Использование: пневматическое двигателестроение. Цель: повышение КПД пневматических .двигателей. Сущность изобретения: статор, в расточке которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, выполнен с профилированным участком со стороны выпускного отверстия который описан по кривой, образованной концом радиуса-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра с центром, смещаемым от оси расточки статора в сторону выпускного отверстия на расстояние, равное сумме эксцентриситета и величины, обратной уменьшению зазора между ротором и исходной цилиндрической поверхностью статора, перпендикулярно к пинии, соединяющей оси ротора и расточки статора. Положительный эффект увеличение КПД 1 ил
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К ПАТЕНТУ
ЬЭ
СР
СР
tJI О Д
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4703541/29 (22) 20.03 BQ (46) 30.1293 Бюп. Na 47-48 (75) Климович Б.М„Климович Р.П. (73) Климович Борис Михайлович (54) АСИММЕТРИЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: пневматическое двигателестроение. Цель: повышение КПД пневматических ,двигателей. Сущность изобретения: статор, в расточке которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, выполнен с профилированным участком (19) RU (И) 2005197 С1 (51) 5 F 01 C 1 344 со стороны выпускного отверстия, который описан по кривой, образованной концом радиуса-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра с центром, смещаемым от оси расточки статора в сторону выпускного отверстия на расстояние, равное сумме эксцентриситета и величины, обратной уменьшению зазора между ротором и исходной цилиндрической поверхностью статора, перпенди— кулярно к линии, соединяющей оси ротора и расточки статора. Положительный эффект: увеличение
КПД 1 ип.
2005197 расточка 2 статора 1 со стороны выпускного отверстия 6 выполнена профилированной и описана по кривой, образованной концом радиуса-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра, с центром, смещаемым от оси расточки 2 статора 1 в сторону выпускного отверстия 6 на расстояние, равное сумме эксцентриситета и величины, об10 ратной уменьшению зазора между ротором
3 и исходной цилиндрической поверхностью статора 1, перпендикулярно к линии, соединяющей оси ротора,3 и расточки 2 статора 1.
15 Двигатель работает следующим образом.
Рабочая среда через впускное отверстие 5 под давлением. подается в полость статора 1, воздействует на лопатки 4 и тем
20 самым приводит ротор 3 во вращение.
В результате того, что расточка статора со стороны выпускного отверстия выполнена профилированной, сжатая рабочая среда получает возможность дополнительного расширения, что приводит к повышению
КПД пневматического двигателя. (56) Зеленецкий С,Б, и др. Ротационные
30 пневматические двигатели, Л.: Машиностроение, 1976. с. 9, рис, 5, Л с
Формула изобретения
АСИММ ЕТРИЧ Н Ы Й ДВ И ГАТЕЛ Ь, со держащийй статор, в расточке которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, впускное и выпускное отверстия, при этом 40 расточка статора со стороны впускного от-„ верстия выполнена цилиндрической, отличающийся тем, что, с целью повышения
КПД, растечка статора со стороны выпускного отверстия выполнена профилйрован-,45
Изобретение относится к йневматическому двигателестроению и может быть использовано в машиностроении.
Известен двигатель, содержащий статор, в расточке которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, впускное и выпускное отверстия, при этом расточка статора со стороны впускного отверстия выполненаа цилиндрической.
Цель изобретения — повышение КПД пневматического двигателя;
Указанная цель достигается тем, что расточка статора со стороны выпускного отверстйя выполнена профилированной и описана по кривой, образованной концом радйуса-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра, с центром, смещаемым от оси расточки статора в сторону выпускного отверстия на расстояние, равное сумме эксцентриситета и величины, обратнОй уменьшению зазора между ротором и исходной цилиндрической поверхностью статора, перпендикулярно к линии, соединяющей оси ротора и расточки статора, На чертеже показан асимметричный двигатель, поперечный разрез.
