Газовая криогенная машина

Газовая криогенная машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет увеличить ресурс путем снижения напряжений в упругом элементе, соединяющем шатунную головку /ШГ/ с поршнем детандера. При вращении коленчатого вала движение через кривошип 2 и U-образную ШГ 5 передается поршню компрессора 3, шарнирно соединенному с плечом 6 ШГ, и поршню 4 детандера, соединенному с плечом 7 ШГ упругим элементом 8. Точка соединения упругого элемента с ШГ отстоит от оси шарнира поршня компрессора на расстояние S=L[1-COS ARC SIN (R/L)]/SIN <SP POS="POST">.</SP>ARC SIN (R/L), где L - длина нормали от точки соединения упругого элемента с ШГ до плоскости, проходящей через оси поршня компрессора и кривошипа коленчатого вала, R - радиус кривошипа, L - расстояние между осями поршня компрессора и кривошипа. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

m 4 F 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4286297/23-06 (22) 20.07.87 (46) 23.07.89. Бюл. № 27 (72) А. В. Бородин, С. А. Макеев, М. Ю. Степанов и 3. Н. Соколовский (53) 621.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1101632, кл. F 25 В 9/00, 1983. (54) ГАЗОВАЯ КРИОГЕННАЯ МАШИНА (57) Изобретение позволяет увеличить ресурс путем снижения напряжений в упругом элементе, соединяющем шатунную головку (ШГ) с поршнем детандера. При вращении коленчатого вала движение через криÄÄSUÄÄ 1495597 А 1

2 вошип 2 и U-образную ШГ 5 передается поршню компрессора 3, шарнирно соединенному с плечом 6 ШГ, и поршню 4 детандера, соединенному с плечом 7 ШГ упругим элементом 8. Точка соединения упругого элемента с, ШГ отстоит от оси шарнира поршня компрессора на расстоянии S= 1-(1— — cos.a resin (r/L)1/sin-arcsin (г/1 ), где 1— длина нормали от точки соединения упругого элемента с ШГ до плоскости, проходящей через оси поршня компрессора и кривошипа коленчато о вала, г — радиус кривошипа, L — расстояние между осями поршня компрессора и кривошипа. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.!

495597

Изобретение относится к криогенной.технике, а именно к малогабаритным холодильным машинам.

Цель изобретения — повышение ресурса путем снижения напряжений в упругом элементе, соединяющем шатунную головку с поршнем детандера.

На фиг. 1 представлена газовая криогенная машина (ГКМ), продольный разрез; на фиг. 2 — кинематическая схема механизма привода поршней ГКМ.

Машина содержит установленные в корпусе 1 коленчатый вал с кривошипом 2 радиусом г и поршневые компрессор 3 и детандер 4, установленные в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. На кривошипе 2 установлена посредством тел качения U-образная шатунная головка 5, шарнирно соединенная концом одного плеча 6 с поршнем компрессора 3, а концом другого плеча — с упругим элементом 8, который связан с детандерным поршнем 4. При этом поршни ориентированы так, что нормаль, восстановленная к оси упругого элемента 8 и месте его соединения с концом плеча 7 шатунной головки 5 в плоскости установки поршней, пересекает плоскость, проходящую к рсз оси шарнира поршня компрессора 3 кривошипа 2, в точке, отстоящей от оси шарнира на расстоянии

S= — 1. (! — cos arcsin (r/1.) ) /sin arcsin (r/1 ), где I — — расстояние от места соединения упругого элемента 8 с плечом 7 шатунной головки 5 до плоскости, проходяшей через оси шарнира поршня компрессора 3 и кривошипа 2; г — радиус кривошипа 2;

L — расстояние между осями шарнира поршня компрессора 3 и кривошипа 2.

Машина работает следующим образом.

При вращении коленчатого вала движение через кривошип 2 и установленные на нем тела качения передается шатунной головке 5, которая посредством соответствующих плеч 6 и 7 приводит в движение поршни компрессора 3 через шарнир и детандера 4 через упругий элемент 8.

Повышение ресурса машины достигается путем снижения действующих в упругом элементе 8 детандера 4 напряжений: посред4 ством уменьшения амплитуды прогиба упругого элемента 8.

Для того, чтобы упругий элемент 8 претерпевал - за один ход поршня один цикл деформаций (напряжений), необходимо сместить его точку соединения с плечом 7 шатунной головки 5 (фиг. 1 и 2) так, чтобы нормаль к оси упругого элемента пересекала плоскость, проходящую через оси шарнира в поршне компрессора 3 и кривошипа 2, !

О в точке, отстоящей от оси шарнира на расстоянии

S=I- (1 — cos.arcsin (г/1 ) ) /sin- arcsin (r/1 ) .

Формула изобретения !

1. Газовая криогенная машина, содержащая приводной коленчатый вал с шатунной головкой, соединенной с поршнями компрессора и детандера, размещенными в

20 плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала, причем шатунная головка соединена с поршнем детандера с помощью упругого элемента, отличающаяся тем, что, с целью повышения ресурса путем снижения напряжений в упругом элементе, шатунная головка выполнена U-образной и соединена одним плечом шарнирно с поршнем компрессора, а другим — с упругим элементом в точке на оси последнего, нормаль из которой к плоскости, проходящей через оси шарнира поршня компрессора и кривошипа коленчатого вала, отстоит от оси шарнира поршня компрессора на расстоянии

S=I. (1 — cos arcsin(г/1 ) ) /sin-arcsin(r/1 ), где! — длина нормали от точки соединения упругого элемента с шатунной голов35 кой до плоскости, проходящей через оси шарнира поршня компрессора и кривошипа коленчатого вала;

r — радиус кривошипа;

1 — расстояние между осями шарнира поршня компрессора и кривошипа коленчатого вала. . 2. Машина по п. 1, Отличающаяся тем, что, с целью упрощения сборки, плечо шатунной головки, соединенное с упругим элементом, имеет разъемное соединение с ша45 ТУннои Головкои.

1495597

Составителв И Корректор Л П

И,1 айдаков тай

Техред И, ВеРес Подписное реда кто р Н, 3ep Тираж 462 „„ кИТ СССР

Заказ 4242/36 итета по иЗО бретениям и от Р, 5 ственного КОМ ра щская на . га ина, 1О1

ВДИИПИ ocya p MocKBa, Ж 35 у г ужгород, Ул

И3035, oc - бинат «Патент>, r. ательскии xoM "" водственно-изд роизв