RU2151878C1 - Piston machine - Google Patents

Piston machine Download PDF

Info

Publication number
RU2151878C1
RU2151878C1 RU98117282A RU98117282A RU2151878C1 RU 2151878 C1 RU2151878 C1 RU 2151878C1 RU 98117282 A RU98117282 A RU 98117282A RU 98117282 A RU98117282 A RU 98117282A RU 2151878 C1 RU2151878 C1 RU 2151878C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
connecting rods
coaxial shafts
shaft
coaxial
rocker arms
Prior art date
Application number
RU98117282A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98117282A (en
Inventor
Ю.С. Ткаченко
Original Assignee
Ткаченко Юрий Сергеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ткаченко Юрий Сергеевич filed Critical Ткаченко Юрий Сергеевич
Priority to RU98117282A priority Critical patent/RU2151878C1/en
Publication of RU98117282A publication Critical patent/RU98117282A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2151878C1 publication Critical patent/RU2151878C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pumps, compressors and internal combustion engines; piston drive mechanisms. SUBSTANCE: machine has crankcase with main bearings, in-line cylinder block, pistons with connecting rods arranged in cylinders. Connecting rods are hinge-coupled with rocker arms rigidly secured on coaxial shaft installed in main bearings displaced relative to axis of cylinder block. Coaxial shafts are intercoupled through reversible device. Each shaft carries rocker arms equal in number to at least half the number of cylinders. Single-throw power takeoff shaft is mechanically coupled through additional connecting rod with rocker arm secured on one of coaxial shafts. EFFECT: increased mechanical efficiency and service life of machine. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к поршневым машинам, в частности к приводам, и может быть использовано в насосах, компрессорах и двигателях внутреннего сгорания. The invention relates to mechanical engineering, and more particularly to reciprocating machines, in particular to drives, and can be used in pumps, compressors and internal combustion engines.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок-картер с рядным расположением цилиндров, несущих поршни с шатурами, шарнирно связанными с кривошипами коленчатого вала, установленного в коренных подшипниковых опорах (Орлин А.С., Двигатели внутреннего сгорания. -М.: Машгиз, 1962, т.2. Конструкция и расчет. с. 362 - 365). Closest to the invention in technical essence is an internal combustion engine containing a crankcase with an in-line arrangement of cylinders carrying pistons with tents pivotally connected to crankshafts of the crankshaft installed in main bearings (Orlin A.S., Internal combustion engines .-- M .: Mashgiz, 1962, v. 2. Design and calculation, pp. 362 - 365).

К недостаткам данной машины относится низкий механический КПД, обусловленный значительной величиной бокового трения поршней о стенки цилиндров и, как следствие этого явления, пониженный ресурс работы. The disadvantages of this machine include low mechanical efficiency, due to the significant amount of lateral friction of the pistons against the cylinder walls and, as a consequence of this phenomenon, a reduced service life.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение механического КПД и ресурса поршневых машин. The problem to which the invention is directed, is to increase the mechanical efficiency and resource piston machines.

Техническим результатом изобретения является повышение механического КПД и ресурса работы поршневых машин путем снижения бокового давления поршней на стенки цилиндров за счет значительного уменьшения угла качания шатуна при возвратно-поступательном движении поршня. The technical result of the invention is to increase the mechanical efficiency and service life of piston machines by reducing the lateral pressure of the pistons on the cylinder walls due to a significant decrease in the crank angle when the piston is reciprocating.

