UA137743U

UA137743U - PISTON-SLIDING MECHANISM OF THE PISTON MACHINE

Info

Publication number: UA137743U
Application number: UAU201903216U
Authority: UA
Inventors: Леонід Степанович Серілко; Олег Леонтійович Ляшук; Дмитро Леонідович Серілко; Олександр Петрович Рижий; Олександр Святославович Стадник; Валерій Миколайович Глінчук
Original assignee: Національний Університет Водного Господарства Та Природокористування
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2019-11-11

Abstract

Коромислово-повзунний механізм поршневої машини містить циліндр, поршень, шатун, кривошип і вал. Циліндр встановлено нерухомо, кривошип виконано у вигляді коромисла, яке коливається навколо нерухомої осі. Шатун встановлено з можливістю здійснювати обертальний рух відносно коромисла, з передачею руху на вихідний вал поршневої машини за допомогою ланцюгової передачі.The rocker-slider mechanism of the piston machine contains a cylinder, a piston, a connecting rod, a crank and a shaft. The cylinder is fixed, the crank is made in the form of a rocker arm that oscillates around a fixed axis. The connecting rod is installed with the ability to rotate relative to the rocker arm, with the transmission of motion to the output shaft of the piston machine by means of a chain drive.

Description

Корисна модель належить до механізмів, які застосовуються як у промислових, так і побутових вузлах для перетворення зворотно-поступального руху в обертальний у прямому та зворотньому напрямках, і може бути використана як у двигунобудуванні, так і насособудуванні.The utility model belongs to the mechanisms used in both industrial and domestic units to convert reciprocating motion into rotary motion in the forward and reverse directions, and can be used in both engine and pump engineering.

Широко відомі у практиці двигунобудування кривошипно-шатунні механізми, які складаються з поршня, шатуна та кривошипа. |11.Widely known in the practice of engine building are crank-and-rod mechanisms, which consist of a piston, a connecting rod and a crank. |11.

Недоліком даних механізмів є наявність значного тиску поршня на стінки циліндра, що призводить до збільшення сили тертя, а отже - до зростання механічних втрат та зменшення потужності двигуна в цілому.The disadvantage of these mechanisms is the presence of significant pressure of the piston on the cylinder walls, which leads to an increase in the friction force, and therefore to an increase in mechanical losses and a decrease in engine power as a whole.

Найбільш близьким аналогом корисної моделі є механізм поршневої машини, який містить шарнірно закріплений циліндр з можливістю здійснювати коливні рухи навколо нерухомої осі, поршень, шатун та кривошип |21.The closest analog of a useful model is the mechanism of a piston machine, which contains a hinged cylinder with the ability to perform oscillating movements around a fixed axis, a piston, a connecting rod and a crank |21.

Основним недоліком найближчого аналога є збільшення сили тиску поршня на стінку циліндра в момент часу, коли він займає крайні положення під час коливання. Це обумовлено збільшенням моменту сил інерції в даних положеннях, оскільки циліндр і поршень мають значний момент інерції відносно осі коливання.The main disadvantage of the closest analogue is the increase in the pressure force of the piston on the cylinder wall at the time when it occupies extreme positions during oscillation. This is due to an increase in the moment of inertia forces in these positions, since the cylinder and piston have a significant moment of inertia relative to the axis of oscillation.

В основу корисної моделі поставлена задача зменшення моменту сили інерції в ланках механізму, внаслідок яких збільшується сила тиску поршня на стінки циліндра, а отже, і сил тертя між ними, що призводить до зниження механічних втрат при перетворенні руху.The useful model is based on the task of reducing the moment of inertia in the links of the mechanism, as a result of which the pressure of the piston on the cylinder walls increases, and therefore the friction forces between them, which leads to a decrease in mechanical losses during the transformation of motion.

Поставлена задача вирішується тим, що у коромислово-повзунному механізмі поршневої машини, який містить циліндр, поршень, шатун, кривошип і вал, згідно з корисною моделлю, циліндр встановлено нерухомо, кривошип виконано у вигляді коромисла, яке коливається навколо нерухомої осі, а шатун встановлено з можливістю здійснювати обертальний рух відносно коромисла, з передачею руху на вихідний вал поршневої машини за допомогою ланцюгової передачі.The problem is solved by the fact that in the rocker-slider mechanism of a piston machine, which includes a cylinder, piston, connecting rod, crank and shaft, according to a useful model, the cylinder is installed stationary, the crank is made in the form of a rocker that oscillates around a fixed axis, and the connecting rod is installed with the ability to perform rotational movement relative to the rocker arm, with the transmission of movement to the output shaft of the piston machine using a chain transmission.

