Меню Содержимое
Главная arrow База изобретений arrow Автомобилестроение arrow Зубчатый преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот

Случайное изображение

mdvs_fig2.jpg

Авторизация






Забыли пароль?
Ещё не зарегистрированы? Регистрация

Выбор шаблона сайта

Опросы

Как Вы узнали о нашем сайте?

Зубчатый преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот Печать E-mail
Рейтинг: / 16
ХудшаяЛучшая 
Автор Topnew   

ИЗОБРЕТЕНИЕ


Зубчатый преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот.

Область применения:


Направления применения изобретения в качестве одного из основных функциональных узлов следующие:
- поршневые двигатели внутреннего сгорания для автомобильного, водного, воздушного транспорта, строительной, сельскохозяйственной, коммунальной техники, мобильных дизельных электростанций, мотоблоков, бензопил и т.д.;
- насосы, в том числе для нефтяной и газовой промышленности (добыча и транспортировка);

Технический эффект от применения изобретения в двигателях заключается в экономии топлива двигателем либо в повышении его мощности при том же расходе топлива, в насосах – повышение их КПД.
Экономический эффект от применения изобретения заключается в снижении себестоимости либо в увеличении объемов реализации продукции/работ/услуг, в производственном процессе которых используются перечисленные выше устройства.

Описание:


Изобретение отличается простотой и состоит из совершающего возвратно-поступательное движение зубчатого колеса с внутренним зубчатым венцом и взаимодействующего с ним совершающего вращательные движения зубчатого колеса с внешним зубчатым венцом, а также механизма поддержания их зубчатого зацепления в виде кулачка и ролика, либо простой пружины.

Принцип изобретения основан на использовании нелинейных характеристик движений и взаимодействия элементов преобразователя, обеспечиваемых фигурными (не круглыми) формами зубчатых колёс, благодаря чему достигается непрерывность взаимодействия элементов изобретения, синхронизация их движения на протяжении всего цикла преобразования вида движения, а также высокая эффективность преобразования видов движения.

Преимущества изобретения:


1. Существенное повышение эффективности (КПД) преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение или обратно.
2. Возможность применения одного изобретения сразу для работы двух оппозитно установленных поршней двигателя (для двух цилиндров), что дополнительно увеличивает его КПД.
3. Простота конструкции (всего 4 детали).
4. Как следствие п.2 и п.3 низкая себестоимость и небольшие сроки окупаемости инвестиций.
5. Возможность создания преобразователя любой эффективности для работы с линейным возвратно-поступательным движением, или с нелинейным.
6. Возможность замены изобретением применяющихся в настоящее время преобразователей (прежде всего кривошипно-шатунных).

Сравнительная эффективность изобретения:

Для простоты сравнения эффективности преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное за базовый вариант принят кривошипно-шатунный механизм, радиус кривошипа которого мал по сравнению с длиной шатуна. Зависимость эффективности передачи усилия поршня к валу или наоборот от фазы вращения вала для такого варианта конструкции кривошипно-шатунного механизма приведена на следующем графике (за нулевую фазу вращения вала принята верхняя мёртвая точка):

Залитая цветом фигура на рисунке является внутренней областью линий эффективности преобразования, т.е. фигурой, отражающей эффективность (фигурой эффективности).

(все графики и рисунки будут чуть позже)

Как видно из рисунка эффективность передачи усилия поршня к валу или наоборот максимальна в двух фазах вращения вала, равных 90 и 270 градусов и равна нулю в двух других фазах вращения вала, равных 0 и 180 градусов (верхняя и нижняя мёртвые точки).

Чем эффективнее преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное, тем больше площадь залитой цветом фигуры эффективности и тем больше форма этой фигуры приближена к кругу с радиусом 100%. Поэтому для сравнения эффективности преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное изобретения и кривошипно-шатунного преобразователя необходимо соотнести площади их фигур эффективности друг с другом.
При условном единичном радиусе графика (когда 100% на графике условно равны 1) площадь фигуры эффективности для кривошипно-шатунного преобразователя:
S=π/2
На следующем графике приведёна зависимость эффективности передачи возвратно-поступательного усилия во вращательное от фазы вращения вала у созданного образца изобретения со средней (не максимально возможной) степенью эффективности:


Площадь залитой цветом фигуры эффективности, относящейся к изобретению, значительно превышает площадь фигуры кривошипно-шатунного преобразователя и равна:
S=3π/4
Теперь наёдем соотношение площадей фигур эффективности изобретения и кривошипно-шатунного механизма:
(3π/4) / (π/2) = 1,5 раза, т.е. данный вариант изобретения на 50% эффективнее!

Еще большей эффективности изобретения можно добиться, выполнив его конструкцию с большими значениями коэффициента формы. Так, например, у изобретения с коэффициентом формы = 6 соответствующая площадь фигуры эффективности:
S=11π/12
А соотношение площадей фигур эффективности изобретения с коэффициентом формы = 6 и кривошипно-шатунного механизма:
(11π/12) / (π/2) = 1,833 раза,
То есть эффективность передачи усилия от поршня к валу у изобретения с коэффициентом формы = 6 превосходит эффективность кривошипно-шатунного преобразователя на 83,3%!!!
Теоретический запас превосходства эффективности передачи усилия от поршня к валу у изобретения с максимальным коэффициентом формы по отношению к эффективности кривошипно-шатунного преобразователя составляет 99,9%.

Коэффициент формы влияет только на формы деталей механизма изобретения и никаких конструктивных или функциональных ограничений и никаких дополнительных экономических затрат для изготовления изобретения с высокими значениями коэффициента формы нет.

Таким образом, в случае применения изобретения в двигателе внутреннего сгорания вместо кривошипно-шатунного механизма изобретение позволит передавать дополнительное усилие от поршня к вращающемуся валу двигателя, что позволит при том же расходе горючего существенно увеличить мощность двигателя, либо позволит уменьшить объём цилиндра и поршня и существенно уменьшить расход горючего (бензина) при той же мощности двигателя.

Наличие патента: Да

down.jpg

left.jpg 

 

 

 

Обсудить новость в форуме. (0 сообщений)

 
« Пред.
Locations of visitors to this page регистрация доменов Мы поможем воплотить проект в жизнь RosBazar.ru
Разные статьи