ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ МАШИНА Советский патент 1973 года по МПК F01C1/30 

I

Изобретение относится к пневматическим машинам со сложным движеиием ротора.

Известны пневматические машины, содержашие цилиндрический корпус со всасывающими и нагнетательными окнами, внутри которого между двумя отражателями установлен поршень с торцовыми поверхностями силусоидальной формы. Внутренние поверхности отражателей имеют такую же форму, как и у обраш енных к ним по-верхностей поршня.

Однако в известных машинах поршень (ротор) совершает толчкообразные движения, так как при крайнем своем положении в машине его поверхность совпадает с торцовыми поверхностями в аналогичных впадинах и выступах отражателей и он «залипает. Это останавливает движение и увеличивается трение между поршнем и отражателем.

Цель изобретения - повышение экономичности машины.

Для достижения этой цели внутренние торцовые поверхности отражателей выполнены но синусоиде половинной частоты с амплитудой, увеличенной вдвое но отношению к синусоиде поршня. Благодаря этому ротор и отражатели касаются по неремешающимся линиям, повышается плавность движения и уменьшаются потери энергии на трение.

На фиг. 1 -изображена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг. 2 - поршень

в аксонометрической проекции; на фиг. 3-б-совмещенная развертка отражателей и поршня в различных фазах движения последнего. В цилиндрическом корпусе 1 пневматической машины между отражателями 2 помещен поршень 3. Отражатели фиксируются в цилиндре крепежными винтами 4 ,и регулировочными виитами 5. Поршень насажен на вал 6, онирающийся на шариковые подшипники 7,

0 встроенные с внешних сторон отражателей и

закрытые крышками 8 с винтам-и 9. В корпус

ввинчены штуцера 10 для сжатого воздуха и

масленки 11.

Действие машины основано на возможности

5 нрохождения синусоиды с амплитудой А и частотой U) между двумя кривыми, составленными из нолуволн увеличенной вдвое синусоиды с амплитудой 2А и частотой - . Эти криj

0

вые располол ены зеркально одна но отношению к другой, т. е. малая синусоида (Y Лзшсо5) может волнообразно иеремещаться в пределе, ограниченном стоячей волной увеличенной вдвое синусоиды с половинной час( -S). Малая

тотой

синусоида.

Zi

проходя между полуволнами оольшеи, совершает волновые движения и перемещается 30 вдоль своей оси: изгиб плоскости, в которой

лежат синусоидальные кривые, в цилиндр обуславливает при колебаниях малой синусоиды проворот ее но окружности.

Работа пневматической машины в качестве двигателя поясняется с помощью сонмещенных разверток отражателей и норнлня в различных фазах движения последнего (фиг. 3-6). Отверстия 12 служат для впуска сжатого воздуха, а отверстия 13 являются выпускными. Фаски 14 служат для наибольшего раскрытия зазора у впускных и выпускных отверстий. При подаче сжатого воздуха через отверстия 12 в левые объемы (фиг. 3) поршень движется вправо, набегает на стенки правого отражателя и смещается вниз. Из правых объемов воздух выходит через отверстия 13. При перекрытии стенками поршня отверстий 13 (фиг. 4) поршень продолжает двигаться по инерции, сжимая оставшийся в правых объемах воздух до давления, равного примерно давлению поступающего в левые объемы сжатого воздуха. Этот оставшийся воздух собирается в углублениях, обозначенных на развертках отражателей пунктирными линиями (фиг. 5). Он служит для смягчения удара поршня при нахождении его в крайнем положении, для устранения излишнего сонротивления трения при проворачивании поршня по инерции и для отталкивания поршня при перекрытых впускном и выпускном отверстиях и, далее, при открывшемся сначала только выпускном. При открытии отверстий 12 (фиг. 6) сжатый воздух попадает в правые, ставшие рабочими, объемы двигателя. Перемещение поршня влево аналогично описанному перемещению вправо. Затем цикл Повторяется. Скользя по валу, имеющему на этом участке, например, квадратное сечение, и проворачиваясь, поршень вращает вал. Смазка поршня осуществляется через отверстие в цилиндре в узел стоячей волны. Так что канавка, проточенная по середине торца поршня, постоянно нроходит под этим местом. Отверстия 15 от канавки 16 к центру поршня служат для подачи смазки -на вал двигателя.

Величина давления оставшегося в углублениях воздуха устанавливается регулировочными винтами 5 и в зависимости от давления сжатого воздуха, поступающего в рабочие объемы цилиндров. Этот оставшийся воздух снособствует также возврату норшня в исходное рабочее положение нри остановке двигателя. При таком положении поршня впускное 12 и выпускное 13 отверстия не перекрыты и, следовательно, двигатель всегда готов к работе.

Касание поршня и отражателя при работе происходит по непрерывно неремещающиамся линиям, а не по поверхности, что обеспечивает небольщое трение при скольжении одной детали но другой и снособствует приработке поверхностей, а также малому и равномерному износу и нагреву деталей.

Описываемое устройство позволяет также получить сложное возвратно-поступательное и в то же время вращательное движение при жестком соединении поршня с валом.

Предмет изобретения

Пневматическая машина, содержащая цилиндрический корпус со всасывающими и нагнетательными окнами, внутри которого с торЦов установлены отражатели и между ними поршень с торцовыми поверхностями синусоидальной формы, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности машины, внутренние торцовые поверхности отражателей выполнены по синусоиде половинной частоты с амплитудой, увеличенной вдвое.