Компрессионное поршневое кольцо Советский патент 1989 года по МПК F02F5/00 

J 2

О5 UD

СО О

Изобретение м.б. использовано в. двигателестроении. Цель изобретения - повышение маслосъемных св-в кольца путем создания грушевидной эпюры .радиальных давлений. Кольцо 2 имеет симметричное поперечное сечение и на его рабочей } аружной поверхности 5 наклонно относительно его торцов 3 и 4 выполнены выточки 2. Высота поверхности 5 плавно уменьшается в обе стороны от макс, значения в сечении, выбираемом равным номинальной выроте кольца, до миним. значения у концов кольца. Выточки 2 м.б. выполнены в верхнем и нижнем наружных квадрантах поперечного сечения кольца, а одна выточка м.б. выполнена посередине высоты кольца. Величину угла наклона Ъ выточек выбирают из соотношения /3 : arctg х X (Н( с1.-1)/2 о( D, где Н - номинальная величина кольца, ai - задаваемый коэффициент увеличения радиального давления у концов кольца по сравнению с давлением в районе спинки, D - номинальный диаметр кольца. Концы кольца прижимаются к втулке с большим, чем в других сечениях давлением, что обеспечивает меньшее проникновение масла в камеру сгорания в районе концов кольца. 4 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л с:

фиг. I

Изобретение относится к машино- -строению, в частности к двигателе- строению,

Цель изобретения - повышение мае- лосъемных свойств колец поршневых уплотнений путем создания грушевидной эпюры радиальных давлений.

На фиг. 1 показано кольцо, вид в плане} на фиг. 2 - то же, вид сбо- ку, на фиг. 3 - сечение А-Ана фиг. 1 на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - кольцо с переменной площадью рабочей поверхности, получен- ной центрально расположенной одной наклонной выточкой, вид сбоку.

Компрессионное поршневое кольцо 1 симметричного поперечного сечения имеет в верхнем и нижнем наружных квадрантах поперечного сечения выточки 2, наклоненные к торцам 3 и 4 колца 1 под углом P , при ЭТОМ формируется рабочая наружная поверхность 5, высота которой плавно уменьшает- ся в обе стороны по длине кольца от максимального значения, выбираемого равным номинальной высоте кольца, в сечении 6 спинки до минимального значения у концов 7 кольца 1. Величи ну угла уЗ , определяющую получение кольца с переменной по длине окружности высотой и, следовательно, площадью контакта, находят из соотношения :о

HW-I) arctg. -2-5где Л угол между проекцией полки

выточки и торцом кольца, Н - номинальная высота кольца, мм,

«( - задаваемый коэффициент увеличения радиального давления у концов кольца по сравнению с давлением в районе спинки (коэффициент неравномерности грушевидной эпюры радиальных давлений кольца), D - номинальный диаметр кольца, мм.

Кольцо 1 с переменной по длине окружности высотой рабочей поверхности 5 можно также получить при вы- полнении одной центрально расположенной наклонной выточки 2, при этом полки выточки 8 и 9 располагаются под углом f к торцам 3 и 4, величину этого угла можно определить из соотношения

if;; arctg

(

2с(0

где h - минимальная ширина выточки

в сечении спинки кольца, равная допустимой ширине резца для выполнения внутренней вытопки, мм.

Рассмотренные кольца характеризуются поБЬШ1енными удельными давлениями у концов кольца (где площадь контакта с втулкой минимальна). Так как они обладают так называемой грушевидной эпюрой радиальных: давлений.

I

В случае выполнения выточки с наклоном в другую сторону (когда площадь контакта уменьшается при перемещении от концов кольца к его спинке) получают конструкцию, имеющую повьш1енные давления в районе спинки т.е. кольцо имеет эпюру в виде яблока, поэтому возможно применение таки колец в двухтактных дизелях с прямо- точной продувкой через окна. I

Кольцо 1 поднимается к зеркалу втулки цилиндра силами собственной упругости, возникающими при его сжатии до номинального диаметра, и при возвратно-поступательном движении вместе с поршнем обеспечивает съем излишком масла, находящегося на втулке. Величина сил упругости, приходящихся на единицу длины кольца, практически одинакова (разница не более 6%) во всех сечениях кольца, тогда как радиальное давление на единицу поверхности контакта существенно дифференцировано по длине окружности: в районе спинки, где высота рабочей по-верхности максимальна, удельные давления минимальны, а у концов кольца, где высота рабочей поверхности минимальна, возникающие удельные давления максимальны. Как показала практика эксплуатации двигатели, укомплектованные компрессионными поршневыми кольцами, имеющими грушевидную эпюру давлений, имеют более высокие экономические показатели за счет меньшего расхода масла на угар в результате меньшего про- никновения масла в камеру сгорания в районе концов кольца, прижимаемых с большим, чем в других сечениях, давлением к втулке.

Формула изобретения 1. Компрессионное поршневое кольцо симметричного поперечного сечения с по меньшей мере одной выточкой на его рабочей поверхности, отличающееся тем, что, с целью повышения маслосъемных свойств путем создания грушевидной эпюры радиальны

давлений, выточка расположена наклон

но относительно одного из.торцов кольца, причем высота наружной рабочей цилиндрической поверхности плавно уменьшается в обе стороны от максимального значения в сечении до ми- нимального значения у концов кольца.

4.Кольцо по п. 1, отличающееся тем, что максимальная высота рабочей поверхности выбрана равной номинальной высоте кольца.5.Кольцо по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что величину угла наклона выточек выбирают из соjb , arctg

)

де /3 - угол между проекцией полки выточки и торцом кольца,

Н - номинальная высота кольца, мм,

- задаваемый коэффициент увеличения радиального давления у концов кольца по сравнению с давлением в районе спинки,

D - номинальный диаметр кольца, мм.

. I

Л-4

ФU8.J

1 3

(put.S

Составитель А.Гладких Редактор Л.Пчолинская Техред М.Ходанич Корректор М.Васильева

Заказ 1337/39

Тираж 482

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Б В

фиг. S

Подписное