Поршневая машина

Поршневая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам сни1 жения виброактивности и воздушного шума поршневой машины и позволяет существенно снизить виброактивность и воздушный шум поршневых машин: двигателей внутреннего сгорания, компрессоров,насосов и т.д. По данному способу в поршневых машинах на пути распространения виброэнергии: между втулкой цилиндров и блоком, между коленчатым валом и блоком, а также между крышкой цилиндров и блоком - установлены специальные виброакустические барьеры из композиционного вибропоглощающего материала. Кроме этого, такие барьеры устанавливают между блоком цилиндров и вспомогательными механизмами: насосами, газораспределительным и топливоподающим механизмом и т.д. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 02 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

gin з,п.ф-лы, 1 ил. (21) 4711467/06 (22) 26,06.89 (46) 15,03.92. Бюл, N 10 (72) В.Н,.Половинкин и В.Б,Лянной (53) 621.43(088.8) (56) Висянко А.А., Махаренков A.È., Погорилицер M,А. Изменение конструкции ДВС с целью снижения динамических нагрузок на детали остова. Тезисы докладов на научнотехнической конференции "Современные проблемы кинематики и динамики ДВС", Волгоград, 1985 г, с.87 — 90.

Малошумный дизель С-2ЦКИДИ, Краткое описание, Л.: ЦНИДИ, 1983. (54) ПОРШНЕВАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к способам снижения виброактивности и воздушного шума

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к поршневым машинам (двигателям внутреннего сгорания, поршневым компрессорам, насосам и др,).

Известны двигатели; в которых некоторые малонагруженные и ненагруженные детали (крышки, кожухи, звукоизолирующие щиты) изготавливают из полимерных материалов с высоким внутренним трением, что позволяет уменьшить амплитуды и частоты свободных (собственных) колебаний в конструкционных элементах двигателя, подвергающихся широкому спектру вынужденных усилий. Этой же цели служат и вибродемпфирующие покрытия некоторых деталей и.фундамента двигателя. В качестве

„„Я „„1719690 А1 поршневой машины и позволяет существенно снизить виброактивность и воздушный шум поршневых машин: двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, насосов и т,д. Поданному способу в поршневых машинах на пути распространения виброэнергии; между втулкой цилиндров и блоком, между коленчатым валом и блоком, а также между крышкой цилиндров и блоком - установлены специальные виброакустические барьеры из композиционного вибропоглощающего материала. Кроме этого, такие барьеры устанавливают между блоком цилиндров и вспомогательными механизмами: насосами, газораспределительным и топливоподающим механизмом и т.д. 1 покрытий используют каучук, пластмассу и др

Были проведены испытания серийного дизеля 4Ч 15/18, в котором были заменены следующие чугунные детали на пластмассовые: блок цилиндра, нижний картер, крышка закрытия клапанного механизма, кожух закрытия маховика. При этом общий уровень вибраций на лапах двигателя снизился на 8 дБ.

Снижение вибраций двигателя достигается за счет использования специально сконструированных деталей: эластичных шатунов, демпфирования вибраций, передаваемых от крышки цилиндров и коленчатого вала на блок цилиндров.

1719690

В малошумном двигателе С-2 ЦНИДИ внутреннее демпфирОвание вибрацией осуществляется следующим образом, Индивидуальные крышки с подвесными втулками крепятся к блоку цилиндров с помощью специальных демпфирующих узлов, изготовленных из резины. Силы газов, боковые усилия давления поршня передаются на блоки цилиндров через демпфирующие узлы, что резко снижает виброактивность двигателя. Коленчатый вал двигателя подвесного типа укладывается в отдельный картер, который крепится к блоку цилиндра с помощью демпфирующих узлов такой >ке конструкции. Вибрации деталей, обусловленные их. деформацией, возникающей под воздействием переменных сил давления газов, сил инерции и др. сил, не передаются полностью на блок, а частично гасятся и преобразуются в тепло в демпфирующих узлах.

Для уменьшения вибраций от пульсирующих составляющих реакции крутящего момента снаружи двигателя в местах крепления его к раме также установлены специальные демпфирующие узлы.

Такая конструкция двигателя позволила получить достаточно высокие показатели по снижению его виброактивности и шума во всем звуковом спектре.

Недостатками двигателя С-2 ЦНИДИ являются сложность конструкции, большие массы и габариты (удельная масса построенного двигателя размерностью 12/14 35—

40 кг/э,л.с.); невозможность его выпуска на базе серийной машины без существенной переделки конструкции. Конструкция подвесной втулки до настоящего времени не применялась на двигателях с диаметром цилиндров менее 260 мм, на двигателях малой размерности осуществление этого конструктивного решения встретит серьезные трудности. Некачественное изготовление или поломка демпфирующего устройства в процессе эксплуатации (изготовленного из резины) может привести к перекосу, непосредственному касанию или недопустимому перемещению деталей, что вызовет большие вибрации и неизбежную аварию двигателя.

