Поршневой насос Советский патент 1988 года по МПК F04B9/04 F04B11/00 

(Л С

N3

ОО

:о

О5

Изобретение нозво. шет снизить неравномерности подачи насоса и уве.мнчпть xo.i норп1ня без увеличении радиуса криво1иииа. Профиль иаза 9 кулачка 7 выпо.-i- нен в виде синусоиды, функция которой определяется зависимостью у(0,2-0,4) X.s /«(2n-f 2а), где у - ордината точек средней линии профиля паза кулачка; R -- радиус кривоншпа; сх - угол поворота кри- вон1ииа. Направляющая 11 ползуна 4 уста- HOB. ieHa параллельно линии 12, проведенной через точки, расположенные на средней .чинии паза кулачка на расстоянии /, i5/4.T. Такое выполнение обеспечивает симметричность импульсов подачи насоса ii уве.1ичпвает .ход порп1ня 2 пропорционально п|)нрап1е1П1К п ги, проходимого но.кичюм в течение одного из нериодов его ускорения, 1 ил.

J

деистрабов нем

с полИзобретение относится к машиностроению, в частности к поршневым насосам двустороннего действия с пониженной пульсацией подачи.

Целью изобретения является снижение степени неравномерности подачи насоса и увеличение хода .поршня без увеличения радиуса кривошипа.

На чертеже изображена конструктивная схема насоса.

Поршневой насос двустороннего ВИЯ содержит корпус (не показан) чий цилиндр 1 с установленным 2 со HJTOKOM 3, связанным зуном 4 кривошипно-шатунного механизма, заключаюшего кривошип 5 и шатун 6, пазовый кулачок 7, ролик 8, установленный на шатуне б с возможностью взаимодействия с профилированным пазом 9 кулачка 7, и штангу 10, шарнирно связанную с роликом 8 и ползуном 4, установленным в паправляю- плей II, расположенной под кулачком 7.

Профиль паза 9 кулачка 7 построен в системе координат с осью абсцисс, расположенной па |-оризонтали, проходянхей через центр О вращения кривошипа 5 и началом координат O|, расположенным на расстоянии, равном длине шатуна 6, отложенной от точки Оа, соответствующей углу а поворота кривошипа 5 равном 0° и выполнен в виде синусоиды, функция которой определяется зависимостью

у (0,2-0,4) R 5т(2л+ 2а),

где у

R

а

ординаты точек средней линии профиля паза кулачка (расстояние от точек средней линии паза кулачка до оси абсцисс .ч); радиус кривошипа; уго.1 поворота кривопшпа. Направляющая 1 1 ползуна 4 установлена nap;i, i,;ie.:ibHO линии 12, проведенной через точки, расгю.тоженные на средней лппии 13 паза 9 кулачка 7 на расстояпии, соответствующем .

Насос работает следующим образом. При круговом вращении кривошипа 5 от точки О-2 по часовой стрелке ролик 8 шатуна 6 перемешается из точки Oi паза 9 кулачка 7, толкая ползун 4 и вместе с ни.м шток 3 и поршень 2, который производит всасывание перекачиваемой жидкости в под- пopnJнeвyю полость цилиндра 1 и одновременное нагнетание ее из надпоршневой полости цилиндра 1 в нагнетательный трубопровод (не показан).

В начале движения от точки Oi скорость ролика 8 вдоль паза 9 кулачка 7 незначительна. Ввиду того, что по мере движения по ниспадающей ветви паза 9 кулачка 7 ролик 8 приближается к направляющей 11, угол между шатупом 6 и штангой 10 увеличивается, благодаря чему ползун 4 дви5

жется со скоростью, превышающей скорость движения ролика 8. По мере приближения ролика 8 к точке перегиба паза 9 кулачка 7 (точка е) приращение скорости движения ползуна 4 над скоростью движения ролика 8 сокращается. В то же время с приближением к точке в скорость движения ролика возрастает. В точке в, что соответствует углу поворота кривошипа 5 , скорости движения ролика 8 и ползуна 4

0 становятся одинаковыми, а подача насоса возрастает.