Оскільки в запропонованій конструкції циліндр нерухомий, а коливальний рух здійснює коромисло, момент інерції якого набагато менший від моменту інерції циліндра з поршнем, то момент сил інерції в крайніх положеннях коромисла буде набагато менший, що зменшує величину тиску поршня на циліндр, а отже, і сил тертя, у результаті чого знижуються механічні втрати поршневої машини та підвищується її коефіцієнт корисної дії.Since in the proposed design the cylinder is motionless, and the oscillating movement is carried out by the rocker arm, the moment of inertia of which is much smaller than the moment of inertia of the cylinder with the piston, the moment of inertia forces in the extreme positions of the rocker arm will be much smaller, which reduces the amount of pressure of the piston on the cylinder, and therefore the forces friction, as a result of which the mechanical losses of the piston machine decrease and its efficiency increases.

Зо На кресленні зображено кінематичну схему коромисло-повзунного механізму поршневої машини.Zo The drawing shows the kinematic diagram of the rocker-slider mechanism of the piston machine.

Поршень 1, який знаходиться у циліндрі 2, з'єднаний за допомогою шатуна З із коромислом 4. На одній осі з шатуном З розміщена, жорстко з'єднана з ним, ведуча зірочка 5. Шатун З та зірочка 5 встановлені з можливістю обертатися навколо осі А коромисла 4. Зірочка 5 з'єднана ланцюгом 6 із веденою зірочкою 7, яка встановлена на вихідному валу 8, відносно якого може коливатися коромисло 4.The piston 1, which is located in the cylinder 2, is connected by means of the connecting rod C to the rocker arm 4. On the same axis with the connecting rod C, the driving sprocket 5 is placed and rigidly connected to it. The connecting rod C and the sprocket 5 are installed with the ability to rotate around the axis And the rocker arm 4. The sprocket 5 is connected by a chain 6 to the driven sprocket 7, which is installed on the output shaft 8, relative to which the rocker arm 4 can oscillate.

Коромислово-повзунний механізм поршневої машини працює наступним чином.The rocker-slider mechanism of the piston machine works as follows.

Під дією сили тиску продуктів згорання запалювальної суміші поршень 1 рухається в циліндрі 2 і передає зусилля через шатун З на коромисло 4. Оскільки довжина коромисла 4 більша за довжину шатуна 3, то він разом із ведучою зірочкою 5 буде здійснювати обертальний рух навколо осі А коромисла 4. Цей обертальний рух передається за допомогою ланцюгової передачі на вихідний вал 8 поршневої машини.Under the action of the pressure force of the combustion products of the ignition mixture, the piston 1 moves in the cylinder 2 and transmits force through the connecting rod C to the rocker arm 4. Since the length of the rocker arm 4 is greater than the length of the connecting rod 3, it, together with the drive sprocket 5, will make a rotational movement around the A axis of the rocker arm 4 This rotational movement is transmitted by means of a chain transmission to the output shaft 8 of the piston machine.

Таким чином, запропонована корисна модель може бути використана у двигунах внутрішнього згоряння, компресорах та інших механізмах, забезпечуючи мінімальну силу тертя між поршнем і циліндром, що значно підвищує коефіцієнт корисної дії цих пристроїв.Thus, the proposed useful model can be used in internal combustion engines, compressors and other mechanisms, providing a minimum friction force between the piston and the cylinder, which significantly increases the efficiency of these devices.

Крім того, на відміну від традиційного кривошипно-повзунного механізму, в запропонованій конструкції відсутні підшипники ковзання, що значно спрощує процес виготовлення та експлуатації цих механізмів.In addition, unlike the traditional crank-slider mechanism, there are no sliding bearings in the proposed design, which greatly simplifies the process of manufacturing and operating these mechanisms.

Джерела інформації: 1. Артоболевский И.М. Механизмь в современной технике. В 7 томах. Т. ІІ: Кулисно- рьчажнье и кривошипно-ползуннье механизмьі. 2-е изд., переработанное. - М.; Наука, 1979. - 560 с. 2. Крайнев А.Ф. Словарь - справочник по механизмам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Sources of information: 1. Artobolevsky I.M. Mechanism in modern technology. In 7 volumes. T. ІІ: Flywheel and crank-sliding mechanisms. 2nd ed., revised. - M.; Nauka, 1979. - 560 p. 2. Krainev A.F. Dictionary - reference book on mechanisms. - 2nd ed., revised. and additional - M.:

Машиностроение, 1987. - 560 с., ил.Mechanical engineering, 1987. - 560 p., illustrations.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA Rocker-slider mechanism of a piston machine, which includes a cylinder, a piston, a connecting rod, a crank and a shaft, which is distinguished by the fact that the cylinder is fixed, the crank

60 is made in the form of a rocker arm, which oscillates around a fixed axis, and the connecting rod is installed with the ability to perform rotational movement relative to the rocker arm, with the transmission of motion to the output shaft of the piston machine using a chain transmission. "t - | хх х х х х х а.