Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
LEVER-TYPE TORQUE REDUCTION GEAR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/209637
Kind Code:
A1
Abstract:
A lever-type torque reduction gear intended for converting translational motion of an engine piston into rotational motion of a main (crank) shaft having a crank web, the size of which is greater than a value equal to a half of a stroke of the piston. An increase in torque results from force being applied from the piston group, via a rocker arm, onto a crank of the main shaft having an enlarged web. The lever-type reduction gear is used in piston engines in which rotational motion is required. The aim of the invention consists in broadening the kinematic capabilities of a mechanism. The aim is achieved in that a crank provides a main shaft web which exceeds the size of the piston stroke.

Inventors:
VYATKIN DENIS VIKTOROVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2016/000323
Publication Date:
December 07, 2017
Filing Date:
May 30, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VYATKIN DENIS VIKTOROVICH (RU)
International Classes:
F16H21/00; F16H21/18; F16H21/32
Domestic Patent References:
WO1981003200A11981-11-12
Foreign References:
US20130312550A12013-11-28
RU109251U12011-10-10
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА

Рычажный редуктор крутящего момента, состоящий из коромысла- кулисы с узлом соединения с шатунно-поршневой группой, ползуна с узлом крепления к кривошипу, отличающийся тем, что коромысло-кулиса передает возвратно-поступательное движение шатунно-поршневой группы на криво- шип с увеличенной, относительно амплитуды хода поршня, амплитудой точ- ки приложения усилия, а ползун обеспечивает передачу силы на увеличенное плечо (шип) кривошипа по круговой траектории.

Description:
РЫЧАЖНЫЙ РЕДУКТОР КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно ползунным преобразователям возвратно-поступательного движения во вра- щательное движение и наоборот, в частности к поршневым двигателям и может быть использовано на транспорте, в буровых установках, в строитель- ных машинах, топливных электрогенераторах, и механизмах, где необходи- мо реализовать крутящий момент двигателя.

Известно устройство автомобиля ВАЗ-2121 (Круглое СМ. Все о легко- вом автомобиле (устройство, обслуживание, ремонт и вождение): Справоч- ник.-2-e изд., стер. - М.: Высш.шк.; Изд.центр «Академия», 2000. -539с: ил.) двигатель которого имеет кривошипно шатунный механизм. Это устройство преобразует поступательное движение поршня во вращательное движение коренного вала. К недостаткам этого устройства можно отнести следующее: передача крутящего момента при воспламенении горючей смеси в камере сгорания и в фазе наибольшего усилия поршневой группы, минимальна, так как плечо сил действующих на коренной вал близко к нолю; максимальное плечо (радиус описываемой окружности шипа) коренного вала ограничено величиной хода поршня. Известное устройство отличается от заявленного мной, конструктивным исполнением не дающее возможность увеличения радиуса описываемой окружности шипа коренного вала и смещения от нуле- вой точки плеча сил в момент наибольшего усилия. Известное заявка на изобретение 20131 10623/06, 1 1.03.2013 «Способ создания три и "3+" тактных поршневых ДВС с видоизмененным кривошип- но-шатунным механизмом и устройство для его реализации». Способ полу- чения выходной мощности в двигателе внутреннего сгорания с кривошипом, непрерывно вращающимся под воздействием поршне - шатунной группы, отличающийся тем, что за один непрерывный оборот коленчатого вала ша- тунная шейка выполняет два теоретических движения. Представленный спо- соб дает возможность иметь длину шатуна и ход поршня меньше, чем диа- метр кривошипа, что делает возможным без специального редуцирования иметь выходные обороты коленчатого вала в 2, 3, 4 и т.д. раза меньше, чем число 3 -тактных циклов в цилиндре. Данный способ отличается от заявлен- ного мной, конструктивным исполнением и целью достигаемого результата.

Известно описание полезной модели к патенту по заяв- ке 2002100890/20, 08.01.2002 «Двигатель внутреннего сгорания». Использо- вание известной полезной модели заключается в применении коленчатой и не вращающейся в основании шатунной оси, ломающейся, с измененяе- мой величиной радиуса колена и планетарного механизма для передачи вращательного момента кривошипа. К недостаткам этого устройства можно отнести следующее: передача крутящего момента при воспламенении горю- чей смеси в камере сгорания и в фазе наибольшего усилия поршневой груп- пы, минимальна, так как плечо сил в этот момент действующих на коренной вал близко к нолю. Известное устройство отличается от заявленного мной, конструктивным исполнением не дающей возможность смещение от нулевой точки плеча сил в момент наибольшего усилия.

Сущность изобретения. Сущность изобретения заключается в том, что рычажный редуктор позволяет приложить усилие от поступательного дви- жения поршня двигателя на кривошип коренного вала с плечом большим, чем величина равная половине хода поршня, за счет приложения силы поршня на кривошип коренного вала через рычаг, обеспечивающий увели- чение хода точки приложения силы на кривошип в продольном, относитель- но хода поршня, направлении. Для обеспечения увеличенного радиуса дви- жения кривошипа относительно оси коренного вала в качестве рычага ис- пользуется коромысло-кулиса позволяющая обеспечить увеличенный ход точки приложения силы на кривошип в поперечном, относительно хода поршня, направлении.

Кинематическая схема рычажного редуктора представлена в прилагае- мом графическом материале (фиг.1).

Устройство содержит коромысло-кулиса (1), имеющую вращательную опору с одного конца, к коромысло-кулисе ( 1 ) в средней ее части размещает- ся узел крепления шатуна (2) обеспечивающий вращательно поступательное движение шатуна (2), на свободном конце коромысло-кулисы ( 1 ) размещает- ся кулисный камень (3) имеющий узел крепления к кривошипу (4). Работа устройства заключается в следующем:

При передаче поступательного усилия F от поршня через шатун (2) коро- мысло-кулисе (1) на расстоянии 1 2 от вращательной опор, точка приложения усилия Т ш перемещается с амплитудой хода поршня Х п . Коромысло-кулиса передает усилие равное F*l 2 / на кулисный камень (3). Соединенный с кри- вошипом кулисный камень, перемещаясь по коромыслу-кулисе (1 ), описыва- ет круговую траекторию движения точки передачи усилия Т к на кривошип с диаметром, увеличенным относительно амплитуды хода поршня Х п пропор- ционально отношению расстояния от оси коренного вала до оси вращения коромысло-кулисы (1) и расстояния 1 2 .

Особенностью рычажного редуктора является то, что при совершении рабочего хода поршня кулисный камень движется по ближайшей к поршню дуге вращения кривошипа, что уменьшает разность плеч приложения усилий в точках Т к и Т ш . Другой положительной особенностью рычажного редукто- ра является превышение приращения плеча кривошипа над потерей переда- ваемого усилия рычага (коромысло-кулисы), что обеспечивает увеличение крутящего момента на коренном валу при том же действии силы поршня.

Для обеспечения равномерного приложения силы при полном обороте коренного вала двигателя целесообразно применение шести и более цилин- дровых двигателей.

Настоящее изобретение направленно на улучшение эксплуатационных характеристик поршневых двигателей и дает возможность получать на ко- ренном валу больший крутящий момент, при тех же характеристиках порш- невой группы двигателя и расходе топлива.