Сферический двигатель

Сферический двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснит

Социалистичеснин

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.11.1967 (№ 1131234/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано .15.1!.1973. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 20.IY .1973

1 т!. Кл, F 02g 1/02

F 0lc 1/32

Комитет по делам изобретений и OTKpblTHV

УДК 621.54.1:621.437..221 (088.8) при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Г. 3. Ярмоленко и В. 3. Ермоленко

Заявитель

СФЕРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относи тся к области дви1гателестроения и кастается офе рических пневма THIBelcKHpr двигателей.

Известны сферические объемные машины, применяемые в качестве объемных измериителей жидкости и гидродви)гателей.

Известны также двигатели,, в которых внутренняя,я поверхность стато ра выполнена в виде сферы с внутренним конусом, а подвиок на1я часть п редс1та вляет сооой шайбу с прорезью, через которую проходит стационарная пе регородка статора. ,Однако в TBIKHх дв1игателях шайба, имею. щая плоскую или кони ческуаю поверхность конта1ктирует с к о нусо1м статора IIQ el 0 об.разующеи, в,результате чего .рабочая полость разделяется на д ве части.

И риме пение таки х машин в качестве п невматического двигателя неэффекти вото, так ка1к рабочих ка ме р всего две 1для пневмо д вир ателя irreo6ходимо ббиним ум TpHi камеры), а прохождение стационарнои. пластины через диск не обеспечивает достаточной герметичности камер.

Двигатели с подвижными пластинами не имеют конуса, контактирующего с шайбой, что определяет значительную величину, вредного объема и двухкамерную структуру двигателя. Кроме того, для работы такого двигателя необходимо фазовое воздухораспределительное устройство.

В предложенном двигателе внутренний конус, с которым контактирует шайба, снабжен

5 подвижной разделительной пластиной, расгголоженной в меридианальном пазу и контактирующей с наклонной шайбой. Для обеспечения кинематического замыкания пары шайба-пластина (при различных углах поворота

10 вала) плоскость диска выполнена как диаметральная плоскость сферы, что определяет геометрические параметры конуса. С помощью одной пластины можно увеличить количество камер до трех, что вместе с золот15 пиковым воздухораспределительным устройством, выполненным в шайбе, обеспечивает минимальный вредный объем рабочих камер и работоспособность двигателя, напри мер пневматического, при любых фазовых поло20 жениях вала.

Для того, чтобы контактирование пластины и шайбы не сопровождалось их относительным скольжением, значительным износом и механическими потерями, шайба снабжerra

25 противоположными цилиндрическими выступами, которые входят в меридианальный паз статора.

На фиг, 1 изображен предложенный сферический двигатель, конструктивная схема;

30 на фиг. 2 — показано сечение irro А — А

370357

3 на фиг. 1; на фиг. 3 — сферический двигатель, один из вариантов; »а фиг. 4 — схема работы двигателя при начальном положен.ш вала двигателя; на фпг. 5 — схема рабогы двигателя при повороте вала на 45 оТ начального положения; на фиг. б — схе»а работы двигателя при .повороте вала на 90 от начального положения; на фиг. 7 — схема работы двигателя при повороте вала на 180 от начально го положения; на фиг. 8 — схема работы двигателя при повороте вала на 270 от начального, положения.

Сферический двигатель имеет статор 1 с внутрен ней рабочей сферической поверхностью 2 с радиусом R, внутри которой установлен конус 3. С противоположной стороны в статоре размещен вал 4 двигателя, опи рающийся .на подшипники 5. Ось вращения этого вала соосна оси конуса 3. Ва7 имест наклонную шейку 6, ось которой пересекает его ось под углом и проходит через центр сферы.

На наклонную шейку через подшипник 7 аппрается наклонная шайба 8, рабочая поверхность которой совпадает с диаметральной плоскостью сферической поверхности и перпендикуля рна к оси наклонной шейки 6.

В смеридианальном пазу а, выполненном в статоре, находится подвижная разделительная пластина 9, имеющая конфигурацию полудиска и контактирующая с рабочей поверхностью шайбы 8 по диаметральной оси У вЂ” N.

Периферийные поверхности пластины и шайбы очерчены сферической поверхностью с радиусом R,;причем периферийная поверхность шайбы уплотнена .кольцом 10, Наклон образующей конуса 3 под углом ф к диаметральной плоскости, перпендикулярной к ос» вала 4, обеспечивает контактирование рабочей поверхности шайбы 8 с конусом 3 по ли..sH 11.

Между конусом 3 пластиной 9, сферической поверхностью с радиусом R и шайбой 8 образуются камеры А и Б двигателя, каждая пз которых (в зависимости от угла поворота вала двигателя),разобщается на два изолированных объема по линии 11 контакта. В результате двигатель имеет три рабочих камеры (см. фиг. 5, б, 8), кроме тех положений вала, при которых он поворачивается от па4 чального положения на угол, кратный л, когда линия 11 контакта совпадает с линией контакта пластины с шайбой (см, фиг. 4, 7).

Плоский или сферический золотник 12 жестко овязан с .валом 4 двигателя. Рабочее тело, например сжатый газ, поступает в рабочие камеры двигателя по каналам а, б и через окно в золотника. Выходит газ через окно г золотника и по каналам д, е.

По мере вращения золотника 12 вместе с валом 4 положение фаз наполнения и опорожнения в рабочих камерах изменяется, 11ри этом на шайбу воздействует результирующая сила давления, создающая вращающий момент на валу двигателя.

Для обеспечения постоянной зоны контакта пластины 9 с шайбой 8 в паз ж (см. фиг, 4) вместе с этой пластиной .входят два диаметрально противоположных выступа 13 шайбы 8.

Движение шайбы 8 при вращательном движении вала можно рассматривать,как колебательное движение, относительно диаметральной осп N — N с одновременным колебательным движением этой оси в пазу ж, что устраняет относительное скольжение пласгины 9 и шайбы 8.

Предмет изобретения

1. Сферический двигатель, преимущественно пневматический, содержащий статор с внутренней сферической поверхностью и конусом и ротор, выполненный в виде наклонной шайбы, связанной с выходным валом и контактирующей с конусом по его образующей, от гичиющийся тем, что, с целью улучшения рабочих характеристик и снижения вредного объема, статор снабжен меридианальным пазом, в котором установлена подвижная,разделительная пластина, выполненная в виде полудпска и контактирующая с наклонной шайбой.

2. Двигатель по п, 1, отличаюи(ийся тем, что, с целью обеспечения постоянного контакта пластины с шайбой, последняя снабжена диаметрально противоположными цилиндрическими выступами, входяшими в паз статора.

Фиг,7

Составитель С. Борисоглебский

Текред Т, Миронова Корректоры: Л. Чуркина и Е. Сапунова

Редактор Е. Кравцова

Заказ 1089/12 Изд. № 271 Тирах< 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета но делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2