Поршневая машина Советский патент 1993 года по МПК F01B9/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигате- лестроении.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 представлен общий вид поршневой машины (разрез); на фиг. 2 - разрез А-Анафиг. 1; на фиг. 3- разрез Б-Б на фиг 1; на фиг. 4 - кольцо со щекой и постоянным магнитом; на фиг. 5 - вкладыш; на фиг. 6 - положение вкладыша в пазу поршня при ходе поршня вверх; на фиг. 7 - то же, при ходе поршня вниз.

Поршневая машина содержит корпус 1, цилиндр 2, верхняя часть которого 3 с крышкой 4 образует верхнюю рабочую камеру, а нижняя часть 5 с крышкой 6 образует нижнюю рабочую камеру. В цилиндре 2 размещен поршень7с выполненным в нем пазом, в котором размещен выходной вал 8. Порш- .невая машина снабжена передаточным механизмом одностороннего действия 9, включающим муфту 13 и установленные на

валу 8 левое кольцо со щекой 10 и правое кольцо со щекой 11. На выходном валу 8 закреплена шпонка 12. Постоянный магнит 14 закреплен на левом кольце со щекой 10, а постоянный магнит 15 закреплен на правом кольце со щекой 11. В кольцах со щеками 10 и 11 выполнены пазы. В пазу Е левого кольца со щекой 10 подвижно размещен палец 16 поршня 7, а в пазу Е правого кольца со щекой 11 подвижно размещен палец

17 поршня 7. Передаточный механизм одностороннего действия 9 снабжен вкладышем

18 с пазом И и выступом 19 внутри паза И. Вкладыш 18 размещен в пазу Д поршня 7. Паз Д поршня 7 выполнен под углом а к оси поршня 7. Угол а определяется из формулы.

ел С

ч ю

00

ел

ю

tg« -.

где I - величина хода вкладыша 18 по горизонтали, в единицах длины;

h - величина хода вкладыша 18 по вертикали, в тех же единицах длины.

Паз И во вклад ыше 18 выполнен параллельно оси поршня 7. Выступ 19 вкладыша 18 выполнен из двух прямолинейных 20 и 21 и двух дуговых 22 и 23 участков, сопряженных между собой, причем прямолинейные участки 20 и 21 параллельны и расположены в разных плоскостях. Выходной вал 8 установлен в корпусе 1 на подшипниках 24, а щеки 10 и 11 - на подшипниках 25. Муфта 13 состоит из аксиально подвижной относительно вала 8 втулки 26, выполненной из магнитного материала. На втулке 26 установлен на подшипниках 27 элемент 28 с кольцевой выточкой Ж на наружной поверхности, которая вмещает выступ 19 вкладыша 18. Вкладыш 18 удерживается в пазу Д поршня 7 планкой 29 с пазом.

Устройство работает следующим образом.. .

.При подходе поршня 7 к верхней мертвой точке выступ 19 вкладыша 18, воздействуя своим-нижним дуговым участком 22 на правую кромку кольцевой выточки Ж элемента 28 муфты 13, перемещает муфту 13 вправо. При этом втулка 26 муфты 13 отделяется от левого кольца со щекой 10, Муфта 13 выключается. Поршень 7 достигает верхней мертвой точки. В момент его остановки вкладыш 18 по инерции продолжает движение вверх. Муфта 13 занимает среднее положение. После прохождения верхней мертвой точки поршень 7 двигается вниз. Благодаря силе инерции вкладыш 18 остается в верхнем положении и движется вниз вместе с поршнем 7, муфта 13 перемещается вправо к правому кольцу со щекой 11. Поршень 7 двигается вниз. Под воздействием прямолинейного участка 21 (фиг, 7) выступа 19 вкладыша 18 муфта 13 приближается к правому кольцу со щекой 11. Под воздействием постоянного магнита 15, закрепленного на правом кольце со щекой 11, муфта 13 втулкой 26 прижимается к правому кольцу со щекой 11, муфта 13 включается, а правая кромка кольцевой выточки Ж элемента 28 муфты 13 выходит из соприкосновения с прямолинейным участком 21 выступа 19 вкладыша 18.