Задача решается за счет того, что поршневая машина содержит картер с коренными подшипниковыми опорами, блок с рядным расположением цилиндров и размещенные в цилиндрах поршни с шатунами, шарнирно связанными с коромысловыми рычагами, жестко закрепленными на соосных валах, установленных в коренных подшипниковых опорах, смещенных относительно продольной оси блока цилиндров; при этом соосные валы взаимосвязаны между собой реверсивным устройством и каждый несет на себе коромысловые рычаги, число которых равно минимум как половине числа цилиндров, а коленчатый вал отбора мощности выполнен однокривошипным и кинематически связанным посредством дополнительного шатуна с коромысловым рычагом, закрепленным на одном из соосных валов. The problem is solved due to the fact that the piston machine contains a crankcase with main bearing bearings, a block with an in-line arrangement of cylinders and pistons placed in the cylinders with connecting rods pivotally connected to the beam arms rigidly mounted on coaxial shafts installed in the main bearing bearings offset relative to the longitudinal cylinder block axis; at the same time, the coaxial shafts are interconnected by a reversing device and each carries a rocker arm, the number of which is at least half the number of cylinders, and the crankshaft is single-crank and kinematically connected by means of an additional connecting rod with a rocker arm mounted on one of the coaxial shafts.

В соответствии с вариантом выполнения машины ее реверсивное устройство связи соосных валов содержит поперечный вал с двуплечим коромысловым рычагом, кинематически связанным посредством шатунов с одноплечими коромысловыми рычагами, установленными на консолях соосных валов, при этом шатуны сочленяются с коромысловыми рычагами посредством пространственных шарниров, например шарниров Гука. In accordance with an embodiment of the machine, its reversible coaxial shaft coupling device comprises a transverse shaft with a two-arm rocker arm kinematically connected by connecting rods to one-arm rocker arms mounted on the consoles of the coaxial shafts, while the connecting rods are articulated with the rocker arms by means of spatial joints, for example, Hook joints.

Предусмотрен вариант поршневой машины с поперечным расположением однокривошипного коленчатого вала, кинематически связанного посредством шатуна с одноплечим коромысловым рычагом, жестко установленным на поперечном валу реверсивного устройства. A variant of a piston machine with a transverse arrangement of a single-crank crankshaft kinematically connected by means of a connecting rod with a one-arm rocker arm rigidly mounted on the transverse shaft of the reversing device is provided.

Получение технического результата изобретения возможно только за счет уменьшения угла качания шатунов при возвратно-поступательном движении поршней путем шарнирного их сочленения с качающимися коромыслами, что позволяет уменьшить давление поршней на стенки цилиндров. Obtaining the technical result of the invention is possible only by reducing the swing angle of the connecting rods during the reciprocating movement of the pistons by articulating them with the rocker arms, which allows to reduce the pressure of the pistons on the cylinder walls.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема поршневой машины, выполненной в виде двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - вариант выполнения реверсивного устройства и с поперечным расположением коленчатого вала. In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a piston machine made in the form of an internal combustion engine; in FIG. 2 - embodiment of a reversing device and with a transverse arrangement of the crankshaft.

Двигатель внутреннего сгорания, представленный на фиг. 1, содержит картер (на схеме не показан), в котором расположен вал 1, установленный в коренных подшипниковых опорах 2, 3, снабженный коромысловыми рычагами 4, 5. Соосно с валом 1 в коренных подшипниковых опорах 6, 7 установлен полый вал 8, несущий на себе коромысловые рычаги 9, 10. Соосно валы 1 и 8 взаимосвязаны между собой реверсивным устройством, состоящим из коромысловых рычагов 11 и 12, жестко связанных между собой дополнительным промежуточным продольным валом 13, установленным в подшипниковых опорах 14, 15. Коромысловые рычаги 11, 12 реверсивного устройства шатунами 16 и 17 соединены с коромысловыми рычагами 18, 19, жестко связанными с соосными валами 1 и 8. При этом коромысловые рычаги 4, 5 и 9, 10 шарнирно связаны с шатунами 20 поршней 21, расположенных в цилиндрах 22. Отбор мощности с взаимосвязанных соосных валов 1, 8 на коленчатый вал 23 двигателя осуществляется посредством шатуна 24, шарнирно связанного с коромысловым рычагом 25, жестко установленным на валу 1. На коленчатом валу 23 установлен маховик 26. The internal combustion engine shown in FIG. 1, contains a housing (not shown in the diagram) in which a shaft 1 is installed, installed in the main bearing bearings 2, 3, equipped with rocker arms 4, 5. A hollow shaft 8 is mounted coaxially with the shaft 1 in the main bearing bearings 6, 7, bearing rocker levers 9, 10 are mounted on itself. Coaxial shafts 1 and 8 are interconnected by a reversing device consisting of rocker levers 11 and 12, rigidly interconnected by an additional intermediate longitudinal shaft 13 installed in bearing bearings 14, 15. Rocker levers 11, 12 reverse device The connecting rods 16 and 17 are connected to the beam arms 18, 19, rigidly connected with the coaxial shafts 1 and 8. The beam arms 4, 5 and 9, 10 are pivotally connected to the connecting rods 20 of the pistons 21 located in the cylinders 22. Power take-off from the interconnected coaxial shafts 1, 8 on the crankshaft 23 of the engine is carried out by means of a connecting rod 24, pivotally connected to the beam arm 25, rigidly mounted on the shaft 1. A flywheel 26 is mounted on the crankshaft 23.

