Пневматический двигатель Советский патент 1993 года по МПК F03C5/02 

(Л

С

Сущность изобретения: система газораспределения снабжена впускными и выпускными патрубками. Кривошипно-ша- тунный механизм установлен на коническом кольце, приваренном к корпусу. В полости рабочей камеры с деформируемыми стенками размещены клапаны переднего и заднего хода, Баллон заполнен сжатым воздухом. Клапаны установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими шатунами кривошипно-шатунного механизма и периодического сообщения полости камеры с баллоном. Механизм кинематически связан через дополнительный шатун и торцовую стенку камеры с коленчатым валом. В впускных и выпускных патрубках установлены перепускные клапаны. Первые клапаны сообщают камеру с источником сжатого воздуха, последние запирают выход сжатого воздуха из камеры. 1 ил,

Изобретение относится к гидропневмо- машиностроению и может найти применение в приводах вращательного действия, различных машин.

Целью изобретения является уменьшение потерь сжатого воздуха.

На представленном чертеже показан вид пневматического двигателя в продольном разрезе, состоящего из корпуса 1, с приваренным коническим кольцом 2, на котором укреплены подшипники 3, в которых находятся концы кривошипно-шатунного механизма 4, который через подшипники 5 и шатуны (цифрой не указаны) прикреплен к шляпкам гильз 6, сопряженных;с соосными гильзами 7, которые контактируют с выпускными патрубками 8, приваренными к колпакам 9, и подпружинены : пружинами 10 которые упираются в шляпки вышеуказанных гильз 6 и 7, сквозь которые проходят впускные патрубки 11, в которых находятся впускные клапаны 12, дополнительный шатун 13 через подшипники 14 соединен с вышеуказанным кривошипно-шатунным механизмом 4 с одной стороны и торцовыми стенками рабочих камер 15 с другой, которые с другой стороны соединены через подшипники 16 с коленчатым валом 17, вышеуказанные корпус 1 и торцовая стенка рабочей камеры 15 соединены между собой рабочей кам ерой 18, от баллона 19 со сжатым воздухом идет патрубок 20 с кранами 21, 22, 23, 24, управляемыми педалями 25 и 26, соединенный с впускными и выпускными патрубками 11 и 8, в которых находятся перепускные клапаны 27 и 28,27, пропуская сжатый воздух в патрубки 11, запирают выход из патрубков 11,28, запирают вход сжатого воздуха в патрубки 8, в рабочую камеру 18 и свободно выпускают воздух из рабочей камеры 18, на концах вышеуказанного коленчатого вала 17 надеты подшипники 29, наружными обоймами закрепленные к жесткости (не показана).

00

о vj

го ю

00

Для того, чтобы предлагаемый пневматический двигатель работал эффективно, необходимо единый коленчатый вал 17 соединить с четырьмя устройствами, показанными на фигуре таким образом, что если в одном устройстве будет начало впуска, в другом начало выпуска, в третьем пик впуска, в четвертом - пик выпуска.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии на педаль 25 сжатый воздух из баллона 19 идет через патрубок 20, кран 22 подачи, впускные патрубки 11, перепускные клапаны 27 и открытые клапаны 12 в рабочие камеры 18. Под давлением сжатого воздуха торцовые стенки рабочих камер 15 движутся от верхней до нижней мертвой точки, а поднимает торцовые стенки рабочих камер 15 к верхней мертвой точке коленчатый вал 17, на который с четырех направлений действуют торцовые стенки рабочих камер 15, при этом корпусы 1 остаются неподвижными, так как закреплены к жесткости (не показана). Вместе с вращением коленчатого вала 17 вращаются криво- шипно-шатунные механизмы 4, которые при движении торцовых стенок рабочих камер от верхней мертвой точки к нижней открывают впускные клапаны 12, а при движении торцовых стенок рабочих камер 15 от нижней мертвой точки к верхней впускные клапаны 12 закрыты, а выпускные патрубки 8 открыты. При нажатии на педаль 25 сжатый воздух по второй ветке идет во впускные патрубки 8 (справа) и при закрытом кране 24 выпуска создает давление на перепускные клапаны 28, которые запирают выход сжатого воздуха из рабочих камер 18 по впускным патрубкам 8 (справа).

На автомобилях предлагаемый пневматический двигатель работает следующим образом,

Водитель нажимает ногой на педаль 25, сжатый воздух из баллона 19, через патрубок 20 и кран 22 подачи поступает в рабочие камеры 18 и автомобиль, трогаясь с места, начинает движение. Чем больше смещается педаль 25, тем больше открываются краны сброса и подачи 21 и 22, тем выше скорость автомобиля. Если водитель убрал ногу с педали 25 на педаль 26 и при этом нажал на нее, происходит торможение двигателя, а после остановки движение автомобиля назад, так как пневматический двигатель вращается в обратную сторону. Лучше всего на автомобиль устанавливать два предлагаемых пневматических двигателя. Один пневматический двигатель соединить с задним мостом, другой с передним, работающие от

единого баллона 19 и управляемые едиными

педалями 25 и 26. Это позволит улучшить

прбходимость автомобиля, сократить длину

карданных валов и, если пневмодвигатель

установить не на кузовах, а на самих мостах, обходиться без крестовин, которые создают вибрацию и часто выходят из строя. Это позволит также обходиться без тормозной системы, в которую входят тормозные барабаны, колодки, накладки, трубопроводы и т.д., кроме ручного тормоза, который будет действовать на коленвал 17 одного из двигателей.

Кроме того, преимущество автомобилей

с предлагаемым двигателем перед автомобилями с поршневым двигателем заключается в отсутствии систем охлаждения смазки, приготовления рабочей смеси, сцепления, коробки передач, датчиков, масла, воды, стартера, выхлопной трубы. Следствием ликвидации вышеуказанных частей является уменьшение веса автомобиля и появление свободного пространства, которые можно заполнить баллонами со сжатым воздухом. -.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, что пневматический двигатель экояомичен за счет уменьшения потерь сжатого воздуха в атмосферу.

-

Ф.ормула изобретения Пневматический двигатель, содержащий корпус, рабочую камеру с деформируе- мыми стенками, коленчатый вал и

систему газораспределения, включающую впускные и выпускные патрубки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь сжатого воздуха, двигатель снабжен кривйшипно-шатунным механизмом, установленным на коническом кольце, приваренном к корпусу, а в полости рабочей камеры размещены клапаны переднего и заднего хода, а также педалями, кранами сброса и подачи и баллоном, заполненным сжатым воздухом, причем клапаны установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими шатунами криво- шипно-шатунного механизма- и периодического сообщения полости рабочей камеры с баллоном, а кривошипно-шатунный механизм кинематически связан

через дополнительный шатун и торцовую

стенку рабочей камеры с коленчатым валом,

при этом во впускных и выпускных патруб«ах установлены перепускные клапаны, первые из которых соответственно сообщают рабочую камеру с источником сжатого воздуха, а последние запирают выход сжатого воздуха из рабочей камеры.