RU139346U1 - MODULAR AIRCRAFT UNLOADED PISTON ENGINE - Google Patents
MODULAR AIRCRAFT UNLOADED PISTON ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU139346U1 RU139346U1 RU2013124103/06U RU2013124103U RU139346U1 RU 139346 U1 RU139346 U1 RU 139346U1 RU 2013124103/06 U RU2013124103/06 U RU 2013124103/06U RU 2013124103 U RU2013124103 U RU 2013124103U RU 139346 U1 RU139346 U1 RU 139346U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shafts
- main module
- gears
- piston
- gear
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
1. Бесшатунный поршневой двигатель, характеризующийся тем, что содержит, по меньшей мере, один основной модуль с размещенной в его корпусе цилиндропоршневой группой и валами, торцы которых выполнены с осевыми зубчатыми выступами и шлицевыми отверстиями, совпадающими по конфигурации с упомянутыми выступами, а также устройство синхронизации вращения валов основного модуля, выполненное в виде отдельного модуля с установленными в его корпусе соосно двумя зубчатыми колесами, каждое из которых имеет свою пару шестерней, выполненных с конфигурацией, позволяющей образовать шлицевые соединения с одинаковыми по направлению вращения валами основного модуля, причем зубчатые колеса жестко соединены с центральными частями движителей, образующими между собой соосную схему расположения, при этом цилиндропоршневая группа основного модуля включает цилиндр с размещенными внутри него встречно-движущимися поршнями, жестко соединенными со штоками, а также рейками с прямолинейными направляющими пазами, каждая из которых выполнена за одно целое со штоком, ползуны, размещенные в направляющих пазах с возможностью синхронного поступательного перемещения во взаимно противоположном направлении, и выполненные с отверстиями, в которых с возможностью вращения расположены пальцы образующих между собой зубчатое соединение парных шестерней валов.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что движитель выполнен в виде лопастного винта.1. A rodless piston engine, characterized in that it contains at least one main module with a piston-cylinder group and shafts located in its housing, the ends of which are made with axial gear protrusions and splined holes matching in configuration with the said protrusions, and also a device synchronization of rotation of the shafts of the main module, made in the form of a separate module with two gear wheels installed coaxially in its body, each of which has its own pair of gears made with a config walkie-talkie, which allows to form splined joints with the same direction of rotation shafts of the main module, and the gears are rigidly connected to the central parts of the movers, forming a coaxial arrangement, while the piston-cylinder group of the main module includes a cylinder with hard-moving pistons inside it connected to the rods, as well as rails with straight guide grooves, each of which is made in one piece with the rod, sliders placed in the direction guides slots, with simultaneous translational movement in mutually opposite direction, and formed with holes in which are rotatably disposed between the fingers forming a toothed gear pair valov.2 compound. The engine according to claim 1, characterized in that the mover is made in the form of a blade screw.
Description
Настоящая полезная модель относится к машиностроению и может быть применимо при разработке конструкций авиационных двухтактных поршневых двигателей со встречно-движущимися поршнями в рабочей камере.This utility model relates to mechanical engineering and can be applicable in the design of aircraft two-stroke piston engines with counter-moving pistons in the working chamber.
Из уровня техники известен двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания (GB 605225 A, МПК F01B 7/14, опубл. 19.07.1948,), содержащий корпус со встречно движущимися поршнями в рабочих камерах цилиндров, связанными кривошипно-шатунными механизмами со своими коленчатыми валами, а также устройство синхронизации вращения валов, состоящее из зубчатого колеса, связанного с установленными на валах шестернями.The prior art two-stroke reciprocating internal combustion engine (GB 605225 A, IPC
В известном решении на двигатель действуют переменные по величине и направлению неуравновешенные силы инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся масс, которые негативно влияют на двигатель, вызывая повышенный износ деталей, их усталостные разрушения, ослабление болтовых соединений и пр. Кроме того, конструкция известного двигателя имеет ограниченные функциональные возможности.In the known solution, the engine is affected by unbalanced inertia forces of reciprocating moving and rotating masses that are variable in magnitude and direction, which negatively affect the engine, causing increased wear of parts, their fatigue failure, weakening of bolted joints, etc. In addition, the design of the known engine has limited functionality.