Двигатель внутреннего сгорания, представленный на фиг. 2, содержит соосные валы 1 и 27, установленные в коренных подшипниковых опорах 2, 3, 28, 29 и несущие на себе жестко установленные коромысловые рычаги 4, 5, 9 и 10. Поперечный вал 30, установленный в подшипниковых опорах 31 и 32 посредством двуплечего коромыслового рычага 33, реверсивно соединяет между собой соосные валы 1 и 27 с помощью шатунов 34 и 35 и коромысловых рычагов 36 и 37. При этом шатуны 34 и 35 с двуплечим коромысловым рычагом 33 и коромысловыми рычагами 36 и 37 соединены посредством шарниров Гука 38. Причем коромысловые рычаги 4, 5, 9 и 10 шарнирно связаны с шатунами 20 поршней 21, расположенных в цилиндрах 22. Отбор мощности с взаимосвязанных соосных валов 1 и 27 на коленчатый вал 23 осуществляется посредством шатуна 24, шарнирно связанного с коромысловым рычагом 25, жестко установленным на поперечном валу 30. На коленчатом валу 23 установлен маховик 26. The internal combustion engine shown in FIG. 2, contains coaxial shafts 1 and 27 installed in the main bearing bearings 2, 3, 28, 29 and bearing rigidly mounted rocker arms 4, 5, 9 and 10. The transverse shaft 30 installed in the bearing bearings 31 and 32 by means of a two-arm the rocker arm 33, reversibly connects the coaxial shafts 1 and 27 with the help of connecting rods 34 and 35 and the rocker arms 36 and 37. In this case, the rods 34 and 35 with the two-arm rocker lever 33 and the rocker arms 36 and 37 are connected by means of Hook 38 joints. rocker arms 4, 5, 9 and 10 are pivotally connected to 20 tunami pistons 21 arranged in the cylinders 22. The PTO interconnected with coaxial shafts 1 and 27 on the crankshaft 23 is carried by a rod 24 pivotally connected with the rocker arm 25 is rigidly mounted on the cross shaft 30. On the crankshaft 23, the flywheel 26 is mounted.

Поршневая машина, выполненная в виде двигателя внутреннего сгорания, представленная на фиг. 1, работает следующим образом. A piston engine made in the form of an internal combustion engine shown in FIG. 1, works as follows.

