Wynalazek dotyczy urzadzenia do prze¬ ksztalcania ruchu tloka na ruch obrotowy walu za pomoca obiegajacej tarczy, osadzo¬ nej na wale korbowym skosnie, lub od¬ wrotnie, w zastosowaniu do maszyn, posia¬ dajacych cylindry, równolegle do tego wa¬ lu korbowego, przy czym miedzy tarcza a dwiema powierzchniami nosnymi tloka lub tloczyska, polozonymi prostopadle do osi wymienionych czesci, umieszczone sa su¬ waki. Tego rodzaju urzadzenia sa juz zna¬ ne.Narzad obiegajacy jest osadzony na skosnej korbie i przy obracaniu tej korby nie kreci sie okolo swej osi, lecz obiega na tej korbie.We wspomnianych urzadzeniach naste¬ puje szybkie zuzycie niektórych czesci. Po rozpoznaniu przyczyny tego zuzycia zasto¬ sowano srodki wedlug wynalazku, usuwa¬ jace nadmierne zuzycie czesci takich urza¬ dzen.W urzadzeniu wedlug wynalazku wiel¬ kosc powierzchni wspóldzialajacych, prze¬ noszacych obciazenie osiowe narzadu obie¬ gajacego oraz kazdej czesci przesuwnej *) Wlascicielka patentu oswiadczyla, ze wynalazca jest Wichert Hulsebos*Wzglednie powierzchni, wspóldzialajacych miedzy narzadami slizgowymi a tlokiem lub tfoczyskifefi^ jest tak ^kreslona, iz na¬ prezenie dopuszczalne miedzy tymi po¬ wierzchniami, obliczone na zasadzie wzo¬ ru Stribecka, odpowiada, po ewentualnym pomnozeniu przez spólczynnik bezpieczen¬ stwa, wynoszacy 2 do 5, obciazeniu rzeczy¬ wistemu.Wielkosc tego spólczynnika zalezy od rodzaju stosowanego materialu i w dal¬ szym ciagu opisu zostanie objasnione, ze zgodnie z wynalazkiem spólczynnik ten nie jest zbyt wysoki.Wzór Stribecka stosowano dotychczas wylacznie przy obliczaniu wielkosci kulek lub walków, podlegajacych sciskaniu. Ten sposób obliczania mozna zastosowac we¬ dlug wynalazku do wskazanych urzadzen, przyjmujac, ze powierzchnie sciskane sa stozkowe, przy czym uzyskuje sie zupelnie dobre wyniki praktyczne. W postaci wy¬ konania wedlug wynalazku, posiadajacej stozkowa powierzchnie nosna narzadu o- biegajacego, której os jest równolegla do skosnej korby, wynika z zasady wynalaz¬ ku, ze powierzchnia stozkowa jest tak ma¬ la, iz przenosi ona nacisk w jak najmniej¬ szej odleglosci od linii srodkowej (osi) o- parcia, sluzacego do przenoszenia obciaze¬ nia osiowego, dzieki czemu plaszczyzna, wspóldzialajaca z odpowiednia plaszczy¬ zna tloka lub tloczyska, otrzymuje obcia¬ zenie jak najbardziej srodkowe. W ten spo¬ sób unika sie jednostronnego bardzo nie¬ bezpiecznego zuzywania sie wspomnianej plaszczyzny czesci przesuwnej.Powierzchnia stozkowa narzadu obie¬ gajacego moze tez wspóldzialac z po¬ wierzchnia stozkowa suwaka, przy czym su¬ ma katów nachylenia obu stozków równa sie katowi nachylenia skosnej korby.Mozna uniknac nierównomiernego zu¬ zywania sie plaszczyzny suwaka oraz tlo¬ ka lub tloczyska jeszcze w ten sposób, ze powieksza sie plaszczyzne kazdego suwaka lub, w postaci wykonania z tarcza, umie¬ szczona skosnie do walu, powierzchnie no¬ sna miedzy czesciami ciernymi, a ta tar¬ cza.W urzadzeniach, posiadajacych tarcze, umieszczona