu krumpliaračiu (13), nejudamai užtvirtintu ant skriejiko (20) ekscentrinėje kiaurymėje laisvai besisukančio tarpinio veleno (18), ant to paties tarpinio veleno (18) nejudamai užtvirtintas dar ir dalijamojo skersmens spindulį Γ4 turintis krumpliaratis (14), sukabintas su laisvai besisukančiu dalijamojo skersmens spindulį Γ5 turinčiu krumpliaračiu (15), nejudamai sumontuotu ant kito veleno (19) tame pačiame skriejike (20), pastarojo krumpliaračio (15) sukimosi ašis nutolusi nuo skriejiko (20) sukimosi ašies atstumu r, be to, šis krumpliaratis (15) [arba jo velenas (19)] nejudamai sutvirtintas su laikikliu (16) bei galine ašimi (17f, galinės ašies (17) centras nutolęs nuo šio krumpliaračio (15) sukimosi ašies centro atstumu Π, lygiu atstumui Γ, skriejikas (20) nejudamai sujungtas su centriniu velenu (11), ją bendra sukimosi ašis sutampa su nejudančio centrinio krumpliaračio (12) ašimi, ir jie laisvai sukasi korpuso (1) atžvilgiu, varantysis (arba varomasis) elementas (10) bei vienas iš ciklo valdymo elementų (9’) kietai kinematiškai sujungti su centriniu velenu (11), o krumpliaračių (12,13,14,15) matmenys parinkti taip, kad krumpliaratis (15) ir jo velenas (19), dirbant įrenginiui, sukasi dvigubai didesniu dažniu, nei skriejikas (20), tai yrą (Γ2/Γ3) χ (Γ-»/Γ5)=2, o jų sukimosi kryptis priešinga skriejiko (20) sukimosi krypčiai.
2. 2. [renginys pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad judėjimo tipo keitimo mechanizme (2) nejudamai sumontuotas dalijamojo skersmens spindulį Γ2 turintis vidinio kabinimo centrinis krumpliaratis (12), jis sukabintas su dalijamojo skersmens spindulį Γ3 turinčiu krumpliaračiu (13), nejudamai užtvirtintu ant skriejiko (20) ekscentrinėje kiaurymėje laisvai besisukančio tarpinio veleno (18), ant to paties tarpinio veleno (18) nejudamai užtvirtintas dar ir dalijamojo skersmens spindulį Γ4 turintis krumpliaratis (14), sukabintas su laisvai skriejike besisukančiu parazitiniu krumpliaračiu (21), kuris, savo ruožtu, sukabintas su kitu laisvai besisukančiu dalijamojo skersmens spindulį Fs turinčiu krumpliaračiu (15), sumontuotu nejudamai ant veleno (19) tame pačiame skriejike (20), pastarojo krumpliaračio (15) sukimosi ašis nutolusi nuo skriejiko (20) sukimosi ašies atstumu F, šis krumpliaratis (15) [arba jo velenas (19)] nejudamai sutvirtintas su laikikliu (16) bei galine ašimi (17), galinės ašies (17) centras nutolęs nuo šio krumpliaračio (15) sukimosi ašies centro atstumu Fi, lygiu atstumui F, abu krumpliaračiai (14) ir (15), esantys sukabinime su parazitiniu krumpliaračiu (21), nesiliečia tarpusavyje, be to, skriejikas (20) nejudamai sujungtas su centriniu velenu (11), jų bendra sukimosi ašis sutampa su nejudančio centrinio krumpliaračio (12) ašimi, ir jie laisvai sukasi korpuso (1) atžvilgiu, varantysis (arba varomasis) elementas (10) bei vienas iš ciklo valdymo elementų (9’) kietai kinematiškai sujungti su centriniu velenu (11), o krumpliaračių (12,13,14,15,21) matmenys parinkti taip, kad krumpliaratis (15) ir jo velenas (19), dirbant įrenginiui, sukasi dvigubai didesniu dažniu, nei skriejikas (20), tai yra, (Γ2/Γ3) χ (Γ4/Γί)=2, o jų sukimosi kryptis priešinga skriejiko (20) sukimosi krypčiai.
3. 3. Jrenginys, kai prie įrenginio pagal 1-2 punktus papildomai prijungtas dar vienas stūmoklinis mechanizmas, besiskiriantis tuo, kad korpuse (1) sumontuoti du cilindrai (3), išdėstyti vienoje ašyje vienas prieš kitą skirtingose nuo galinės ašies (17) pusėse, kiekviename iš tų cilindrų (3) yra stūmoklis (4), cilindro galvutė (5), darbinės ertmės (6) užpildymo ir išlaisvinimo elementai (7) bei išilginė jungtis (8), o gamybos paklaidų kompensavimui vienoje išilginėje jungtyje (8) įvestas, pavyzdžiui, kompensacinis šarnyras (22), sujungtas su kita išilgine jungtimi (8), arba panaudotas kitas žinomas gamybos paklaidų kompensavimo būdas.
4. 4. Įrenginys, susidedantis iš kelių vienodų ar skirtingų įrenginių pagal 1-3 punktus, besiskiriantis tuo, kad korpuse (1) sumontuoti keli stūmokliniai mechanizmai, kiekvieną iš kurių sudaro, pavyzdžiui, cilindras (3), stūmoklis (4), cilindro galvutė (5), darbinės ertmės (6) užpildymo ir išlaisvinimo elementai (7), išilginė jungtis (8) bei ciklo valdymo elementai (9), ir keli nuosekliai tarpusavyje sujungti į sistemą judėjimo tipo keitimo mechanizmai, pavyzdžiui, mechanizmai (2, 2, 2’), turintys tiek vienodus, tiek ir skirtingus parametrus, kiekvieno iš jų galinės ašys (17, 17, 17’) ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungtos su stūmokliais (4), o ant skriejiku (20, 20, 20’ ) centrinių velenų (11, 11, 11’ ) nejudamai užtvirtinti papildomi krumpliaračiai, pavyzdžiui, krumpliaračiai (23,23,24), kurie paskaičiuoti ir sumontuoti taip, kad visų galinių ašių (17,17,17’) centrai, dirbant įrenginiui, atlieka nustatytų dažnių tiesiaeigį slenkamąjįjudėjimą.
5. 5. Įrenginys pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad korpuse (1) sumontuoti ir nuosekliai krumpliaračių (23) pagalba tarpusavyje sujungti į sistemą keli judėjimo tipo keitimo mechanizmai (2) išdėstyti lanku arba apskritimu, o jų galinės ašys (17) ašine kryptimi kietai kinematiškai sujungtos su stūmoklinių mechanizmų stūmokliais (4).
6. 6. Įrenginių sistema iš dviejų vienodų įrenginių pagal 1-5 punktus, besiskirianti tuo, kad tie įrenginiai nejudamai sumontuoti vienas priešais kitą ant bendro pagrindo (25) taip, kad jų priešais esančios galinės ašys (17, 17a), judančios vienodu greičiu, vienodomis kryptimis bei vienodo dydžio eigomis, sutampa; priešais esančios galinės ašys (17, 17a) gali būti pagamintos ir išvien arba nejudamai sujungtos tarpusavyje; įrenginių korpusai (1, la), pagrindas (25) ir stūmoklinių mechanizmų cilindrai (3) taip pat gali būti apjungti į bendrą korpusą.