RU207599U1

RU207599U1 - Gas energy converter

Info

Publication number: RU207599U1
Application number: RU2020140097U
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Салаев; Евгений Николаевич Кадышев; Сергей Анатольевич Васильев; Рустам Иванович Александров; Дмитрий Владимирович Лобанов; Николай Владимирович Мулюхин
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-11-03

Abstract

Полезная модель относится к преобразователям энергии и может быть использована в качестве привода для мобильных и стационарных механизмов и машин, преимущественно при производстве электроэнергии. Преобразователь энергии газа содержит герметичный цилиндрический корпус 1, через его центральную ось проходит вал 2, на котором жестко закреплен неподвижный блок 3, в его желобе закреплен трос 4, соединяющий блок 3 с поршнем 5, установленным в гильзе 6, закрепленной жестко в корпусе 1, причем центральная ось гильзы 6 расположена перпендикулярно и эксцентрично относительно центральной оси корпуса 1. Для подачи газа применяется газовый кран 7. Технический результат - повышение экологической безопасности и упрощение конструкции механизма поступательного движения поршня. 2 ил.The utility model relates to energy converters and can be used as a drive for mobile and stationary mechanisms and machines, mainly in the production of electricity. The gas energy converter contains a sealed cylindrical housing 1, a shaft 2 passes through its central axis, on which a fixed block 3 is rigidly fixed, a cable 4 is fixed in its groove, connecting block 3 with a piston 5 installed in a sleeve 6 rigidly fixed in a housing 1, moreover, the central axis of the sleeve 6 is located perpendicular and eccentrically relative to the central axis of the housing 1. A gas valve is used to supply gas. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к преобразователям энергии и может быть использована в качестве привода для мобильных и стационарных механизмов и машин в отраслях промышленности, применяющих пневматические системы, например, в автотранспортной отрасли при откручивании резьбовых соединений с большим крутящим моментом.The utility model relates to energy converters and can be used as a drive for mobile and stationary mechanisms and machines in industries using pneumatic systems, for example, in the automotive industry when unscrewing threaded connections with high torque.

Известно изобретение RU 2435048, которое относится к двигателям внутреннего или внешнего подвода энергии с прямолинейно движущимися поршнями, в частности к механизму, преобразующего прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное. Механизм состоит из полого диска с внутренней равносторонней треугольной шестерней со сторонами в виде дуг окружностей, воспринимающего усилие от штока поршня и передающего его на два прямых промежуточных вала, вращаемых шестерней с попеременно разными скоростями через шестерни, которые жестко связаны с промежуточными валами. Полый диск вращается вокруг оси промежуточного вала, на оси которого в данный момент находится угол треугольной шестерни. Недостатком является низкий КПД энергии, металлоемкость конструкции и наличие большого количества деталей в устройстве двигателя.Known invention RU 2435048, which relates to engines for internal or external power supply with rectilinear moving pistons, in particular to a mechanism that converts the rectilinear reciprocating piston motion into rotational. The mechanism consists of a hollow disc with an internal equilateral triangular gear with sides in the form of circular arcs, which receives the force from the piston rod and transfers it to two straight countershafts, rotated by gears at alternately different speeds through gears that are rigidly connected to the countershafts. The hollow disc rotates around the axis of the intermediate shaft, on the axis of which the angle of the triangular gear is currently located. The disadvantage is low energy efficiency, metal consumption of the structure and the presence of a large number of parts in the engine device.

Техническим результатом является повышение экологической безопасности и упрощение конструкции механизма поступательного движения поршня.The technical result is to improve environmental safety and simplify the design of the mechanism of the translational movement of the piston.

Технический результат достигается тем, что преобразователь энергии газа содержит герметичный цилиндрический корпус с газовым краном, через его центральную ось проходит вал, на котором жестко закреплен неподвижный блок, в его желобе закреплен трос, соединяющий блок с поршнем, установленным в гильзе, закрепленной жестко в корпусе, причем центральная ось гильзы расположена перпендикулярно и эксцентрично относительно центральной оси корпуса.The technical result is achieved by the fact that the gas energy converter contains a sealed cylindrical housing with a gas valve, a shaft passes through its central axis, on which a stationary block is rigidly fixed, a cable is fixed in its groove connecting the block with a piston installed in a sleeve rigidly fixed in the housing , and the central axis of the sleeve is located perpendicular and eccentrically relative to the central axis of the body.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя энергии газа.FIG. 1 shows a schematic diagram of a gas energy converter.