skosnie do walu, mozna uzy¬ skac to powiekszenie naj dogodniej przez jednostronne zwiekszenie czesci ciernych, dzieki czemu wykorzystuje sie równocze¬ snie dodatkowa powierzchnie nosna do za¬ bezpieczenia wspomnianych czesci ciernych przeciw obracaniu sie.Dalsze odpowiednie postacie wykona¬ nia powierzchni wspóldzialajacych opisa¬ no ponizej i przedstawiono na zalaczonych rysunkach. Czesc srodkowa tych powierzch¬ ni wspóldzialajacych najlepiej jest zbudo¬ wac sprezyscie, tak aby powierzchnia stoz¬ kowa nie byla zbyt mala, i aby poza tym bylo mozna! zastosowac czesci doi zabezpie¬ czenia wzajemnego polozenia suwaków lub czesci ciernych, przy czym czesci te nie po¬ dlegalyby silnemu zuzyciu, np. w srodku kazdej powierzchni stozkowej mozna umie¬ scic czop, ruchomy w stosunku do stozka dzieki dzialaniu sprezyny, który to czop wspóldziala z odpowiednim wydrazeniem powierzchni, stykajacej sie ze stozkiem.Na zalaczonych rysunkach uwidocznio¬ no przyklady wykonania przedmiotu wy¬ nalazku.Fig. 1 przedstawia przekrój podluzny urzadzenia wedlug wynalazku, zaopatrzo¬ nego w obiegajaca tarcze, fig. 2 przedsta¬ wia schematyczny uklad powierzchni wspóldzialajacych wedlug wynalazku. Fig. 3 — 6 przedstawiaja przekroje a czescio¬ wo widoki podluzne szczególów urzadze¬ nia, w którym tarcza lub plyta, osadzona skosnie na wale napedzajacym i obracaja¬ ca sie razem z tym walem, przenosi sily na tlok. Na fig. 5a przedstawiono w mniejszej skali przekrój wedlug linii V — V na fig. 5. Fig. 7, 8 i 10 przedstawiaja podobne przekroje podluzne innych postaci wyko¬ nania przedmiotu wynalazku, fig. 9 — zas — 2 —widok z góry narzedzia, szlifujacego po* wierzchnie obrotowa, stosowana w urzadze¬ niu wedlug fig* 8.W wykonaniu wedlug fig. 1 narzad o- biegajacy / osadzony jest obrotowo za po¬ moca lozyska 2 na skosnej korbie 3 walu 4 napedzajacego lub tez, przy sprezarkach lub pompach, walu napedzanego. Kolo ze¬ bate stozkowe 5, przytwierdzone do narza¬ du obiegajacego 1 i zazebiajace sie z ko¬ lem stozkowym 6, umieszczone w oslonie 7, zapobiega kreceniu sie narzadu 1 okolo wlasnej osi. W glowicy 8 umieszczone sa cylindry 9, których osie sa równolegle do walu 4. Tloki 10 wspóldzialaja w sposób znany z narzadem obiegajacym 1. Wyna¬ lazek dotyczy polaczenia kazdego tloka 10 z narzadem 1, które sprawia wlasnie w tego rodzaju urzadzeniach najwieksze trudno¬ sci. Dalszy opis dotyczy róznych polaczen miedzy tlokami a narzadem obiegajacym.W postaci wykonania wedlug fig. 1 tlo- czysko lub tlok 10 posiada dwie równole¬ gle powierzchnie nosne // i 12, prostopa¬ dle do srodkowej osi a — a urzadzenia, na dwóch tarczach 13 i 14, polaczonych stale z tlokiem lub tloczyskiem. Tarcza 14 jest polaczona z przykrywa 16, umocowana nieprzesuwnie w koncu 17 czesci 15 tloka lub tloczyska. Czesc 15 podlega przesuwa¬ niu po prostej linii za pomoca prowadni¬ cy 18.Narzad obiegajacy / posiada np. pewna ilosc ramion la. Na koncu kazdego ramie¬ nia sa osadzone przeciwlegle sobie stozki 