В качестве прототипа заявителем выбран бесшатунный двухтактный двигатель внутреннего сгорания (RU 2251008 C2, МПК F02B 75/32, опубл. 27.04.2005) со встречно-движущимися поршнями в рабочих камерах прямоугольной формы, по меньшей мере, с двумя рабочими камерами, установленными между двух картеров, в которых помещены 3 коленчатых вала, совмещенных с шестернями синхронного вращения, причем средние коленчатые валы в каждом картере совмещены шестернями, составляющими редуктор для передачи вращения рабочему валу, шейки кривошипов коленчатых валов попарно помещены в криволинейные пазы коромысел, на которых установлены штоки с поршнями, помещенными в рабочие камерыAs a prototype, the applicant chose a rodless two-stroke internal combustion engine (RU 2251008 C2, IPC F02B 75/32, published April 27, 2005) with counter-moving pistons in rectangular working chambers with at least two working chambers installed between two crankcases, in which 3 crankshafts are placed, combined with synchronous rotation gears, and the middle crankshafts in each crankcase are combined with gears that make up the gearbox for transmitting rotation to the working shaft, crankshaft journals Rocker arms in curved grooves on which rods with pistons placed in working chambers are mounted
В выбранном за прототип двигателе проблема вибрации в целом решена за счет конструктивного выполнения коромысла, позволяющего взаимно уравновесить переменные инерционные силы поступательно-движущихся и вращающихся масс. При этом указанное конструктивное выполнение соединения «шейка кривошипа - направляющие пазы коромысла» не защищает шейки кривошипов от радиальных ударных нагрузок, таким образом, существенно ускоряя износ деталей. Кроме того, конструкция прототипа очень сложна и имеет ограниченные функциональные возможности.In the engine selected for the prototype, the problem of vibration as a whole was solved due to the structural implementation of the rocker arm, which makes it possible to mutually balance the variable inertial forces of the translationally moving and rotating masses. At the same time, the indicated construction of the connection “crank neck - rocker guide grooves” does not protect the crank necks from radial impact loads, thus significantly accelerating the wear of parts. In addition, the design of the prototype is very complex and has limited functionality.
Задача настоящей полезной модели является устранение недостатков прототипа.The objective of this utility model is to eliminate the disadvantages of the prototype.
Техническим результатом является создание универсальной модульной конструкции двигателя, позволяющей исключить в нем вибрации, биения, обеспечить быструю замену вышедшего из строя элемента конструкции, упростив и ускорив тем самым процесс ремонтного обслуживания, а также получить возможность оперативно регулировать в зависимости от выполняемых задач мощность двигателя, что в совокупности своей обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик двигателя.The technical result is the creation of a universal modular engine design, which eliminates vibration and runout in it, provides quick replacement of a failed structural element, simplifying and speeding up the repair process, and also being able to quickly adjust engine power depending on the tasks that Together, it provides improved engine performance.
Для достижения указанного технического результата, авиационный бесшатунный поршневой двигатель содержит, по меньшей мере, один основной модуль с размещенной в его корпусе цилиндро-поршневой группой и валами, торцы которых выполнены с осевыми зубчатыми выступами и шлицевыми отверстиями, совпадающими по конфигурации с упомянутыми выступами, а также устройство синхронизации вращения валов основного модуля, которое выполнено в виде отдельного модуля, в корпусе которого установлено соосно два зубчатых колеса, каждое из которых имеет свою пару шестерней, выполненных с конфигурацией, позволяющей образовать шлицевые соединения с одинаковыми по направлению вращения валами основного модуля, причем, зубчатые колеса снабжены центральными частями движителей, с которыми жестко связаны таким образом, что последние образуют между собой соосную схему расположения, при этом цилиндро-поршневая группа основного модуля включает цилиндр с размещенными внутри него встречно-движущимися поршнями, жестко соединенными со штоками, а также рейками с прямолинейными направляющими пазами, каждая из которых выполнена за одно целое со штоком, ползуны, размещенные в направляющих пазах с возможностью синхронного поступательного перемещения во взаимнопротивоположном направлении, и выполненные с отверстиями, в которых с возможностью вращения расположены пальцы образующих между собой зубчатое соединение парных шестерней валов.To achieve the specified technical result, the aircraft rodless piston engine contains at least one main module with a cylinder-piston group and shafts located in its housing, the ends of which are made with axial gear protrusions and splined holes matching in configuration with the said protrusions, and also a device for synchronizing the rotation of the shafts of the main module, which is made in the form of a separate module, in the housing of which two gears are mounted coaxially, each of which has its own a pair of gears made with a configuration that allows forming spline connections with the main module shafts with the same direction of rotation, moreover, the gear wheels are equipped with central parts of the propulsors, which are rigidly connected in such a way that the latter form a coaxial arrangement with each other, while the cylinder-piston The main module group includes a cylinder with counter-moving pistons placed inside it, rigidly connected to the rods, as well as rails with straight guide grooves, like Dye of which is formed integrally with the rod, the sliders arranged in the guide grooves, with simultaneous translational movement in vzaimnoprotivopolozhnom direction and formed with holes in which are rotatably disposed between the fingers forming a toothed gear connection paired shafts.