При запуске двигателя раскручивающийся стартером (на схеме не показан) коленчатый вал 23 посредством шатуна 24 и коромыслового рычага 25 приводит к качательному противоположно-направленному движению соосно расположенные взаимосвязанные реверсивным устройством валы 1 и 8. Посредством коромысловых рычагов 4, 5 и 9, 10 и шатунов 20 валы 1 и 8 сообщают поршням 21 возвратно-поступательное движение. При подаче и сжигании в цилиндрах 22 горючей смеси в двигателе совершается термодинамический цикл, теловая энергия которого в виде давления газов воздействует на поршни 21. Поршни 21 периодически посредством шатунов 20 и коромысловых рычагов 4, 5 и 9, 10 передают усилие на соосные валы 1 и 8. Полый вал 8 при рабочих ходах поршней 21, связанных с коромысловыми рычагами 9 и 10 через реверсивное устройство связи, состоящее из коромысловых рычагов 11, 12, 18, 19, и шатунов 16 и 17 передает крутящий момент от действия поршней 21, связанных с ним посредством шатунов 20 и коромысловых рычагов 4 и 5, находится под действием постоянных реверсивных нагрузок. When the engine is started, the crankshaft 23, which is untwisted by the starter (not shown in the diagram), by means of the connecting rod 24 and the rocker arm 25 leads to the oscillating oppositely directed movement of the shafts 1 and 8 coaxially located interconnected by the reversing device. By means of the rocker arms 4, 5 and 9, 10 and the connecting rods 20, shafts 1 and 8 give reciprocating motion to pistons 21. When supplying and burning a combustible mixture in the cylinders 22, a thermodynamic cycle is carried out in the engine, the body energy of which acts in the form of gas pressure on the pistons 21. Pistons 21 periodically transmit force to the coaxial shafts 1 and 5, 9 and 10 of the rocker arms 4 and 5 8. The hollow shaft 8 with the working strokes of the pistons 21 connected to the rocker arms 9 and 10 through a reversing communication device consisting of the rocker arms 11, 12, 18, 19, and the connecting rods 16 and 17 transmits torque from the action of the pistons 21 associated with him through the connecting rods 20 rocker arms 4 and 5, is under constant reversing loads.

Таким образом, знакопеременный крутящий момент с вала 1 посредством коромыслового рычага 25 и шатуна 24 поступает на однокривошипный коленчатый вал 23 отбора мощности. Thus, the alternating torque from the shaft 1 by means of the rocker arm 25 and the connecting rod 24 is supplied to a single-crank crankshaft 23 power take-off.

Работа двигателя, представленного на фиг. 2, ничем не отличается от вышеописанной. The operation of the engine of FIG. 2, is no different from the above.

Claims (4)

1. Поршневая машина, содержащая картер с коренными подшипниковыми опорами, блок с рядным расположением цилиндров с размещенными в них поршнями с шатунами и коленчатый вал отбора мощности, отличающаяся тем, что шатуны поршней шарнирно связаны с коромысловыми рычагами, жестко закрепленными на двух соосных валах, установленных в коренных подшипниковых опорах, смещенных в сторону от продольной оси блока цилиндров до положения, обеспечивающего минимальный угол качания шатунов при возвратно-поступательном движении поршней, при этом соосные валы взаимосвязаны между собой реверсивным устройством угла их качания, а количество коромысловых рычагов, установленных на каждом соосном валу, по меньшей мере равно половине числа цилиндров, причем коленчатый вал отбора мощности выполнен однокривошипным, кинематически связанным посредством дополнительного шатуна с коромысловым рычагом, жестко закрепленным на одном из соосных валов. 1. A piston machine comprising a crankcase with main bearing bearings, a block with an in-line arrangement of cylinders with pistons with connecting rods located in them and a crankshaft for power take-off, characterized in that the connecting rods of the pistons are pivotally connected to the beam arms rigidly fixed to two coaxial shafts installed in the main bearing bearings, offset to the side from the longitudinal axis of the cylinder block to a position that provides the minimum angle of swing of the connecting rods during reciprocating movement of the pistons, while coaxial The axles are interconnected by a reversing device of the angle of their swing, and the number of rocker arms mounted on each coaxial shaft is at least half the number of cylinders, and the crankshaft is made single-crank, kinematically connected by means of an additional connecting rod with a rocker arm rigidly fixed to one from coaxial shafts. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что реверсивное устройство выполнено в виде дополнительного продольного вала с двумя жестко установленными на нем коромысловыми рычагами, шарнирно связанными посредством шатунов с коромысловыми рычагами соосных валов, при этом коромысловые рычаги на соосных валах и на дополнительном продольном валу взаимно ориентированы таким образом, что обеспечивают противоположно-направленное качательное движение соосных валов. 2. The machine according to claim 1, characterized in that the reversing device is made in the form of an additional longitudinal shaft with two rocker arms rigidly mounted on it, articulated by connecting rods with the rocker arms of the coaxial shafts, while the rocker arms on the coaxial shafts and on the additional longitudinal the shaft is mutually oriented in such a way that they provide the opposite directional swinging motion of the coaxial shafts. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что реверсивное устройство выполнено в виде одноплечих коромысловых рычагов, закрепленных на консолях соосных валов и связанных кинематически посредством шатунов с двуплечим коромысловым рычагом, жестко установленным на поперечном валу, при этом кинематическая связь коромысловых рычагов с шатунами осуществляется посредством пространственных шарниров, например шарниров Гука. 3. The machine according to claim 1, characterized in that the reversing device is made in the form of one-arm rocker arms mounted on consoles of coaxial shafts and kinematically connected by connecting rods with a two-arm rocker arm rigidly mounted on the transverse shaft, while the kinematic connection of the beam arms with rods carried out by means of spatial joints, for example, Hook joints. 4. Машина по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что однокривошипный коленчатый вал отбора мощности посредством шатуна кинематически связан с одноплечим коромысловым рычагом, жестко установленным на поперечном валу. 4. The machine according to claims 1 and 3, characterized in that the single-crank crankshaft of the power take-off by means of a connecting rod is kinematically connected to the one-arm rocker arm rigidly mounted on the transverse shaft.
RU98117282A 1998-09-15 1998-09-15 Piston machine RU2151878C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117282A RU2151878C1 (en) 1998-09-15 1998-09-15 Piston machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117282A RU2151878C1 (en) 1998-09-15 1998-09-15 Piston machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98117282A RU98117282A (en) 2000-06-10
RU2151878C1 true RU2151878C1 (en) 2000-06-27