19 i 20, których os jest równolegla do osi skosnej korby, przy czym kat nachylenia wzgledem osi a — a walu wynosi najlepiej od 17% do 20°. W wydrazeniu kazdego stozka znajduje sie drazony czop 21, 22, który wbrew dzialaniu sprezyny 23 jest ruchomy w kierunku osi obu stozków 19 i 20. Koncowe zaokraglenia, np. w postaci pólkul, spoczywaja w zaglebieniach suwa¬ ków 24 i 25, posiadajacych powierzchnie plaskie, wspóldzialajace z powierzchniami plaskimi tarcz 13 i 14, a równiez po¬ wierzchnie 26 i 27, wspóldzialajace z po¬ wierzchniami stozkowymi 19 i 20.Jezeli katy nachylenia pobocznie po¬ wierzchni stozkowych 19 i 20 sa równe ka¬ towi nachylenia korby, wówczas plasz¬ czyzny 26i 27 leza prostopadle do osi xi — a. Jest jednak równiez rzecza mozliwa, ze powierzchnie stozkowe 19 i 20 tocza sie po powierzchniach stozkowych suwaków (fig. 2). Suma katów nachylenia a± i a2 po¬ wierzchni stozkowych wspóldzialajacych równa sie wówczas katowi nachylenia a — korby, wzglednie osi stozków 19 i 20. Jak wynika z fig. 8 i 10, mozna zastapic po¬ wierzchnie stozkowe 19 i 20 równiez inny¬ mi powierzchniami olbrortowymi. Okazalo sie, ze zuzycie zwlaszcza plaszczymy 11 tarczy 13 oraz powierzchni suwaka, stykaja¬ cej sie z ta plaszczyzna, jak równiez odno¬ snej plajsizczyzmy 12, jest jednostronnie bar¬ dzo znaczne, wskutek czego powierzchnie te nie pozostaja plaskie, powodujac wadli¬ we dzialanie urzadzenia.Zjawisko to jest objasnione w zwiazku z fig. 2, przedstawiajacej powierzchnie 11, suwak 24 i stozek 19 wedlug fig. 1 w wiek¬ szej skali.Najwieksze zuzycie zauwazono na po¬ wierzchni pierscieniowej z. Tlok 10 znajdu¬ je sie na fig. 1 w krancowym polozeniu sprezania. Po zaplonie sila wybuchu prze¬ nosi sie przez powierzchnie 11, 26 i 19 na narzad obiegajacy. Czop 21 nie przenosi wogóle sily osiowej, poniewaz jest on osa¬ dzony sprezyscie i sluzy jedynie do usta¬ lania polozenia suwaka 24 w stosunku do narzadu / oraz tloka.Na fig. 2 przedstawiono wykresem w stosunku do linii O', P', polozonej równole¬ gle do linii O, P, rozklad obciazen miedzy stozkiem 19 a powierzchnia 26a. Obciaze¬ nia te mozna wyznaczyc na zasadzie wyni¬ ków doswiadczalnych oraz wzoru Stribe- ckk• ; Stozek i powierzchnia wspóldzialajaca — 3 —stykaja sie w malym zakresie, przy czym bezposrednio pokrywajace sie czesci zosta¬ ja nieco splaszczone. Wedlug wzoru Stri- becka obciazenie dopuszczalne walka, opie¬ rajacego sie na powierzchni, wynosi P = k.d.l, przy czym d oznacza srednice walka, / — dlugosc jego, a k — staly wspólczyn¬ nik, zalezny od materialu walka i mate¬ rialu powierzchni nosnej, a równiez od wlasciwosci tej powierzchni. Przy tym wy¬ chodzi sie z zalozenia, ze walek zostaje w miejscu dotyku nieco splaszczony, i to tym wiecej, im mniejsza jest srednica wal¬ ka.Mozna przyjac stozek, spoczywajacy na powierzchni 26a (fig. 2), jako zespól malych walków lezacych obok siebie, któ¬ rych poszczególne dlugosci wynosza dl.Srednice tych malych walków wzrastaja w kierunku ku punktowi