MD487Z

MD487Z - External combustion engine

Info

Publication number: MD487Z
Application number: MDS20110130A
Authority: MD
Inventors: Ион БОСТАН; Валериу ДУЛГЕРУ; Марин ГУЦУ
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2012-09-30
Also published as: MD487Y

Abstract

The invention relates to mechanical engineering, in particular to heat engines.The external combustion engine includes a housing (1), wherein are placed cylinders with pistons (2), which interact via rolling bodies (3) with a block-satellite (4) equipped with two rings with tapered rollers (5) and (6), which is mounted on a driven shaft (14). One of the rings with tapered rollers (5) of the block-satellite (4) meshes with a gearwheel (7), fixed in the housing (1), and the other ring with tapered rollers (6) meshes with the gear ring (8) of a hollow driven shaft (10). The external combustion engine further includes a hollow driven shaft (11), equipped with a gear ring (9), which meshes with the ring (6) of the block-satellite (4), and the driven shaft (14) is made with an inclined portion (13), on which is installed through tapered bearings the block-satellite (4). The driven shafts (10, 11, 14) are placed one inside the other coaxially, with the possibility of independent mutual rotation.The technical result of the invention is to improve the functionality and kinematic possibility of the external combustion engine.

Description

Invenţia se referă la construcţia de maşini, în special, la motoarele termice. The invention relates to machine construction, in particular to heat engines.

Este cunoscut motorul cu ardere externă, care include un corp, în care sunt amplasaţi cilindri cu pistoane, legate prin corpuri de rulare cu un bloc-satelit cu două coroane dinţate, care este montat pe arborele condus prin rulment sferic. Traiectoria de deplasare a pistoanelor este determinată de amplitudinea mişcării de precesie a blocului-satelit, una din coroanele dinţate ale căruia este în angrenare cu roata dinţată fixată în corp, iar cealaltă coroană dinţată - cu două roţi dinţate legate corespunzător cu doi arbori conduşi [1]. The external combustion engine is known, which includes a body, in which cylinders with pistons are placed, connected by rolling bodies with a satellite block with two toothed crowns, which is mounted on the driven shaft through a spherical bearing. The trajectory of movement of the pistons is determined by the amplitude of the precession movement of the satellite block, one of the toothed crowns of which is in mesh with the gear fixed in the body, and the other toothed crown - with two gear wheels connected accordingly with two driven shafts [1].

Având un randament relativ ridicat, motorul examinat posedă posibilităţi funcţionale reduse. Having a relatively high efficiency, the examined engine has limited functional possibilities.

Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în lărgirea posibilităţilor funcţionale. The problem that the present invention solves consists in expanding the functional possibilities.

Problema se soluţionează prin faptul că motorul cu ardere externă include un corp, în care sunt amplasaţi cilindri cu pistoane, care interacţionează prin intermediul unor corpuri de rulare cu un bloc-satelit dotat cu două coroane cu role conice, care este montat pe un arbore condus. Una din coroanele cu role conice ale blocului-satelit angrenează cu o roată dinţată, fixată în corp, iar cealaltă coroană cu role conice angrenează cu coroana dinţată a unui arbore condus cav. Suplimentar motorul cu ardere externă include un arbore condus cav, dotat cu o coroană dinţată, care angrenează cu coroana blocului-satelit, iar arborele condus este executat cu o porţiune înclinată, pe care este instalat prin rulmenţi conici blocul-satelit, totodată arborii conduşi sunt amplasaţi unul în interiorul celuilalt coaxial, cu posibilitatea rotirii reciproce independente. The problem is solved by the fact that the external combustion engine includes a body, in which cylinders with pistons are placed, which interact through rolling bodies with a satellite block equipped with two conical roller crowns, which is mounted on a driven shaft. One of the conical roller crowns of the satellite block meshes with a gear wheel, fixed in the body, and the other conical roller crown meshes with the gear crown of a hollow driven shaft. Additionally, the external combustion engine includes a hollow driven shaft, equipped with a gear crown, which meshes with the crown of the satellite block, and the driven shaft is made with an inclined portion, on which the satellite block is installed by tapered bearings, at the same time the driven shafts are placed one inside the other coaxially, with the possibility of independent mutual rotation.

Rezultatul constă în lărgirea posibilităţilor funcţionale prin dotarea motorului cu ardere externă cu un arbore condus suplimentar şi obţinerea simultană a trei viteze de rotaţie. The result is the expansion of functional possibilities by equipping the external combustion engine with an additional driven shaft and obtaining three rotation speeds simultaneously.

Instalarea blocului-satelit pe porţiunea înclinată a arborelui condus suplimentar permite transformarea mişcării sfero-spaţiale a blocului-satelit, generată de mişcarea alternativă de translaţie a pistoanelor, în mişcare de rotaţie continuă a arborelui condus suplimentar cu turaţia egală cu frecvenţa de precesie a blocului-satelit. Installing the satellite block on the inclined portion of the additional driven shaft allows the transformation of the spherical-spatial movement of the satellite block, generated by the alternative translational movement of the pistons, into continuous rotational movement of the additional driven shaft with a speed equal to the precession frequency of the satellite block.

Invenţia se explică prin desenul din figură, în care este reprezentată schema motorului cu ardere externă cu trei viteze ale arborilor conduşi. The invention is explained by the drawing in the figure, which represents the diagram of the external combustion engine with three speeds of the driven shafts.

