Коловратный двигатель — SU 31343 (original) (raw)
производится впуск и сжатие воздушно; газовой смеси, а равно и впуск остаточного газа.Применение муфт с признаками предлагаемого изобретения, для поперечного увлечения рабочего вала и для предотвращения обратного движения, имеет по сравнению с применяемыми до сего времени для той же цели в коловратных силовых машинах защелками, пружинящими собачкамии т, д, то преимущество, что муфты зацепляются в любом месте без ударов и надежно, в то время, как, например, при применении защелок, заскакивающих в выемки поршня, может произойти, что защелки не зацепляются, ибо поршни не всегда: останавливаются в.точно определенном месте. Известные до сего времени формы осуществления коловратных силовых машин не привились на практике,по тем или иным причинам, несмотря на то, что без сомнения, передача сил этими машинами гораздо выгоднее, чем передача сил от движения поршней.На чертеже фиг. 1 изображает поперечный разрез двигателя; фиг. 2 - разрез полинии АС на фиг 1; риг., 3 в поперечный разрез детали пускового приспособления двигателя риг. 4 в в спереди этой детали, риг. 5 в разр другой детали пускового приспособления; фиг. 6 - вид спереди детали по риг, 4; риг. 7 - видоизменение детали, изображенной на фиг. б; риг. 8 в од из муфт с поперечным сечением;. риг. 9 - вид сие,еди этой . щуфты; фиг. 10 - подвижной элементмурты; фиг, 11 - дальнейшю рорму осу, ществления в поперечном сечении; фиг.12 - эту же форму в продольном разрезе (для простоты показана лишь нижняя часть); фиг. 13 - полый поршень с одной частью охлаждающего устройства,Кожух 5 двйгателя (фиг, 2) составлениз частей 7, 2, плотно соединенных бол.тами 4. Все части стягиваются болтами 3.Части 7 и 2 кожуха образуют охваченное холодильной рубашкой кольцевоепространство 65 цилиндрического поперечного сечения, в котором вращаются поршни бО, 60 а, бОБ, 60 с (фиг. 1) и поршни 89, 89 а, 89 Б, 89 с. Поршни 60 размещены на опорном диске ЗЗ на расстоя- нии, в 90 ф друг от друга. Таким же образом укреплены поршни 89 на опорном фиске 7. Означенные поршни сконструи рованы в виде полых поршней и наса- жены на цапфы б 4 опорных дисков 7 и 33, на которых они привинчены посредством сидящей на шайбе 62 гйки 61. На .поршнях могут быть предусмотрены выемки 232, с целью дать им возможность более тесно соединиться на месте какого- нибудь запала и получить таким образом более высокое сжатие. Оба опорных диска вращательно насажены на шариковых подшипниках 31 на рабочем валу 12. Для уплотнения кольцевого пространства 65 . в тех местах, в которых опорные диски скользят один около другого, устроены уплотнительные кольца бб (риг. 2); кроме того имеются уплотнительные, кольца для уплотнения кольцевого пространства 65 в тех местах, в которых опорные диски скользят мимо подвижных частей 1 и 2 кожуха. Кроме того, для уплоткения против смазочного масла поставлены уплот" нительные кольца, 59.Каждый из опорных дисков 7 и 33 снабжен цилиндрическим выступом 28, в ко" торый неподвижно всажена внешняя, часть 27 одной из мурт. Мурта (риг. 8 -10) состоит из внешней части 27 и из в треннего кольца 24, прикрепленногоа рабочем валу 12 посредством клиньев5. В отверстиях внутреннего кольца 24 по; мещены подвижны элементы мурты 2 б, снабженные, масляными каналами 795, . - Подвижные элементы колодки 26 соразмерены таким образом, чтобы, с одной стороны, диаметр В цапфы 30 колодки 2 б, а с другой стороны, ширина,М (риг. 10) в месте перехода колодки 2 б к цапфе Зф и, наконе, длина Ь относились другк другу, как 3: 2: 7: 5. Неподвижный элемент колодки (фиг. 10) вращается окою точки С. Действующая плоскость его образует часть круга с центром А. По- движной элемент муты образует таким образом часть ролика, эксцентрически качающегося вокруг центра А над цапрой ЗО и точкой вращения С . последнего. Эксцейтриситет центра А должен бфгь выбран таким образом, чтобы угол амежду радиальным соединением и йрямй СЕ; идущей . через точки , приложенйя силы Р подвижного элежента муфтй., равнялся, примерно,. от б до, 120.Во внутренней кольце фмуфтй посФ- влены державки 2 У (рйг, "9).