Выполнение механизма преобразования возвратно-поступательного движения поршней в виде горизонтальной рейки, выполненной за одно целое с ориентированным перпендикулярно центральной части ее плоскости штоком, и кинематически связанной посредством расположенных в направляющих пазах пальцев образующих между собой зубчатое соединение парных шестерней валов - позволяет обеспечить динамическое уравновешивание двигателя, при котором равнодействующие (результирующие) силы и моменты этих сил равны нулю. Таким образом, исключается вибрация всей конструкции двигателя, что позволяет уменьшить износ цилиндро-поршневой группы.The implementation of the mechanism for converting the reciprocating movement of the pistons in the form of a horizontal rack, made in one piece with a rod oriented perpendicular to the central part of its plane, and kinematically connected by means of fingers arranged in the guiding grooves to form a pair of gears between the shaft shafts, allows the engine to dynamically balance in which the resultant (resulting) forces and moments of these forces are equal to zero. Thus, vibration of the entire engine structure is eliminated, which reduces wear on the cylinder-piston group.
Взаимодействие пальцев парных шестерней с пазами рейки через ползуны, размещенные в направляющих пазах рейки с возможностью синхронного поступательного перемещения, - обеспечивает плотное и надежное прилегание контактных поверхностей ползунов к контактным поверхностям направляющих пазов рейки, что позволяет исключить радиальные биения пальцев, и повысить, таким образом, их износостойкость.The interaction of the fingers of the pair of gears with the slots of the rack through sliders placed in the guide grooves of the rack with the possibility of synchronous translational movement, provides a tight and reliable fit of the contact surfaces of the sliders to the contact surfaces of the guide grooves of the rack, which eliminates radial beating of the fingers, and thus increase their wear resistance.
Движитель зубчатого колеса может представлять собой лопастной винт, причем, соосная схема расположения центральных частей винтов позволяет дополнительно понизить уровень вибраций двигателя, что достигается в результате суммирования колебаний одного и другого винтов таким образом, что максимумы амплитуд вибраций одного с некоторым сдвигом совпадают с минимумами другого, компенсируя реактивные моменты, возникающие от каждого из винтов.The gear mover can be a blade screw, and the coaxial arrangement of the central parts of the screws allows to further reduce the level of vibration of the engine, which is achieved by summing the vibrations of one and the other screws so that the maximum amplitudes of the vibrations of one with a certain shift coincide with the minima of the other, compensating for reactive moments arising from each of the screws.