Motorul cu ardere externă din figură conţine un corp 1, în care sunt amplasaţi cilindri cu pistoane 2, care interacţionează prin intermediul unor corpuri de rulare 3 cu un bloc-satelit 4 dotat cu două coroane cu role conice 5 şi 6. Pe ambele părţi ale blocului-satelit 4 sunt amplasate, respectiv, o roată dinţată 7, fixată rigid în corpul 1, coroana dinţată 8 a unui arbore condus cav 10 şi coroana dinţată 9 a unui arbore condus 11. Blocul-satelit 4 este instalat prin intermediul rulmenţilor 12 pe porţiunea înclinată 13 a arborelui condus 14. The external combustion engine in the figure contains a body 1, in which cylinders with pistons 2 are placed, which interact through rolling bodies 3 with a satellite block 4 equipped with two conical roller crowns 5 and 6. On both sides of the satellite block 4 are located, respectively, a gear wheel 7, rigidly fixed in the body 1, the gear crown 8 of a hollow driven shaft 10 and the gear crown 9 of a driven shaft 11. The satellite block 4 is installed through bearings 12 on the inclined portion 13 of the driven shaft 14.

Motorul funcţionează în modul următor. La arderea externă a combustibilului agentul de lucru acţionează asupra pistoanelor 2, comunicându-le o mişcare axială de translaţie. La efectuarea mişcării de translaţie pistoanele 2, amplasate pe circumferinţă (numărul lor poate fi minim trei), se deplasează conform unei legităţi stabilite. La deplasarea pistoanelor 2 prin intermediul corpurilor de rulare 3 mişcarea de translaţie a pistoanelor 2 se transformă în mişcare de precesie a blocului-satelit 4 în jurul centrului de precesie 0. La conectarea consecutivă a tuturor pistoanelor 2 blocul-satelit 4 va efectua un ciclu complet de precesie. Ca rezultat al angrenării rolelor conice 5 şi 6 cu dinţii coroanei roţii dinţate fixe 7 şi respectiv cu dinţii coroanelor dinţate 8 şi 9 ale arborilor conduşi 10 şi respectiv 11, are loc rotirea acestora cu gradul de reducţie: The engine operates in the following way. During external combustion of the fuel, the working agent acts on the pistons 2, imparting to them an axial translational movement. When performing the translational movement, the pistons 2, located on the circumference (their number can be at least three), move according to an established law. When the pistons 2 move by means of the rolling bodies 3, the translational movement of the pistons 2 is transformed into the precession movement of the satellite block 4 around the precession center 0. When all the pistons 2 are connected consecutively, the satellite block 4 will perform a complete precession cycle. As a result of the engagement of the conical rollers 5 and 6 with the teeth of the fixed gear wheel crown 7 and, respectively, with the teeth of the gear wheels 8 and 9 of the driven shafts 10 and 11, their rotation occurs with the reduction ratio:

, ,

unde: i10, i11 reprezintă gradul de reducţie la rotirea arborilor conduşi 10 şi respectiv 11; where: i10, i11 represent the degree of reduction when rotating the driven shafts 10 and 11 respectively;

Z5, Z6 - numărul rolelor conice 5 şi respectiv 6 ale coroanelor blocului-satelit 4; Z5, Z6 - the number of tapered rollers 5 and 6 respectively of the crowns of the satellite block 4;

Z7 - numărul de dinţi ai roţii dinţate 7 fixate în corp; Z7 - the number of teeth of gear wheel 7 fixed in the body;

Z8 - numărul de dinţi ai coroanei dinţate 8 a arborelui condus cav 10; Z8 - number of teeth of the crown gear 8 of the hollow driven shaft 10;

Z9 - numărul de dinţi ai coroanei dinţate 9 a arborelui condus 11. Z9 - the number of teeth of the crown gear 9 of the driven shaft 11.

Datorită instalării blocului-satelit 4 prin rulmenţi conici 12 pe porţiunea înclinată 13 cu un unghi de înclinare γ = 1,5…3° a arborelui condus 14, mişcarea de precesie a blocului-satelit 4 se transformă în mişcare de rotaţie a arborelui condus 14. La un ciclu de precesie a blocului-satelit 4 arborele condus 14 va efectua o turaţie completă. Due to the installation of the satellite block 4 through tapered bearings 12 on the inclined portion 13 with an inclination angle γ = 1.5…3° of the driven shaft 14, the precession movement of the satellite block 4 is transformed into the rotational movement of the driven shaft 14. During one precession cycle of the satellite block 4, the driven shaft 14 will make one complete revolution.

1. MD 2679 C2 2005.01.31 1. MD 2679 C2 2005.01.31

Claims

External combustion engine, which includes a body (1), in which cylinders with pistons (2) are placed, which interact by means of rolling bodies (3) with a satellite block (4) equipped with two conical roller crowns (5) and (6), which is mounted on a driven shaft (14), one of the conical roller crowns (5) of the satellite block (4) meshes with a gear wheel (7), fixed in the body (1), and the other conical roller crown (6) meshes with the gear wheel (8) of a hollow driven shaft (10), characterized in that it additionally includes a hollow driven shaft (11), equipped with a gear wheel (9), which meshes with the crown (6) of the satellite block (4), and the driven shaft (14) is made with an inclined portion (13), on which the satellite block (4) is installed by means of tapered bearings, at the same time the driven shafts (10, 11, 14) are placed inside each other coaxially, with the possibility of independent mutual rotation.