сйа 4 дцфныепружиной 299, входящей в отверстие 98 подвижных элементов колодок 2 б, Пружина стремится вращать подвижные элементы муфты вокруг их точки вращения и придавливать их к внешней части муфты 27, Вся внутренняя часть муфты вращается в масляной ванне, При вращении внешней части муфты 27 против часовой стрелки подвижные элементы муфты сцепляются так, что увлекается внутреннее кольцо 24 муфты и с ней рабочий вал 17; в другом же направлении это вращение не имеет места.На наружной стороне каждого цилиндрического выступа 28 надета цилиндрическая муфта 23, укрепленная посредством клина 29; означенная муфта уплотняется кольцами б 9 и О и муфтой б 8. В муфте 23 поставлена внешняя часть 22 муфты, сконструированной, примерно, так же, как и вышеописанная муфта с подвижными элементами 17. Внутренняя втулка 1 б насажена при помощи бронзовой втулки 15 на нижней части 14 муфты 23 и неподвижно прикреплена к кожуху 5. Кроме того, она снабжена шариковым подшипником 8, на котором покоится рабочий вал 12, Муфта закрывается посредством крышки 21, в которой, против высту пающего масла, пссредством навертной буксы 18, поставлена уплотнительная набивка 19.Для уплотнения всей машины против выступающего масла устроены уплотнитель ые кольца 11 с опорными втулками 277, прижимаемыми крышкой б, Необходимое смазочное масло подводится к машине насосом через каналы 13. Оно проходит туда по всем подшипникам и муфтам и отводится опять через канал 113, в котором устроен нагруженный пружиною обратный клапан.Для пуска двигателя в ход предусмотрен поводковый диск 44, неподвижно насаженный на вал посредством клиньев 45. Диск снабжен Т-образной головкой, на каждой стороне которой имеются две пары зубцов 51 и 51 (фиг. 4). Означенные зубцы работают совместно с соответствующими защелками 52 поршня 47 (фиг, 5), поставленного в цилиндре 4 б, прикрепленном к опорному диску 7. Прузина 49 стремится привести защелку 52 в сцепление с внутренним зубцом 51 диска 44. Поршень 47 снабжен пальцами 53 поводкового приспособления, на которые надет стальной направляющий ролик 54, работающий совместно с направляющим выступом 5 б, всаженным в выемку 252 части 2 (фиг. 2) и прикрепленным к последней посредством болтов 57, Форма направляющих выступов 5 б (фиг. 6) выполнена в виде двух кругов с выпрямленными в двух местах 11 линиями, причем по внутренней стороне означенного круга катается ролик 54. Как только ролик 54 переходит из круглои части направляющего выступа в прямолинейную часть, пть его укорачивается. Вследствие этого направляющий ролик 54, а с ним и защелка 52 поршня 47 отдавливаются вниз, так что зубцы 51 и 51 выходят из положения сцепления, Направляющий выступ 5 б может, однако, иметь также форму, показаннуюна фиг, 7. При этой форме осуществления образуется паз из двух направляющих выступов 5 б, В этом пазу катается направляющий ролик 54. В некоторых местах 171 паз, имеющий, впрочем, круглую форму, скошен,Для получения необходимого сжатия при пуске двигателя в ход устрсено особое приспособление для задержания. Последнее состоит из надетого на муфту 23 кулачного кольца 180 (фиг, 2), снабженного шестью выступами 181. Совместно с этим кулачным кольцом работает ролик 182, спирающийся на подшипник 183, который прикреплен к стержню 18 б, помеще иному в корпусе 185, Переставная посредством гайки 189 пружина стремится прижать стержень 1%, а с ним и ролик 182 к кулачному кольцу, Кулаки распределены таким образом, что поршни останавливаются каждый раз на тех местах, на которых должен произойти запал. Вследствие усилия, прилагаемого при пуске двигателя в ход, кулак, действующий как раз в это время, продавливается под упругим роликом; следующий кулак набегает на следующем месте запала. Как только двигатель начинает действовать, ролик, вследствие более высокого усилия и скорости, отбрасывается вверх, и находящаяся под действием пружины защелка 188 вскакивает в выемку 184 стержня 18 б, так что ролик удерживается в приподнятом состоянии и находится вне действия." В каждой части кожуха 5устроены два таких приспособления, расположенные друг против друга.