Family

ID=20210517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98117282A RU2151878C1 (en) 1998-09-15 1998-09-15 Piston machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2151878C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007049086A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Nadas Bela Transmission for multiple-piston engines
RU2465474C2 (en) * 2009-09-25 2012-10-27 Дмитрий Юрьевич Мирошниченко Internal combustion engine, and camshaft drive
RU2474707C2 (en) * 2010-05-06 2013-02-10 Василий Дмитриевич Поспелов Piston engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Орлин А.С. Двигатели внутреннего сгорания. Т. 2. Конструкция и расчет. - М.: Машгиз, 1962, с. 362 - 365. 2. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007049086A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Nadas Bela Transmission for multiple-piston engines
RU2465474C2 (en) * 2009-09-25 2012-10-27 Дмитрий Юрьевич Мирошниченко Internal combustion engine, and camshaft drive
RU2474707C2 (en) * 2010-05-06 2013-02-10 Василий Дмитриевич Поспелов Piston engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7650870B2 (en) Crankshaft beam piston engine or machine
US4381903A (en) Opposed piston machinery
US5188066A (en) Internal combustion engine
RU2151878C1 (en) Piston machine
RU2239075C2 (en) Free-piston internal combustion engine with shaft torque constant arm of force
EP1851422A1 (en) Desmodromic transmission engine
JPS58166159A (en) Changing mechanism for reciprocating motion and rotational motion
RU2287071C1 (en) Internal combustion engine
RU2793028C1 (en) Double action internal combustion engine
RU51110U1 (en) AXIAL PISTON ENGINE
US3521615A (en) Internal combustion engine
GB2349417A (en) I.c. engine with piston connected by two con-rods to a pair of contra-rotating crankshafts
RU98117282A (en) PISTON MACHINE
RU2268366C2 (en) Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions
RU2269663C2 (en) Piston machine
RU2044905C1 (en) Opposite engine
RU2057956C1 (en) Piston engine
EP0454627A2 (en) Engine with double-acting pistons and without connecting rods
RU2161258C1 (en) Piston engine
CA1099603A (en) Multi-cylinder reciprocating-piston engine
RU2187665C2 (en) Internal combustion engine
SU1216503A1 (en) Lever-and-link mechanism of piston machine
RU2629301C1 (en) Axial piston internal combustion engine with swinging block of cardan suspensions
RU2096629C1 (en) Piston machine
RU2182240C2 (en) Slider internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060916