Преобразователь энергии газа состоит из герметичного цилиндрического корпуса 1, через его центральную ось проходит вал 2, на котором жестко закреплен неподвижный блок 3, в его желобе закреплен трос 4, соединяющий блок 3 с поршнем 5, установленным в гильзе 6, закрепленной жестко в корпусе 1, причем центральная ось гильзы 6 расположена перпендикулярно и эксцентрично относительно центральной оси корпуса 1. Для подачи газа применяется газовый кран 7.The gas energy converter consists of a sealed cylindrical housing 1, a shaft 2 passes through its central axis, on which a stationary block 3 is rigidly fixed, a cable 4 is fixed in its groove, connecting block 3 with a piston 5 installed in a sleeve 6 rigidly fixed in a housing 1 , and the central axis of the sleeve 6 is located perpendicular and eccentrically relative to the central axis of the housing 1. A gas valve 7 is used to supply gas.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Предварительно в герметичный корпус 1 накачивается под давлением газ, используя газовый кран 7, расположенный на герметичном корпусе 1. В процессе накачки давление газа распределяется равномерно по внутренней поверхности корпуса 1 и поршня 5, поршень 5 начинает передвигаться поступательно по гильзе 6 и тянет трос 4, обеспечивая вращение блока 3 и вала 2. Таким образом, происходит преобразование энергии сжатого газа во вращательное движение вала 2.Previously, gas is pumped under pressure into the sealed housing 1 using a gas valve 7 located on the sealed housing 1. During the pumping process, the gas pressure is distributed evenly over the inner surface of the housing 1 and piston 5, piston 5 begins to move progressively along the sleeve 6 and pulls the cable 4, ensuring the rotation of block 3 and shaft 2. Thus, the energy of the compressed gas is converted into rotary motion of shaft 2.

Отличительной особенностью предлагаемой конструкции и принципа ее работы является то, что сила действия газа направлена в противоположную сторону поршня, нежели в двигателях внутреннего сгорания, а также имеется герметичный корпус, в котором расположен этот газ, и он в процессе выполнения работы не вырывается в окружающую среду.A distinctive feature of the proposed design and the principle of its operation is that the force of the gas action is directed in the opposite direction of the piston than in internal combustion engines, and there is also a sealed housing in which this gas is located, and it does not escape into the environment during the work. ...

На фиг. 2 приведена схема для расчета крутящего момента преобразователя энергии газа.FIG. 2 shows a diagram for calculating the torque of the gas energy converter.

Крутящий момент согласно расчетной схемы (см. фиг. 2) будет определяться по выражениюThe torque according to the design scheme (see Fig. 2) will be determined by the expression

где М - крутящий момент, Н/м; F - сила, Н; R - радиус шкива, м.where M is the torque, N / m; F - force, N; R is the radius of the pulley, m.

Сила F, образованная при перемещении поршня под действием сжатого газа рассчитывается по следующему выражениюThe force F generated by the movement of the piston under the action of the compressed gas is calculated by the following expression

где р - давление газов, Па; D - диаметр поршня, м.where p is the gas pressure, Pa; D - piston diameter, m.

Тогда выражение (1) перепишетсяThen expression (1) will be rewritten

Таким образом, чтобы получить максимальный момент в разрабатываемом устройстве необходимо увеличить следующие параметры: радиус шкива, диаметр поршня или давление газов. Полезная модель может быть применена в устройствах, использующих энергию поступательного движения поршня, и для аналогичных поршневых систем, преобразующих ее во вращательное движение - механическую работу.Thus, in order to obtain the maximum torque in the device under development, it is necessary to increase the following parameters: pulley radius, piston diameter or gas pressure. The utility model can be applied in devices that use the energy of the translational motion of the piston, and for similar piston systems that convert it into rotational motion - mechanical work.

Claims

A gas energy converter containing a sealed cylindrical body with a gas valve, a shaft on which a stationary block is rigidly fixed passes through its central axis, a cable is fixed in its groove connecting the block with a piston mounted in a sleeve rigidly fixed in the body, and the central axis of the sleeve located perpendicular and eccentrically relative to the central axis of the body.