Выполнение торцевых частей валов с осевыми зубчатыми выступами и шлицевыми отверстиями, совпадающими по конфигурации с зубчатыми выступами валов, позволяет создать универсальную модульную конструкцию двигателя. Благодаря такому выполнению достигается возможность дополнительного присоединия к корпусу основного модуля необходимого количества таких же однотипных модулей, или, наоборот, отсоединения, что приводит к повышению мощности двигателя или, соответственно, снижению, - в зависимости от выполняемых задач. Кроме того, указанное конструктивное выполнение валов основного модуля позволяет механически сместить рабочие циклы цилиндров присоединяемых модулей на требуемую величину. Модульность конструкции также позволяет упростить ремонт двигателя возможностью оперативной замены вышедшего из строя, как основного модуля, так и устройства синхронизации валов основного модуля благодаря выполнению его в виде отдельного модуля, в корпусе которого установлено соосно два зубчатых колеса, каждое из которых имеет свою пару шестерней, выполненных с конфигурацией, позволяющей образовать шлицевые соединения с одинаковыми по направлению вращения валами основного модуля.The implementation of the end parts of the shafts with axial gear protrusions and splined holes, matching in configuration with the gear teeth of the shafts, allows you to create a universal modular engine design. Thanks to this embodiment, it is possible to additionally attach to the main module case the required number of the same modules of the same type, or, on the contrary, disconnect, which leads to an increase in engine power or, accordingly, reduction, depending on the tasks performed. In addition, the specified structural design of the shafts of the main module allows you to mechanically shift the working cycles of the cylinders of the connected modules by the desired value. The modularity of the design also makes it possible to simplify engine repair with the ability to quickly replace a failed main module or a shaft synchronization device of the main module due to its implementation as a separate module, in the case of which two gear wheels are mounted coaxially, each of which has its own pair of gears, made with a configuration that allows the formation of spline connections with the shafts of the main module identical in the direction of rotation.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:The present invention is illustrated by drawings, which depict:
фиг.1 - общая схема модуля двигателя;figure 1 - General diagram of the engine module;
фиг.2 - сечение модуля по продольной оси валов;figure 2 - section of the module along the longitudinal axis of the shafts;
фиг.3 - сечение модуля по поперечной оси валов;figure 3 - section of the module along the transverse axis of the shafts;
фиг.4 - общий вид модуля с устройством синхронизации и отбора мощности;figure 4 - General view of the module with a device for synchronization and power take-off;
фиг.5 - сечение модульного соединения двигателя по продольной оси валов.5 is a section of a modular connection of the engine along the longitudinal axis of the shafts.
Бесшатунный поршневой двигатель представляет собой модульную конструкцию, содержащую корпус (на фиг. не показан) с неподвижно установленным в нем цилиндром 1 (фиг.1), в рабочей камере 2 которого располагаются ответно закрепленные на штоках 3 поршни 4 (фиг.2). Шток 3 каждого поршня 4 связан со своей рейкой 5 и выполнен с ней за одно целое. Рейка 5 имеет прямолинейные направляющие пазы 6, в которых располагаются ползуны 7, имеющие возможность возвратно-поступательного движения в пазах 6. Ползуны 7 снабжены центральными отверстиями, в каждом из которых на подшипнике качения (на фиг. не показаны) установлен палец 8 парной шестерни 9 вала 10 (фиг.3). Торцы валов 10 имеют с одной стороны осевые зубчатые выступы 11 и с другой стороны - шлицевые отверстия 12, конфигурация которых совпадает с конфигурацией выступов 11. Парные шестерни 9, имеющие общую рейку 5, образуют между собой зубчатую пару, с помощью которой жесткая система «поршень-шток-рейка» совершает возвратно-поступательные движения через пальцы 8. Синхронизация поступательного движения ответно расположенных систем «поршень-шток-рейка» достигается благодаря устройству синхронизации, которое представляет собой отдельный модуль. Устройство синхронизации (фиг.4) содержит корпус (на фиг. не показан) с установленной внутри одноосной парой зубчатых колес 13, 14 и шестернями 15, 16, 17, 18 имеющими попарно зацепление с одним из зубчатых колес (шестерни 15, 16 - с колесом 13, и шестерни 17, 18 - с колесом 14, соответственно) и образующими зубчатые передачи «шестерня-зубчатое колесо-шестерня». Зубчатые колеса 13, 14 образуют жесткие парные осевые соединения со ступицами - 19, 20, которые являются центральными частями движителей, и образуют между собой соосную схему расположения.The rodless piston engine is a modular design comprising a housing (not shown in FIG.) With
Заявленный бесшатунный поршневой двигатель работает следующим образом.The claimed rodless piston engine operates as follows.
