Поршневой компрессор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1800103 А 09 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) НТН ЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ Изобретение технике, а более приводных орган ров,носится к холодильнои онкретно к устройству поршневых компрессою невой ком иводной о продольна(56) Патент США йт 1481727,.кл. Е 02 В 75/22, 1920.Патент США М 2407859,кл. Г 16 Н 31/30, 1945,(57) Сущность изобретения: продольная осьнаправляющей поворотного приводногооргана имеет форму овала Кассини. Штокидвух соосных оппозитных поршней связанЫ с направляющей соединительнымиэлементами. Элементы размещены надиаметрально противоположных участкахнаправляющей и соединены с концами штоЦелью изобретения является повышение надежности работы и увеличение КПД поршневого компрессора.На фиг,1 представлен общий вид приводНого органа в разрезе вертикальной плоскостью симметрии; на фиг,2 приведен общий вид приводного органа в разрезе по плоскости А - А; на фиг,3 приведено сечение Б - Б,Порш прессор содержит поворотный пр рган 1 с направляющимпазом 2, я ось которого 3 имеет(я)5 Е 04 В 27/02, Е 01 В 9/06, Р 16 Н 21/30 2ков, Продольные оси штоков перпендикулярны оси вращения приводного органа, выполненного в виде плоской шайбы. Направляющая выполнена в виде профилированного паза. разделенного штоком надве части. Одна часть расположена в шайбе, другая в опорной плите, Каждый элемент выполнен в виде шарика, установленного в сквозном диаметральном отверстии в штоке с возможностью контакта со стенками паза шайбы и плиты, Поперечное сечение паза имеет форму равнобедренной трапеции с большим основанием со стороны шариков и углом между боковыми сторонами 59-61 О. Отношение диаметра шарика к расстоянию от оси вращения шайбы до ближайшей к ней точки контакта шарика с боковой стенкой паза в диапазоне 2.22 - 3,07. Отношение З максимального диаметра продольной оси овала к минимальному 1,76-1,84. 4 з,п. ф-лы, 3 ил. форму овала Кассини, два соосных оппозитных поршня со штоками 4, в сквозных диаметральных отверстиях 5 которых установлены шарики 6, контактирующие с направляющим пазом 2 приводного органа 1 и направляющим пазом 7 подвижной опорной плиты 8, подпружиненной относительно неподвижной опорной плиты 9 плоской пружиной 10,Поршневой компрессор работает следущим образом,При вращении приводного органа 1, жестко связанного с осью двигателя, наклонная рабочая грань направляющего паза 2 в точках контакта с шариками 6 производит давление на последние, результирующая5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Результаты экспериментальных исследований приведены в табл, ЬЬ 1 и 2;В результате проведенных исследований установлен следующий диапазон изменения основных геометрических параметров механизма:угол между боковыми стенками направляющих пазов 59-61; сила которого направлена под углом к осевой поршней штоков 4 и с одной стороны прижимает с определенным усилием шарики 6 к наклонной рабочей грани направляющего паза 7 подвижной опорной плиты 8, а с другой стороны перемещает шарики 6 и связанные с ними через сквозные диаметральные отверстия 5 соосные оппоэитные поршни со штоками 4 в противоположных направлениях, Под действием вертикальной проекции прижимного усилия, приложенного к наклонной рабочей грани направляющего паза 7 подвижной опорной плиты 8, превыша ощей по своей величине усилие поджатия плоской пружины 10, последняя перемещается вертикально вверх до упора в соответствующие элементы неподвижной опорной плиты 9, При этом раскрывается зазор между шариками 6 и неработающими гранями направляющих пазов 2 и 7, что способствует условию качения шариков 6. За один поворот приводного органа 1 соосные оппозитные поршни со штоками 4 совершак 1 т два рабочих хода. В конце работы поршневого компрессора под действием усилия плоской пружины 10 подвижная опорная влита 8 опустится вертикальноо вниз относительно неподвижной опорной плиты 9, выбирая зазор между шариками 6 и наклонными боковыми стенками направляющих пазов 2 и 7.Проведены теоретико-экспериментальные исследования заявляемого механизма с целью определения его оптимальных геометрических параметров из условий прочности его наиболее нагруженных звеньев, минимального износа рабочих поверхностей, максимально возможной величины КПД и минимальных габаритов механизма управляющего движением поршней со штоками. При этом установлен следующий диапазон изменения основных геометрических параметров: угол между боковыми стенками направляющих пазов 5961, отношение диаметра шарика к расстоянию от оси вращения шайбы до ближайшей к ней точки контакта шарика с соответствующей боковой стенкой направляющего паза 2,22,3,07, отношение максимального диаметра продоль ной оси овала Кассини к минимальному 1,761,84. отношение максимального диаметра продольной оси овала Кассини к минимальному 1,76-1,84;отношение диаметра шарика к расстоянию от оси вращения шайбы до ближайшей к ней точки контакта шарика с боковой стенкой паза 2,22.3,07,Применение предлагаемой конструкции позволит увеличить КПД компрессора на 1520. Формула изобретения 1, Поршневой компрессор, содержащийповоротный приводной орган с направляющей, продольная ось которой имеет форму овала Кассини, и два соосных оппозитных поршня со штоками. связанными с направляющей посредством соединительных элементов. размещенных на диаметрально противоположных участках направляющей и соединенных с концами штоков, причем продольные оси последних перпендикулярны оси вращения приводного органа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и увеличения КПД, компрессор снабжен опорной плитой, приводной орган выполнен в виде плоской шайбы, направляющая - в виде профилированного паза, разделенного штоком на две части, одна из которых расположена в шайбе, а другая - в опорной плите, а каждый из соединительных элементов - в виде шарика, установленного в сквозном диаметральном отверстии в штоке с возможностью контакта со стенками паза шайбы и опорной плиты, при этом поперечное сечение паза, выполненного в шайбе, имеет форму равнобедренной трапеции с большим основанием со стороны шариков и углом между ее боковыми сторонами, лежащими в диапазоне 59 - 61 О, отношение диаметра шарика к расстоянию от оси вращения шайбы до ближайшей к ней точки контакта шарика с боковой стенкой паза лежит в диапазоне 2,22 - 3,07, а отношение максимального диаметра продольной оси овала Кассини к минимальному - в диапазоне 1,76-1,84,2, Компрессор по п,1, отл и ч а ю щ и йс я тем, что опорные плиты выполнены из двух частей, одна из которых неподвижна, а другая подвижна в направлении, перпендикулярном плоскости шайбы, и подпружинена относительно неподвижной части, приэтом шарики установлены с возможностьюконтакта с неподвижной частью, 3, Компрессор по п,2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что неподвижная часть опорнойплиты .снабжена направляющими, в которых размещенаподвижная часть.1800103 Таблица 1 Влияние угла наклона боковых стенок направляющих пазов а на износ опорных поверхностей55 58 60 61 62 64 а,г а износ,4 Таблица 2 Влияние отношения макисмального диаметра продольной оси овала Кассини к минимальному К на величину КПД механизма (мощность двигателя йд)1,66 1,76 1,84 1.96 2,06 К Й В 186 180 180 188 192 4, Компрессор по п.2 или 3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что пружина выполнена плоской. 5, Компрессорпоп 4,отличаю щийс я тем, что пружина поджата к подвижному элементу опорной плиты через опору качения.1800103Составитель 8. Рязанов Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор К Андрушенко Заказ 1148 Тираж, . Подписное ОНИИЙИ Государственного комитвта по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101