P. Na fig. 2 ozna¬ czono tytulem przykladu literami M1 i M2 srodki zaokraglen. Obciazenie kazdego z tych malych walków wynosi wedlug wzoru Stribecka: P = k.d.dl, przy czym w przy¬ padku tym srednica d jest zalezna, od dlu¬ gosci /, czyli d jest funkcja /.Wobec powyzszego stozek moze prze¬ niesc calkowita sile: N = I k.d.dl, któ¬ rej odpowiada wykres, przedstawiony na fig. 2. Z wykresu tego staje sie jasnym, dla¬ czego powierzchnia pierscieniowa z podle¬ ga tak silnemu zuzyciu. Jezeli bowiem za¬ stosowac stozek zbyt duzy, wówczas prze¬ nosi sile znakomicie jedynie czesc w po¬ blizu punktu P o najwiekszej srednicy d zakrzywienia. Splaszczenie powierzchni nosnej jest w tym miejscu najmniejsze, a wówczas stozek nie podlega w poblizu swego wierzcholka nawet takiemu splasz¬ czeniu, czyli stloczeniu miejscowemu na pobocznicy stozka, jak by to bylo mozliwe ze wzgledu na najwieksze dopuszczalne na¬ prezenie. Stozek posiada wiec dobra po¬ wierzchnie nosna w tym miejscu, gdzie moze on przejac jak najwieksze obciaze¬ nia. Wówczas jednak wypadkowa miedzy stozkiem 19 a powierzchnia 26a jest znacz¬ nie oddalona od linii srodkowej b — b cze¬ sci slizgajacej sie 24, dzieki czemu powsta¬ je w tym miejscu na obwodzie (pierscien z) najwieksze zuzycie.Z powyzszego wynika, ze przede wszyst¬ kim nalezy okreslic scisle wystepujace si¬ ly, mianowicie sile wybuchu w cylindrze silnika i sily bezwladnosciowej. Jezeli naj¬ wieksza sila, jaka nalezy przeniesc, wyno¬ si Klf wówczas nalezy wybrac stozek 19 ta¬ kiej wielkosci, aby dopuszczalne obciazenie tego stozka, czyli K = l k.d.dl, bylo co najmniej równe sile K1 lub, z uwzglednie¬ niem pewnego spólczynnika bezpieczen¬ stwa, aby wynosilo najwyzej pieciokrotna wartosc tej sily Kx. Wówczas stozek, wlas¬ nie dlatego ze posiada on wymiary znacz¬ nie mniejsze niz te, które uwazano dotych¬ czas za konieczne, przenosi wiecej sily w poblizu wierzcholka, dzieki czemu czesc przesuwna 24 obciazona jest mniej mimo- srodowoi.Celem dalsizego polepszenia budowy mozna takze zmienic czesc slizgajaca sie (fig. 1 i 2, czesci 24a wzglednie 25a), wsku¬ tek czego jej nacisk jednostkowy zostanie zmniejszony. Nalezy nie wykonywac czesci stozka, znaj dlijacej sie w poblizu wierz¬ cholka tak, by ona musiala otrzymac obcia¬ zenie osiowe, poniewaz wówczas stozek musialby byc zbyt maly, co nie byloby ce¬ lowe.Na fig. 1 przedstawiono' wymiary stoz¬ ka i innych czesci w stosunku do polozenia osi maszyny, które praktycznie okazaly sie korzystne. Uwzgledniono w tym celu wy¬ nik badan praktycznych, przy czym poslu¬ giwano sie wartosciami wielkosci K Stri¬ becka wedlug podreczników.Te sama zasade mozna zastosowac rów¬ niez przy urzadzeniach wedlug wynalazku, posiadajacych tarcze, umieszczona skosnie (fig. 3 — 6) na wale glównym. Na fig. 3 4 —uwidoczniono umieszczenie na tloku lub tloczysku 29 narzadu nosnego 30, naciska¬ jacego na czesc cierna 31, zaopatrzona w powierzchnie stozkowa 31a, przy czym sily przenosza sie na skosna tarcze 