При нахождении поршней в верхних мертвых точках (ВМТ) в рабочую камеру впрыскивается топливо, что задает движение рабочего хода поршням 4, которые через штоки 3 перемещают рейки 5 в шестернях 9. При этом ползуны 7 совершают возвратно-поступательные движения внутри пазов реек 5, а пальцы 8 шестерней 9 вращаются в противоположные стороны, преобразуя возвратно-поступательное движение ползунов 7 во вращательное движение шестерней 9. Движение поршней 4 от ВМТ до нижней мертвой точки (НМТ) и обратно соответствует движениям ползунов 7 и реек 5 соответственно из среднего верхнего положения в крайнее (правое или левое в зависимости от направления ползуна) среднее положение, через среднее и нижнее положение до исходного положения. Шестерня 9 по своим параметрам подбирается таким образом, чтобы момент инерции шестерни позволял выводить поршень 4 из ВМТ и НМТ.When the pistons are in the top dead center (TDC), fuel is injected into the working chamber, which sets the working stroke of the
Заявленная конструкция позволяет при необходимости, в зависимости от выполняемых задач, присоединить к основному модулю один или несколько таких же модулей (фиг.5). Присоединение осуществляется, например, посредством ответного совмещения зубчатых выступов валов основного модуля со шлицевыми отверстиями валов присоединяемого модуля.The claimed design allows, if necessary, depending on the tasks performed, to attach one or more of the same modules to the main module (figure 5). The connection is carried out, for example, by reciprocal alignment of the gear teeth of the shafts of the main module with the splined holes of the shafts of the connected module.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013124103/06U RU139346U1 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | MODULAR AIRCRAFT UNLOADED PISTON ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013124103/06U RU139346U1 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | MODULAR AIRCRAFT UNLOADED PISTON ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU139346U1 true RU139346U1 (en) | 2014-04-20 |
Family
ID=50481189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013124103/06U RU139346U1 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | MODULAR AIRCRAFT UNLOADED PISTON ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU139346U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610856C2 (en) * | 2015-05-14 | 2017-02-16 | Юрий Александрович Андреев | Crank rod-free piston engine |
RU184024U1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-10-12 | Вадим Юрьевич Пастухов | Gas piston internal combustion engine for heating and ventilation of buildings |
-
2013
- 2013-05-27 RU RU2013124103/06U patent/RU139346U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610856C2 (en) * | 2015-05-14 | 2017-02-16 | Юрий Александрович Андреев | Crank rod-free piston engine |
RU184024U1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-10-12 | Вадим Юрьевич Пастухов | Gas piston internal combustion engine for heating and ventilation of buildings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101979853B (en) | Internal dual-phase shockwave swing link transmission type internal combustion engine | |
US8281763B2 (en) | Internal combustion engine | |
RU139346U1 (en) | MODULAR AIRCRAFT UNLOADED PISTON ENGINE | |
CN102828824A (en) | Two-phase inner cam type swinging transmission internal combustion engine | |
RU2530670C1 (en) | Variable compression ratio ice | |
US3482554A (en) | Internal combustion engine v block cam transmission | |
RU2380543C2 (en) | Piston machine | |
RU2525995C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2482301C1 (en) | Opposed internal combustion engine without piston rod | |
CN103061881A (en) | Oscillating transmission internal combustion engine comprising convex inner cam with optional inner tooth differences | |
RU2516040C2 (en) | Internal combustion engine | |
Karhula | Cardan gear mechanism versus slider-crank mechanism in pumps and engines | |
RU2182240C2 (en) | Slider internal combustion engine | |
CN110295995A (en) | A kind of piston-mode motor can be realized the structure balanced entirely and multi-cylinder combination | |
RU2539698C1 (en) | Opposite eight-cylinder engine | |
RU2539609C2 (en) | Opposed-piston internal combustion engine | |
RU2793028C1 (en) | Double action internal combustion engine | |
RU2530982C1 (en) | Opposite piston machine | |
RU2391524C1 (en) | Mechanism of motion transmission from pistons to output shaft of opposed engine | |
RU2378514C1 (en) | Crank-and-rocker piston machine | |
WO2012015373A1 (en) | Piston engine having a mechanism with no connecting rods | |
RU2346169C1 (en) | Three-shaft three-cylinder ice | |
JPS58166159A (en) | Changing mechanism for reciprocating motion and rotational motion | |
RU2610626C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN106884713B (en) | End tooth wheel cam removable tooth frame output type internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170528 |