Поршень 7 посредством пальца 17, перемещающегося в пазу Е правого кольца со щекой 11, вращает правое кольцо со щекой 11 против часовой стрелки. Правое кольцо со щекой 11 вращает муфту 13, а последняя посредством шпонки 12 передает вращение выходному валу 8. При подходе поршня 7 к нижней мертвой точке выступ 19 вкладыша 18, воздействуя верхним дуговым участком 23 на левую кромку кольцевой выточки Ж элемента 28 муфты 13, перемещает муфту 13 влево. При этом втулка 26 муфты 13 отделяется от правого кольца со щекой 11. Муфта 13 выключается. Поршень 7 достигает нижней мертвой точки. В момент его остановки вкладыш 18 по инерции продолжает движение вниз. Муфта 13 занимает среднее положение. После прохождения нижней мертвой точки поршень перемещается вверх. Вкладыш 18 двигается вверх вместе с поршнем 7. Под воздействием выступа 19 вкладыша

18 на левую кромку выточки Ж элемента 28 муфта 13 перемещается влево к левому кольцу со щекой 10. Под воздействием прямолинейного участка 20 (фиг, 6) выступа 19 вкладыша 18 муфта 13 приближается

к левому кольцу со щекой 10. ПодТюздейст- вием постоянного магнита 14, закрепленного в левом кольце со щекой 10, муфта 13 втулкой 26 прижимается к левому кольцу со щекой 10, муфта 13 включается, а левая

кромка выточки Ж элемента 28 муфты 13 выходит из сопротивления с прямолинейным участком 20 выступа 19 вкладыша 18. Поршень 7 посредством пальца 16 (фиг. 3), перемещающегося в пазу Е левого кольца

со щекой 10, вращает левое кольцо со щекой 10 против часовой стрелки. Левое кольцо со щекой 10 вращает муфту 13, а последняя посредством шпонки 12 передает вращение выходному валу 8. Выходной вал 8 при движении поршня 7 вверх вращается в ту же сторону, что и при движении поршня 7 вниз. В дальнейшем цикл повторяется. Благодаря тому, что элемент 28 установлен на подшипниках 27 и может вращаться относительно

втулки 26 муфты 13, скольжение между выступом 19 вкладыша 18 и магнитной муфтой 13 заменено качением.

Формула изобретения

Поршневая машина, содержащая корпус, цилиндр, расположенный в нем с образованием двух рабочих камер поршень с пазом, размещенный в последнем вал и передаточный механизм .одностороннего

действия, включающий муфту в виде установленных на валу колец со щеками, имеющими пазы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, машина снабжена вкладышем с пазом и напрзвляющим выступом по контуру паза, расположенным в пазу поршня, последний снабжен пальцами, размещенными с возможностью перемещения в пазах щек, муфта снабжена постоянными магнитами, закрепленными в

щеках и обращенными друг, к другу, и втулкой из магнитного материала, установленной между магнитами с возможностью осевого перемещения на валу в пазу вкладыша и взаимодействия с его выступом, причем паз в поршне выполнен под углом к

его оси, паз во вкладыше выполнен параллельно оси поршня, а выступ вкладыша выполнен в виде двух прямых параллельных

участков, сопряженных двумя дуговыми участками, при этом прямые участки расположены в разных плоскостях.

Использование: в машиностроении, а именно в качестве поршневых машин, например двигателей. Сущность изобретения: машина содержит корпус, цилиндр, расположенный в нем с образованием двух рабочих камер, верхней и нижней, поршень с пазом, размещенный в последнем вал и передаточный механизм одностороннего действия, включающий муфту в виде установленных на валу левого и правого колец со щеками, имеющими пазы. Механизм снабжен вкладышем с пазом и направляющим выступом по контуру паза. Поршень снабжен пальцами, размещенными в пазах щек, в последних закреплены постоянные магниты, Муфта снабжена втулкой из магнитного материала, установленной между магнитами с возможностью осевого перемещения на валу в пазу вкладыша и с возможностью взаимодействия с его выступом. 7 ил.

92986AI

Фиге

Составитель Ю.Кравцов Редактор Т.ЕгороваТехред М.Моргентал

Корректор И.Шмакова