32, a z niej na wal glówny, lub tez odwrotnie. Oslona 29 moze byc zaopatrzona w czesc 38 (fig. 5], obejmujaca tarcze 32. Miedzy ta czescia 38 a tarcza moze znajdowac sie podobna czesc cierna 31a, zaopatrzona w powierzch¬ nie stozkowa 35a, oznaczona poprzednio liczba 31 wzglednie 35. Równiez moga znajdowac sie po stronach przeciwleglych tarczy 32 cylindry, zawierajace tloki, poru¬ szane równolegle do walu glównego. Tego rodzaju urzadzenia sa w zasadzie juz zna¬ ne.Polaczenie tloka lub tloczyska z czescia cierna zbudowane jest wedlug zasad wy¬ nalazku. Oprócz tego czesci cierne 31, 31a {fig. 5) sa zaopatrzone jednostronnie w na¬ rzady 3Ib lub 31c (fig. 5a), polozone mie¬ dzy wystepami czesci laczacej 38, dzieki czemu uzyskuje sie równoczesnie zabezpie¬ czenie czesci przesuwnych preciw kreceniu sie okolo wlasnej osi. Poniewaz szybkosc obrotowa, jaka tarcza skosna udziela cze¬ sciom przesuwnym, wzrasta od wewnatrz na zewnatrz, czesci te moglyby z latwoscia otrzymac bardzo predki ruch obrotowy, któremu nalezy przeciwdzialac. Czop 33, bedacy pod wplywem sprezyny 34, spelnia w tym przypadku wazne zadanie przejmo¬ wania sily, skierowanej wzdluz skosnej tar¬ czy, wskutek czego nie tylko czop, lecz równiez wyzlobienie, w którym sie on znaj¬ duje, moglyby podlegac silnemu zuzyciu.Na fig. 5 czop 33 jest wiecej odciazony w ten sposób, ze dobrano mniejsze nachy¬ lenie powierzchni stozkowej na czesci prze¬ suwnej 31. Ta powierzchnia stozkowa wspóldziala wówczas z druga powierzchnia stozkowa 35 na tloczysku. Na fig. 5 czesc cierna 31 jest zupelnie pozbawiona sklado¬ wej sily c.Na fig. 6 przedstawiono narzad nosny 30 z obrzezem 36, polaczony z tloczyskiem, przy czym obrzeze to wspóldziala z wyste¬ pujaca krawedzia 37 czesci ciernej, dzieki czemu uzyskuje sie zupelne odciazenie czo¬ pa 33 od sil skladowych c, nawet wówczas* jezeli powierzchnia 3la nie stanowi plasz¬ czyzny, równoleglej do skosnej tarczy 32.Ta postac wykonania jest bardzo dobra, szczególnie jezeli powierzchnia stozkowa 35 posiada ksztalty i wymiary wedlug wy¬ nalazku.Na fig, 7 przedstawiono urzadzenie, w którym miedzy powierzchnia stozkowa 40 czesci ciernej oraz powierzchnia stozkowa 41 wlasciwego tloka umieszczono narzad pomocniczy 42, zaopatrzony w dwie po¬ wierzchnie stozkowe 43 i 44, których pod¬ stawy sa skierowane ku sobie. Suma katów nachylenia wszystkich powierzchni stozko¬ wych odpowiada katowi nachylenia skosnej tarczy 45. Poniewaz w tym przypadku ka¬ ty nachylenia pobocznie stozków sa bardzo male, to promienie zakrzywienia powierzch¬ ni stozka (a wskutek tego równiez sred¬ nice malenkich walków, z których wedlug przypuszczenia sklada sie stozek) sa bar¬ dzo duze, czyli innymi slowy: nosnosc jego jest znaczna. Taka posiac wykonania jest szczególnie odpowiednia dla silników ciez* kich o wielkich naciskach tloka. W tym przypadku zabezpiecza sie narzady pomoc¬ nicze w ich polozeniu równiez za pomoca sprezystych czopów 46, 47.Fig. 8 przedstawia jedna z najlepszych postaci