Кроме того, в двигателях не предусмотрены виброакустические развязки в механизме газораспределения, топливной аппаратуре,"трубопроводах, что дает непосредственную связь крышки цилиндров с блоком и приводит к передаче вибраций и шума по этому пути. Не исключена возможность. передачи вибраций в продольном направлении по коленчатому валу, распредвалу, и т.д. на приводной механизм и фундамент. Примененные демпфирующие узлы обладают малой противоударной стойкостью.

Цель изобретения — снижение массы и размеров и упрощение конструкции.

На чертеже показан двигатель, разрез.

На чертеже обозначены: кожух 1 крышки цилиндров, рычаг 2 газораспределения, втулка 3 силовой шпильки, толкатель 4, проставка 5 между крышкой и блоком цилинд10 ра, подшипник 6 распредвала, ресивер 7, верхняя 8 и нижняя 9 проставки между втулкой и блоком, постель вкладыша 10 коренного подшипника, рэма 11, поддон 12, Втулка цилиндров уетанавливается в блоке на специальных виброизоляционных элементах 8,9 в двух-трех поясах. Изоляционные элементы изготавливаются из арми20 рованного композиционного материала, обладающего высокими механическими и вибропоглощающими свойствами, например из стекло- или углепластика. Передача вибрационной энергии от удара поршня при перекладке газовых сил, а также от энергии свободных колебаний втулки на блок цилиндров производится через изоляционные элементы, которые вследствие вибропоглощающих свойств композиционного материала снижают виброактивность двигателя и структурный шум во всем частотном диапазоне.

Виброизоляция крышки цилиндра от блока осуществляется посредством элементов 5, изготовленных из этого же материала и установленных на стыке крышки и блока.

Для исключения передачи виброэнергии по

40 стягивающим шпилькам под гайки и шайбы этих шпилек установлены виброизоляционные втулки 3, изготовленные также из композиционного материала, Существенная виброизоляция коленчатого вала от блока цилиндров достигается установкой изоляционных . вкладышей 10 между валом и постелью коренных подшипантифрикционными свойствами можно вообще исключить штатные вкладыши двигателя, Таким же образом достигается виброизоляция распределительного вала.

Исключение передачи виброэнергии вдоль коленчатого вала и через шестерни привода на блок цилиндров достигается тем, что приводная шестерня коленчатого вала, некоторые промежуточные и приводников, Дополнительные вкладыши выполнены из такого же композиционного материа50. ла. При применении углепластиков с высокими

1719690 ные шестерни изготавливаются из композиционного материала.

Привод исполнительного механизма поршневой машины, например гребного вала корабля, осуществляется через муфту, обладающую высокими вибро- и шумопоглощающими свойствами, например через эластичную тороидальную муфту.

Все вспомогательные приводные агрегаты (топливные, масляные, водяные насосы и др.) устанавливают на блоке цилиндров на специальных виброизоляционных прокладках из композиционного материала или их корпуса изготавливаются из этого материала, трубопроводы, соединяющие поршневую машину с корпусными конструкциями, снабжаются эластичными элементами.

Дополнительная виброизоляция газораспределения осуществляется изготовле- нием рычагов, толкателей клапанов из композиционного материала.

Кроме вибропоглощения в источнике (двигателе), снижение шума и вибраций машины производится установкой двигателя на специальную раму 11 из вибропоглощающего композиционного материала. Укаэанная рама препятствует распространению виброэнергии на корпусные конструкции, например, корабля и служит вторым каскадом виброизоляции.

Формула изобретения

1. Поршневая машина, содержащая блок цилиндров, установленный в нем коленчатый вал с фланцем отбора мощности и

5 с подшипниками, головку цилиндров, фундамент, втулку цилиндра, распределительный вал с подшипниками, топливный насос высокого давления, механизм газораспределения с рычагами, толкателями и шестер10 нями и ресивер всасываемого воздуха, причем головка цилиндров, коленчатый вал и фундамент разделены с блоком цилиндров демпфирующими элементами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения

15 массы и размеров и упрощения конструкции за счет повышения степени вибропоглощения, демпфирующие элементы установлены между втулкой цилиндра и блоком цилиндров в двух или трех поясах, между подшип20 никами коленчатого вала и блоком цилиндров, а корпусы подшипников распределительного вала, корпус топливного насоса высокого давления, толкатели и шестерни механизма газораспределения, 25 фланец отбора мощности коленчатого вала и ресивер всасываемого воздуха изготовлены из композиционного материала.

2. Машина по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве композицион30 ного материала используются стеклопластик или углепластик.

Составитель А.Гладких

Редактор Л.Веселовская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Заказ 754 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101