Поршневой компрессор Советский патент 1993 года по МПК F04B27/02 F01B9/06 F16H21/30 

сила которого направлена под углом к осевой поршней штоков 4 и с одной стороны прижимает с определенным усилием шарики 6 к наклонной рабочей грани направляющего паза 7 подвижной опорной плиты 8, а с другой стороны перемещает, шарики 6 и связанные с ними через сквозные диаметральные отверстия 5 соосные оппозитные поршни со штоками 4 в противоположных направлениях. Под действием вертикальной проекции прижимного усилия, приложенного к наклонной рабочей грани направляющего паза 7 подвижной опорной плиты 8. превышающей по своей величине усилие поджатия плоской пружины 10. последняя перемещается вертикально вверх до упора в соответствующие элементы неподвижной опорной плиты 9. При этом раскрывается зазор между шариками 6 и неработающими гранями направляющих пазов 2 и 7, что способствует условию качения шариков 6. За один поворот приводного органа 1 соосные оппозитные поршни со штоками 4 совершают два рабочих хода. В конце работы поршневого компрессора под действием усилия плоской пружины 10 подвижная опорная плита 8 опустится вертикально вниз относительно неподвижной опорной плиты 9, выбирая зазор между шариками 6 и наклонными боковыми стенками направляющих пазов 2 и 7.

Проведены теоретико-экспериментальные исследования заявляемого механизма с целью определения его оптимальных геометрических параметров из условий прочности его наиболее нагруженных звеньев, минимального износа рабочих поверхностей, максимально возможной величины КПД и минимальных габаритов механизма управляющего движением поршней со штоками. При этом установлен следующий диапазон изменения основных геометрических параметров: угол между боковыми стенками направляющих пазов 59...61°, отношение диаметра шарика к расстоянию от оси вращения шайбы до ближайшей к ней точки контакта шарика с соответствующей боковой стенкой направляющего паза 2,22...3,07, отношение максимального диаметра продоль- ной оси овала Кассини к минимальному 1,76...1,84.

Результаты экспериментальных .исследований приведены в табл. № 1 и 2.;

В результате проведенных исследований установлен следующий диапазон изменения основных геометрических параметров механизма:

угол между боковыми стенками направляющих пазов 59-61°;

отношение максимального диаметра продольной оси овала Кассини к минимальному 1,76-1,84;

отношение диаметра шарика к расстоя- нию от оси вращения шайбы до ближайшей к ней точки контакта шарика с боковой стенкой паза 2,22...3,07.

Применение предлагаемой конструкции позволит увеличить КПД компрессора на 15...20%.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

1. Поршневой компрессор, содержащий поворотный приводной орган с направляющей, продольная ось которой имеет форму овала Кассини, и два соосных оппозитных поршня со штоками, связанными с направляющей посредством соединительных элементов, размещенных на диаметрально противоположных участках направляющей и соединенных с концами штоков, причем продольные оси последних перпендикулярны оси вращения приводного органа, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и увеличения КПД, компрессор снабжен опорной плитой, приводной орган выполнен в виде плоской шайбы, направляющая - в виде профилированного паза, разделенного штоком на две части, одна из которых расположена в шайбе, а другая - в опорной плите, а каждый из соединительных элементов - в вуще шарика, установленного в сквозном диаметральном отверстии в штоке с возможностью контакта со стенками паза шайбы и опорной плиты, при этом поперечное сечение паза, выполненного в шайбе, имеет форму равнобедренной трапеции с большим основанием со стороны шариков и углом между ее боковыми сторонами, лежащими в диапазоне 59-61°, отношение диаметра шарика к расстоянию от оси вращения шайбы до ближайшей к ней точки контакта шарика с боковой стенкой паза лежит в диапазоне 2,22-3,07, а отношение максимального диаметра продольной оси овала Кассини к минимальному - в диапазоне 1,76-1,84.

2. Компрессор по п.1,от л ич а ю щ ий- с я тем, что опорные плиты выполнены из двух частей, одна из которых неподвижна, а другая подвижна в направлении, перпендикулярном плоскости шайбы, и подпружинена относительно неподвижной части, при этом шарики установлены с возможностью контакта с неподвижной частью.

3. Компрессор по п,2, отличающий- с я тем; что неподвижная часть опорной плиты .снабжена направляющими, в которых размещена подвижная часть.

4. Компрессор по п.2 или 3, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что пружина выполнена плоской.

5. Компрессор по п.4, отличающий- с я тем, что пружина поджата к подвижному элементу опорной плиты через опору качения.

Таблица 1

Влияние угла наклона боковых стенок направляющих пазов а на износ опорных поверхностей

Таблица 2

Влияние отношения макисмального диаметра продольной оси овала Кассини к минимальному К на величину КПД механизма (мощность двигателя ЫД8)

Фиг. г