wykonania wynalazku. Mimo ze stozki mozna dobrac jak najmniejsze, to jednak wskazane jest, aby przenosily one jak najwiecej sily na obwodzie, wskutek czego naciski jednostkowe moga stac sie w tych miejscach bardzo duze i to nawet do tego stopnia/ ze material na obwodzie stozka podlega zuzyciu i wykrusza sie, jak zbadano to praktycznie. Na powierzchniach stozka istnieje jednak miejsce, w którym promien zakrzywienia jest tak duzy, ze miejsce to moze przenosic znakomicie - 5 —obciazenie zgodnie z wzorami Stribecka.Byloby pozadanym, aby stozki przenosily sile zawsze w takim miejscu. Jezeli sie przyjmie, ze miejscem tym jest punkt R (fig, 8) hyperboli, o promieniu r, to krzy¬ wa ta polozona jest na powierzchni, prze¬ chodzacej przez punkt i?, a prostopadlej do powierzchni rysunku, przechodzacej przez os tloka a — a.Mozna wykonac powierzchnie 48 jako powierzchnie obrotowa z pobocznica, sta¬ nowiaca luk kolisty, opisany dookola punk¬ tu M przynaleznego do punktu R. Punkt Af nie potrzebuje bynajmniej lezec na osi p — p. Jezeli jednak punkt ten jest polozony na tej osit wówczas powierzchnia 48 stanowi wycinek kuli. Budowa ta posiada duze zna¬ czenie praktyczne, gdyz mozna wówczas zastosowac wzór Stribecka dla kuli, przy czym P = k. (2r)2, poniewaz w tym przy¬ padku nalezy uwazac powierzchnie, styka¬ jaca sie w punkcie R, jako kule.Jezeli obciazenie poosiowe K' wynosi np, 2.130 kg, srednica 2r = 12 cm, to przy stalej K —-40, K.(2r)2 wynosi 5.760 kg.Spólczynnik bezpieczenstwa wynosi w tym przypadku 2,5 i jest dostateczny. Im mniej¬ sza jest powierzchnia 48, tym hardziej czesc przesuwna lub czesc cierna podlega¬ ja obciazeniu srodkowemu. Wówczas po¬ wierzchnia 48 moze sie, oczywiscie, nieco odpowiednio nastawiac. Mimo wszystko pozostaje ona w warunkach korzystnych ze wzgledu na jej sile nosna.Na fig. 9 uwidoczniono szlifowanie po¬ wierzchni 48. Tarcze szlifierska 49 porusza sie po luku b g dookola punktu Af (figr 8), przy czym powierzchnia 48 obraca sie oko¬ lo osi s — s.Na fig. 10 narzady pomocnicze stanowia pierscienie 50, toczace sie w pierscienio¬ wych wyzlobieniach 51, wzglednie 52, czesci slizgowych 53 oraz narzadu obiegajacego 54. Powierzchnie plaskie tloczyska oznaczo¬ no liczba 55. Walek polozony w zaglebie¬ niu pierscieniowym posiada wedlug wzoru Stribecka duza zdolnosc nosna, czyli ze sta¬ la k jest wówczas bardzo znaczna. Oprócz tego uzyskuje' sie w tym przypadku moz¬ nosc doskonalego smarowania, przy czym pierscienie wyciskaja oliwe w zaglebie¬ niach pierscieniowych, powodujac krazenie oliwy w tych zaglebieniach. Dzieki sile od¬ srodkowej oliwa pozostaje stale w wymie¬ nionych zaglebieniach tak, ze pierscienie spoczywaja na warstewce smaru, posiada¬ jacej wyjatkowo dobre wlasciwosci, ponie¬ waz grubosc warstewki smaru zmniejsza sie w postaci klinowej miedzy pierscieniami a wyzlobieniami. Pierscienie te posiadaja po¬ lozenie skosne w stosunku do wyzlobien.Dalsza zaleta tego urzadzenia jest brak ja¬ kich kolwiek uderzen. PL