Для впуска воздухо-газовой смеси и отвода остаточного газа устроены шесть ,впускных клапанов 72 и шесть выпускйых клапанов 81, распределенных по окружности стенки кольцевого пространства б 5, Один впускной клапан 72 и один выпускной клапан 81 расположены. друг против друга. Впускной клапан 72 снабжен тарелкой 74, лежащей на гнезде 80. К тарелке 74 прикреплен шйиндеь 73. На последний надета пружина 75, сжимаемая посредством гайки 77 и тарелки 7 б, Направление открытия клапана выбрано таким образом, что тарелка при открытии входит в кольцевое пространство б 5. Воздухо-газовая смесь подводится через патрубок 79, к которому присоединен карбуратор, Подводящий патру бок может быть снабжен непосредственно компресЫром, Выпускной клапан 81 также состоит из тарелки 87, покоящейся на гнезде 8 б. На шпиндель 82 надета пружина 85, сжимаемая посредством тарелки 83 и гайки 84. Направление открытия клапана при этом выбрано таким образом, что клапан при открытии передвигается наружу, Остаточные газы отводятся через патрубок 88. Открытие впускного клапана 72 производится от получающегос при движении высасывания поршня разреженного давления, в то время как выпускной клапан открывается от давления остаточных газов. Между двумя смежными парами клапанов устроена пара расположенных друг против друга запальных свечей бЗ так что в сущности имеется шесть пар запальных свечей.Действие машины заключается в следующем; Если необходимо пустить двигатель в ход, то вращают рабочий вал 12, вследствие чего вращается тактике поводковый диск 44. Как только один из его зубцов, например, зубец 51 приходит в сцепление с защелкой 52 на опорном диске 7, то диск 44 увлекаетозначенный опорный диск и прикрепленные к нему поршни 89, 89 а 896 и 89 с. После того, как поршень при вращении перешел на линию следу ющего места запала, без того, чтобы произошла вспышка газовой смесй направляющий ролйк 54 подходит к одному из плоских мест 171 направляющего бруска, так что защелка 52 отдавливается вниз и, вследствие этого, опорный диск T расцепляется с зубцом "57 поводкового диска, После. этого .зубец 57 другой. стороны диска 44 приходит в сцепление с .одной из защелок 52 (вследствие расположения в другой плоскости, не показанной на чеРтеже) пускового приспособления имеющегося на опорном диске 33, и увлекает его с собой. После прохождениязаранее определенного пути опорный диск 33 вновь освобождается. Этот цикл действия повторяется до тех пор, пока не последует запал газов 6 й смеси. Как только последний произойдет, опорные диски поршней начинают попеременио вращаться так что более не требуется увлечения их диском 44, который, однако, продолжает вращаться с валом 12 и зубцы диска попеРеменно приходят в сцепление и расцепление с защелками 52 на поршнях 47. Но так как при этом не происходит передачи энергии и, кроме того, все пусковое приспособление вращается в масляной ванне, то не будет иметь места сколько-нибудь . заметный износ. Но, как тол. ко двигатель, вследствие неудавшегося запала и вследствие перегрузки, грозит остановкой, пусковое приспособление вновь пРИ- ходит в действие и увлекает пбршни вследствие накопленной в нем центробежной силы, до момента нового запала, После пуска двигателя в ход приводится, также устройство для удерживания поршней в бездействии, так как ролики .782 задерживаются в приподнятом состоянии, вследствие вскакивания болта 788 в,вы. емку 184 стержня 186Собственно работа машины протекает следующим образом, При взрыве газовой смеси в пространствах 90 и 94 поршни бО и бОа стремятся по направлению стрелки и . увлекают при этом вал12. Поршни 89 и 89 а не могут, однако, производить обратного .движения. При движении поршня бО впередпроизводится не только вращение вала 12, но сжимается одновоеменно и находящаяся в пространстве 97 воздушно-газовая .смесь. Так,как этот поршень с самого начала своего движения,перебегает за место расположения клапанов 72 и 81, то этим поедотвращается возможность открытия расположеньых в этом пространстве клапанов, вследствие образовавшегося избыточного давления.Таким образом, получается новая камера сжатия, в которой располо".