Маслосъемное кольцо Советский патент 1988 года по МПК F02F5/00 

(Л

с:

4 4: 4

сл

4

Ш

Изобретение относится к двигателе- строению и позволяет повысить эффективность работы кольца. Эспандер 6 выполнен в виде цилиндрической пружины сжатия. установленной в выточку 5, выполненную с внутренней стороны скребкового элемента. Внутренняя поверхность 4 кольца 1, контактирующая с эспандером, выполнена в форме усеченного конуса с малым основанием со стороны нижнего опорного скребка 3, сопряженного с плоскими торцами выточки. Пружина выполнена в виде чередующихся элементов сжатия и растяжения. Высота выточки зависит от конструктивных и рабочих параметров кольца между скребками 2, 3 и поверхностью втулки, где пленка масла толще, что создает препятствие для протока масла на угар без увеличения скорости изнашивания трущихся поверхностей 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.

Цель изобретения - повышение эффективности работы кольца.

На фиг. 1 показано кольцо, общий вид; на фиг. 2 - кольцо в рабочем положении на второй половине хода вместе с поршнем от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ).

Маслосъемное кольцо 1 имеет на наружной цилиндрической поверхности скребки 2 и 3, между которыми расположены масло- сборная канавка и дренажные пазы. На внутренней поверхности 4 кольца 1 выполнена выточка 5, состоящая из сопряженных между собой конической поверхности и плоских торцов, в которую установлен эспандер 6 в виде цилиндрической пружины сжатия. Высота выточки 5 выбрана существенно больше диаметра эспандера 6, поэтому пружина имеет возможность перемещения по высоте выточки. Для повышения упругости кольца с эспандером на второй половине хода поршня 7 от ВМТ к НМТ (в нижней части втулки 8 цилиндра) кольцо 1 в рабочем положении устанавливается таким образом, чтобы вершина конической поверхности выточки 5 бы- Ла ориентирована от камеры сгорания.

Работа маслосъемного кольца с эспандером заключается в следующем.

При установке кольца 1 вместе с поршнем 7 во втулке 8 цилиндра благодаря чередующимся элементам сжатия и растяжения пружина эспандера 6 разгружена, при этом силы упругости только кольца поджимают скребки 2 и 3 к поверхности втулки 8.

На второй половине хода поршня от ВМТ к НМТ, когда скорость его движения снижа- ется, кольцо 1 перемещается в канавке поршня 7 до контакта с нижней полкой, а затем под действием сил инерции эспандер 6 смещается по конической поверхности выточки и занимает положение, показанное на фиг. 2. В таком положении эспандер оказывает большее усилие на кольцо в связи с сжатием элементов эспандера и повышается давление скребков ца поверхность цилиндровой втулки, усиливается маслосъемный эффект в ее нижней части. После прекраще- ния действия сил инерции (при ходе поршня от НМТ к ВМТ) эспандер под действием сил упругости возвращается в крайнее верхнее положение по высоте выточки (фиг. 1)., при этом снижается, благодаря удлинению эспандера, общая упругость кольца и создаются благоприятные условия для реализации жидкостного трения между скребками кольца и поверхностью цилиндровой втулки. Благодаря осевой (вертикальной) составляющей от нормального давления эспандера на коническую поверхность выточки (в районе НМТ) кольцо дополнительно прижимается к нижней полке поршневой канавки, что снижает поступление масла в заколочное пространство.

Повышение упругости кольца в зоне, где пленка масла толще, и создание препятствия для протока масла в обход маслосъемного кольца приводят в конечном итоге к снижению расхода масла на угар без увеличения скоростей изнашивания трущихся поверхностей.

Высота Н выточки кольца связана с конструктивными и рабочими параметрами кольца следующей зависимостью:

Н i i ilf-+2г

РХ1члС/2 +

где а - конструктивно задаваемое отношение давлений кольца на стенку цилиндра в нижнем и верхнем положениях поршня;

Р- давление кольца на стенку цилиндра в верхнем положении поршня;

ct- наружный диаметр рабочей поверхности кольца;

К,-высота рабочих поверхностей кольца, контактирующих с поверхно- цилиндра;

о -угол при вершине конуса образующего внутреннюю коническую поверхность кольца;

г-радиус эспандерной пружины;

tf - относительная длина элементов сжатия в эспандерной пружине (0,5 1);

К-- жесткость элементов сжатия.

Формула изобретения

. Маслосъемное кольцо, содержащее скребковый элемент коробчатого поперечного сечения с опорными скребками, верхним и нижним, между которыми выполнены дренажные отверстия и эспандер в виде цилиндрической пружины сжатия, установленной в выточку, выполненную с внутренней стороны скребкового элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, внутренняя поверхность кольца, контактирующая с эспандером, выполнена в форме усеченного конуса с малым основанием со стороны нижнего скребка, сопряженного с плоскими торцами выточки, а цилиндрическая пружина эспандера выполнена в виде чередующихся элементов сжатия и растяжения.

Н - fiH)Pd)l.r9r

45 ifKigcl/2

где а - конструктивно-задаваемое отношение давлений кольца на стенку цилиндра в нижнем и верхнем положениях поршня; Р - давление кольца на стенку цилиндpa в верхнем положении поршня; наружный диаметр рабочей поверхности кольца;

высота рабочих поверхностей кольца, контактирующих с поверхностью цилиндра;

угол при вершине конуса, образуюш,его внутреннюю коническую поверхность кольца;

радиус эспандерной пружины;

относительная длина элементов сжатия в эспандерной пружине (0, 1);

жесткость элементов сжатия.

Фиг.1