При дальнейшем движении кривошипа 5 от 45 до 90° скорость ролика 8 продолжает возрастать по синусоидальному закону, а скорость поршня 2 и подача насоса остаются почти неизменными, поскольку при перемещении точки в в точку с паза 9 кулачка 7 ролик 8 начинает удаляться от направляющей 1 1 по то.му же закону. Причем, чем больше приращение скорости на

0 единицу угла пово|к)та кривошипа 5, тем больше приращение расстояния от ролика 8 до направляюще; 1 1 и приращение скорости уменынепия угла между шатуном 5 и штангой 10. В результате скорость ползуна 4 и поршня 2 осТаю1СЯ почти неизменными. При угле поворота кривошипа скорость перемещения его па.чьца относительно 1 0ризонтали, а значит, и приранле- ние скорости перемещения ро.чика 8 в точке с максимальпы. В то же время и приращение скорость удаления ролика 8 от направляющей 11 в этой точке максимально, поскольку крутизна синусоиды в точках пересечения оси абсцисс максимальна.

При последующем перемещении криво1ни- па от 90 до 135° скорость движения ро.чи,- ка 8 и скорость удаления его от направляющей 11 начинают уб|51иать по одному и то.му же закон -- но закону синуса yr. ia поворота KpHB()inHna,J5. Благодаря этому скорость движения поршня 2 п подача насоса остаются неизменными.

0 В мо.мент прохождения роликом точкп d паза 9 -кулачка 7 скорости ползуна 4 и ролика 8 одинаковы.

При изменении угла поворота кривошипа 5 от 135 до 180° скорость движения ролика 8 продолжает уменьшаться, а сам ролик 8 начинает приближаться к направляющей II, в результате чего угол между щатуном 6 и штангой 10 начинает увеличиваться. При этом ползун 4 и поршень 2 движутся со скоростью большей, че.м у ролика 8, а подача насоса уменьшается, так как профиль паза 9 кулачка 7 выполнен в виде перевернутой синусоиды двойного угла поворота кривошипа 5, при повороте последнего от О до 180° поршень 2 насоса ускоряет свое движение на тех участках, где

5 перемещение пальца кривошипа 5 относи - тельно горизонтали происходит медленно (, и 35-180°) и замедляет - на

0

5

0

участках, где это nepe.MctuoHne происходит быстро.

Ускорение движения iiojuiinH 2, пропорциональное ордипате точек rpeaiieii липни 13 профиля паза 9 кулачка 7, нропсходит дважды в течение полуоборота KpHBoiniiiia 5, а замедление - один раз.

Ввиду TOi o, что направляющая ползуна установлена параллельно линии 12, проведенной через точки, расположенные на средней линии 13 наза,9 кулачка 7 на расстоянии, соответствующем а-3/4л, ролик 8 дважды приближается к нанравляюп1ей И на такое же расстояние, на которое удаляется от нее на один раз.

Благодаря этому достигается симметричность импульсов полачи насоса и увеличение хода 1юрн1ня 2, нропорииональное приранхению пути, проходимого ползу 10м 4 в течение одного из периодов его ускорения.

При последуюн1ем перемещении пальца кривонжпа 5 из точки O-i в точку Ои перемещение ролика 8 ползуна 4 и поршня 2 соверп1ается R обратпом паправлении.

0

0

Форм If.1(1 и. опре/сни.ч Порпшеной насос д пч торО1111С1Ч) до1 |ст- вия, содержаи1И1 | корпус. |1ибочий пи.1ипдр, поршень со штоком, cBH3aiiniiiii с нолзуном кр1 ВОН1И1П1о-п1атун11()1 о мс ханизма д/ш ири- вода порп1ня, пазовьп ку.кпкж. ро. шк, установленный на шату.че с и)зможностыо взаимодействия с прО1)и, П1рованпым пазом кулачка, и HiTaiiry, niapnn|)iio связаппую с ро. шком Н1атуна и ползуном, паправ.чяющия которого расположена под кулачком, m.iu- чающийся тем, что, с целью степени неравномерности подачи насоса и увеличения хода пор ння без увеличения jwi- диуса кривошипа, профн.мь паза ку,чачка полнен в виде с1И1усоиды, а направляющая ползуна установлена пара.п.тельно ,-iHiiiiii. проведенной через точки, расположенные на средней ЛИН паза кулачка на расстоянии, соответствующем , причем функция синусоиды определяется зависимостью у (0,2- 0.4) Я, я/7(2л -f 2а),

ор;1инаты точек средне .чипии ирофи.чя иаза кулачка;

радиус кривошина;

угол поворота крнво1ии1 а.

R - т