ФФдельные муфты и подшипники и постуйает, вследствие центробежной силы, через-выпускные каналы 1 бО (фиг. 11) внутрь поршней, наполненных почти целиком маслом. В каждом поршне имеется спускное приспособление 1 б 7, в которое стремительно впускается масло, вследствие инерции от удыа при остановке поршня, и течет. затем через отводный канал 1 б 2 в канавку 177, Из последней масло ухо- диФ опять через каналы 178 и 179,;,На фиг, 13 показан снабженный спускным приспособлением полый поршень. Спускное приспособление 1 б 1 состоит из воронки, занимающей приблизительно всю ширину плоскости поршня. Отверстие воронки открыто против показанного на чертеже направления вращения поршня, так что масло выбрасывается в воронку при остановке поршня. К воронке 1 б 1 присоединен отводый канал 1 б 2. Для предотвращения обратного потока масла через спускное приспособление в последнем устроен шаровой клапан 28 К допускающий лишь отвод масла, но предотвращающий подвод его одинаковым образом и во впускном канале 1 бО устроен шаровой клапан 281 (фиг. 12), предотвращающий нежелательный отвод масла через означенный канал.Действие глашины заключается в следующем. Пусковое приспособление действует, примерно, таким же образом, как и при форме осуществления изобретения по фиг. 1 и 2. Как только тормозная шайба 138; принадлежащая к поршням 60 и бОа, со своим кулаком 741 набежит на тормозную колодку Л 7, поршни бО ибОа, продвинутые до этого перед поршнями 89 и 89 а, задерживаются, вследствие чего йроисходит,зажатие. Если в соответствии С установкой колодки 737 будет достигнуго давление сжатия от 5 до 8 атмосфер, то происходит запал. Поршни бО и бда вследствие взрыва, стремятся двигаться по направлению стрелки, при одновременном преодолении задерживаю щего действия; поршни увлекают рабочий вал 12 таким же образомкак это было описано для действия по фвг. 1 и 2; оба же других поршня задерживаются так же, как это было показано на тех же фигурах.Остаточные газы выталкиваются выпускными клапанами 173 и 17 Уа. Находя:." щиеся еще в движении поршни сжимают вновь впущенную или засосанную смесь, причем, в данном случае, поршни 89 и 89 а задерживаются соответствующим устройством, Затем цикл работы повторяется. Распределение клапанов производится, как было описано выше, при помощи кулаков 20, 15 б й 757 (фиг. 12).Регулированием момента запала и регулированием при задержив алии может быть получено требующееся сжатие.Если в качестве энергетического средства пользуются паром, то охлаждение поршня, топливый насос и т. д. отпадают, а на место запальных свечей устанавливаются паровые клапаны,Предмет патента,1. Коловратный двигатель с поршнями, попеременно движущимися в кольцевом кругового сечения цилиндре и автоматически сцепляющимися и расцепляющимися с рабочим валом, ОТЯИЧЕЮЩИЙСИ применением на каждом из поршневых дисков 7 и 33 (фиг. 2) двух фрикционных муфт, состоящих,из нагруженных пружинами 299 колодок 2 б (фиг. 8 - 10), поворачивающихся на цапфах 30 с центром С и эксцентрично обточеных, из каковых муфт одна допускает вращение в одну сторону и помещена в цилиндрическом выступе 28 дисков 7 и 33 (фиг. 2) и ее внутреннее кольцо 24 несущее цапфы Ю заклинено на рабочем валу 72 а другая муфта допускает вращение в другую сторону и помещена в цилиндрической муфте 23, укрепленной на выступе 28, и ее внутренняя втулка 1 б, несущая цапфы колодок, скреплена с кожухом 5 двигателя,2. Применение в двигателе по п. 1 при числе поршней более двух пар автоматических впускных и выпускных клапанов 72 и 8 (фиг. 1 и 2), расположенных таким образом, что впускные и выпускные отверстия закрываются поршнями тотчас же после начала их. движения, число клапанов равно трехкратному числу пар поршней имежду каждыми двумя парами клапанов посредине помещена воспламенительная свеча,3, Применение в двигателе по п, 1 укрепленного на муфте 23 кольца 180 (фиг. 2) с выступами 787, в которые упирается, с целью удержания одного из каждой парыжены запальные свечи б 36, Поршень 893,. образующий переднюю стенку атой камеры, не может отойти в рабочем, направлении, так как укрепленный с ним натом же самом опорном диске 7 поршень98 задерживается противодавлением взорвавшихся газов. В тот момент, когда давление сжатия новых газов и противодавление взрываемых газов уравновесилось,происходит новый запал, Урегулированием момента запала, таким образом, может быть одновременно установлен размер образующегося сжатия,Одновременно с движением поршня бО.