Машина объемного действия

Машина объемного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

275286

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.!.1969 (№ 1295680/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 03.V11.1970. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 22.Х.1970

Кл. 27b, 15/ 01

47е, 10

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

QGGP

МПК F 04b 39/00

F 01m 11/00

УДК 621.512.2.89 (088.8) Авторы изобретения

Е. Г. Коновалов и М. Д. Тявловский

Минский радиотехнический институт

Заявитель

МАШИНА ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к области компрессорного машиностроения, в частности к поршневым компрессорам без смазки.

Известны компрессоры без смазки, содержащие цилиндр и установленный в нем поршень с уплотнительными и опорными устройствами.

В этих компрессорах возможно увеличение коэффициента трения из-за сухого скольжения пары цилиндр — поршень и как следствие— интенсивный износ трущихся поверхностей.

Описываемая машина объемного действия отличается от известных тем, что поршень жестко соединен с магнитострикционным преобразователем для подачи ультразвуковых колебаний на поршень, а также тем, что отношения длин цилиндрического и переходного элементов поршня к длине акустической волны соответственно равны 1/2 и 1/4.

Такое выполнение машины позволяет уменьшить коэффициент трения пары цилиндр-поршень.

На фиг. 1 изображена описываемая машина объемного действия; на фиг. 2 дано изменение амплитуды объемного смещения по длине акустической волны; на фиг. 3 представлена векторная диаграмма в координатах у, z.

Известно, что изменение амплитуды объемного смещения по длине акустической волны происходит по закону косинусоиды. Тогда в любой точке по длине волны (см. фиг. 2) амплитуда. объемного смещения А, включая свое нулевое значение, может быть разложена на три составляюшпе А„, А,, и 3„которые имеют максимум в начале длины волны, а затем

5 синхронно уменьшаются и приходят к нулевому значешпо на расстоянии, равном i./4, где

i. — длина акустической волны.

Составляющие амплитуды смещения могут быть заменены соответствующими усилиями

10 Р», Р„и Р,.

Рассмотрим действие каждого из этих усилий на некоторую материальную точку М. Усилие Р, стремится поднять точку, однако в связи с наличием силы P материальная точка

15 М, поднятая силой Р„ перемеи1ается вдоль акустической волны в направлении к точке В, где амплитуда смещения и всс ес составляющие рагны нулю. Описанное перемещение точки М было бы прямолинейным, если бы отсут20 ствовала составляющая Р„, действие которой на материальную точку М сводится к вращеншо последней вокруг направления акустической волны.

Если векторную диаграмму представить в

25 координатах у, z (см. фиг. 3), то нетрудно убедиться в том, что как составляющая Р,, так и составляющая Р, независимо от мгновенного поло>кснпя точкй М относительно начала координат всегда стремится удалить от этого па.

30 чала точку М. Прп этом равнодействующая R

275286 этих сил всегда радиально паправлешгая и поэтому прспятсгвуст непосредственному контакту трущихся поверхностей пары цилиндр---поршень, т. е. в любой момент времени одна ко51тактиру1ощая поверхность стремится QTToëêпуть >!а величину амплитуды смещсни51 другую контактирующую с пей поверхность. Таки м образом, сухие трущиеся поверхности оказываются как бы обильно смазанными, и коэффициент трения сколь?кения между ними падает.

Накладываемые ультразвуковые колебания могут быть продольные, поперечные илп крутильные.

При использова!ши крутильпых илп поперечных ультразвуковых колебаний следует ожидать усиления эффекта акустической смазки, так как при этих колебаниях составляю-! цая Р» отсутствует, а следовательно, больше акустической энергии используется па создание эффекта смазки (составляющие Р,, и P )1.

Описываемая машина объемного действия, например компрессор без смазки, состоит пз цилиндра 1 и установленного в нем поршня 2 с цилиндрическим 8 и переходным 4 элементами, крейцкопфа 5 и шатуна б. Поршень 2?кестко, например посредством резьбового соединения, крепится к магнитострикционному преобразователю 7, соединенному с крейцкопфом 5.

Цилиндр 1 мо?кет выполняться либо ступенчатым, либо постоянного сечения, если размеры крейцкопфа и поршня равны между собой.

На графике изменения амплитуды смеще1шя по длине акустической волны (см. фиг. 1) позпциями 8 и 9 обозначспы кривые изменения с! м плит\ ды нео!1?с1?1<еииой и отра?кеннои Воли.

В описываемом компрессоре отношения длин цилиндрического 8 и переходного 4 элементов поршня 2 к длине акустической волны i„ соответственно равны 1/2 и 1/4.

Компрессор, основанный па использовании эффекта акустической смазки, работает следующим образом. Вначале на активный элемент

10 трущейся пары, т. е. на поршень 2, при помощи жестко соединенного с ним магнитострикционного. преобразователя 7 подается ультразвуковая энергия, под действием которой поршень оказывается как бы обильно смазанным энергетической смазкой, После этого посредством шатуна б через крейцкопф 5 поршню 2 сообщается возвратно-поступательное движение.

20 Предмет изобретения

l. Машина объемного действия, например крейцкопф ый компрессор без смазки, содер?кащая цилиндр и -установленный в нем пор25 шень с цилиндрическим и переходным элементами, отличающаяся тем, что, с целью умень-, шения коэффициента трения, поршень жестко соединен с магнитострикционным преобразователем для подачи ультразвуковых колебаЗ0 ний на поршень.

2. Машина по п. 1, отлича1ощаяся тем, что отношения длпп цилиндрического и переходного элементов поршня к длине акустической волны соответственно равны 1/2 и 1/4.

275286. Х

А / z„

Az

Фиг. 2

Фиг. 8

Составитель В. Савицкий

Редактор В. Фельдман Тсхред A. А. Камышиикова Корректор Л. Б. Бадылама

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2888 18 Тираж 480 Подписное

1,НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при l".oâåòå Министров СССР

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4!5