продолжает двигаться прикрепленный ктому же опорному диску 33 поршень бО;благодаря этому в пространстве 92 получается разрежение, вследствие чего открывается находящийся в этом пространстве выпускной клапан, так что всасывается новая смесь. В пространстве же93, напротив, образуется избыточноедавление, открывающее выпускной клапан, вследствие чего остаточные газымогут уходить,Этот цикл работы продолжается и далее. Первое образование смеси и сжатияполучается тем, что диск 44 вращаетопорные диски с поршнями. Перед, вращением,двигателя, однако, поршень, образующий переднюю стенку ее, не задерживается противодавлением взрывчатыхгазов какого-нибудь другого с ним на. том же опорном диске насаженного поршня. Задержание поршня производитсяв действительности описанным выше приспособлением для этой цели.Передача движения поршней на рабочий вал 12 и задерживание поршней производится следующим образом. Как только,например, поршень 89 стремится далеев рабочем направлении, внешняя часть 27муфты его сцепляется посредством колодок 2 б с внутренней, частью муфты 24,прикрепленноф к рабочему валу 12. Последний, вследствие этого, увлекается врабочем направлении. Если поршень бО,образующий заднюю стенку камерывспышки и насаженный на другой опорный диск, пытается производить, обратноедвижение, внешняя часть муфты означенного опорного диска приходит в сцепление с.кожухом 5. Вследствие этого опорный диск с прикрепленными к нему пор.пнями не может вращаться в обратномнаправлении. Каждый поршень при,всйышке может вращаться лишь в рабочем.ва.правлении, при одновременном увлечениирабочего вала 12.,Форма осуществления, показанная нафиг, 11 и 12, соответствует по принципуработы, по конструкции муфты и пускового приспособле ия форме осуществления по фиг. 1 и 2,Пространство 91 представляет, охлаждающую рубашку. Отросток 53 пускового приспособления, в дан-,ном случае, сконструирован немного иначе; эт 0, однако, для идеи изобретения неимеет значения. Поршни бО и бОа, а также89 и 89 а выполнены полыми,Г 1 ри двигателе согласно фиг. 11 и 12на каждом из опорных дисков 7 и 33устроена лишь одна пара поршней. Вследствие этого, поршень, образующий переднюю стенку камеры сжатия, например,поршень 89 не удерживается противодавлением одного из других поршней, насаженньх с ним на том же опорном диске,если поршень бО к нему приближается иесли при атом сжимается газовая смесь,а потому для получения сжатия необходимо предусмотреть особое приспособление. Последнее состоит из шайбы 138,заклиненной на муфте 21. Тормозньйдиск снабжен кулаком 141 с длиннойпло-,щадью разбега, в целях получения остановки без толчков. Тормозный диск рабо;тает совместно с тормозной колодкой;177;в вилкообразную часть дискапосред-,ством стержня 140, посажен ролик 139.Последний, с целью заглуйения шума,обтядут сырой кожей. Тормозная колодка .Б 7 может быть йосредством пружинящего диска 134 и муфты 135 более йлименее прижата к кулаку 141. Целесообтразно связать все муфты 135, каким-либо ки;,нематическим средством, так чтобы йсчетыре цилиндра 137 регулировались додного места, Посредством цилиндра Х 37и шайбы И 8 поршни, образующие перед;нюю стенку камеры расширения, Удержи-ваются во время сжатия, так что размердействия задержаия определяет размерсжатия, которое, вследствие этого, легкорегулируется,Далее, при этой форме осуществленияизобрегения предусмотрены еще,особыепоршней для получения необходимого при пуске в ход сжатия, ролик 182, отбрасываемый наружу центробежной силой при движении двигателя и удерживаемый в этом положении защелкой 188,4, Применение в двигателе по п. 1 пускового приспособле ия, состоящего из закрепленного на рабочем валу 12 диска 44, снабженного на обеих сторонах внутри обода зубцами,51 и 51 (фиг, 3 - 7 и 2), в которые упирается защелка 52 поршня 47, подвижного в цилиндре и периодически перемещаемого направляющим 1выступом или пазом 5 б при помощи пальца 53 с роликом 54 (фиг, 5). 5. Видоизменение двигателя по п. 1, ОтЛичвюЩОЭСЯ в случае лишь двух пар поршней применением, в целью удержания одного поршня при пуске в ход, укрепленных на муфтах 23 (фиг. 11 и 12) шайб Л 8, нажимаемых к роликам на коЖухах 1 и 2 при помощи тормозных ко" лодок 137 с роликами 739, передвигаемых действием дисков 134 и муфт 735.6. Применение в двигателе по п.п. 1 и 2 при пустотелых поршнях охлаждающей и смазочной системы, состоящей из каналов 779 - 162 - 1 бО, снабженных в полости поршней воронкой 1 б 7 (фиг. 11 - 13) с шариковым клапаном 280.,