Асимметричный двигатель содержит статор 1, в расточке 2 которого эксцентрично установлен ротор 3 с лопатками 4, впускное и выпускное отверстия 5 и 6, при этом ной и описана по кривой, образованной концом радиус-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра, с центром, смещаемым от оси расточки статора в сторону выпускного отверстия на расстояние, равное сумме зксцентриситета и величины, обратной уменьшению зазора между ротором и исходной цилиндрической поверхностью статора, перпендикулярно к линии, соединяющей оси ротора и расточки статора, 2005197
Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Редактор А.Бер
Заказ 3426
Составитель Б.Климович
Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор М, Шароши
Тираж Подписное
НПО "Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
www.findpatent.ru
Изобретение относится к индукционным электромагнитным двигателям. Электромагнитный двигатель с асимметричным статором содержит станину, ротор, статор с обмоткой, полюс которого оказывает индукционное действие на ротор, расположенный в зоне действия полюса статора. Полюс статора снабжен экраном из ферромагнитного материала в зоне индукционного действия полюса статора, который частично экранирует полюс статора при его индукционном действии на ротор. Технический результат направлен на улучшение рабочих характеристик. 4 ил.
Изобретение относится к области электротехники, точнее к индукционным электромагнитным двигателям.
Аналогом заявленного изобретения является импульсный индукционный двигатель по А.С. №338972, содержащий алюминиевый ротор и статор в виде индуционного возбудителя, направленного по касательной к ротору. Нарушение симметрии индукционного действия статора на ротор приводит к вращению ротора. Недостаток - неизбежный зазор между статором и ротором из-за их расположения.
Прототипом заявленного изобретения является однофазный двигатель переменного тока, еще называемый вентиляторным. Двигатель содержит алюминиевый ротор, статор с обмоткой, полюса которого имеют разрез, делящий полюс надвое. Одна половина имеет одновитковую короткозамкнутую вторичную обмотку. Так присходит нарушение симметрии в действии магнитной индукции полюсов статора на ротор. Недостаток - работа статора в режиме короткого замыкания.
Этих недостатков можно избежать в двигателе, содержащем ротор, статор с обмоткой, полюса которого индукционно действуют на ротор, снабдив статор экраном из ферромагнитного материала, который частично экранирует статор при индукционном действии на ротор в зоне полюсов. Из физики известно, что в ферромагнитных телах, находящихся в магнитном поле, происходит сгущение линий магнитной индукции. Если поместить в магнитное поле железное кольцо-экран, внутри кольца магнитного поля не будет. Экранируя например половину полюса статора, мы тем самым нарушаем симметрию магнитной индукции в действии полюсов статора на ротор. Экран полюсов статора может иметь замкнутую форму - Фиг.2, полузамкнутую - Фиг.3, прямоугольную - Фиг.4.
На фиг.1 показан электромагнитный двигатель с асимметричным статором, где ротор - 1, статор с обмоткой - 2, экран - 3, станина - 4, полюс статора - 5.
При подключении двигателя к источнику переменного тока ротор двигателя приходит во вращение.
Электромагнитный двигатель с асимметричным статором, содержащий станину, ротор, статор с обмоткой, полюс которого оказывает индукционное действие на ротор, расположенный в зоне действия полюса статора, отличающийся тем, что полюс статора снабжен экраном из ферромагнитного материала в зоне индукционного действия полюса статора, который частично экранирует полюс статора при его индукционном действии на ротор.
www.findpatent.ru
Поршни традиционной конструкции уже не выдерживают повышенной нагрузки, возникающей вследствие роста давления наддува или увеличения хода поршня.
Поэтому компания JE Pistons попробовала «заново изобрести велосипед» – иными словами, спроектировать поршень с нуля.
У новой конструкции площадь юбки на нагруженной стороне поршня заметно больше, что позволяет заметно снизить трение на противоположной стороне, где юбка меньше. Результат – прочный и легкий поршень, который, к тому же, значительно снижает потери на трение в двигателе. Эти поршни можно будет устанавливать в серийные моторы при их ремонте.Новые кованые поршни имеют юбку из двух частей разного размера, поэтому и называются асимметричными. Иначе их еще называют Т-образными, поскольку со стороны отверстий под поршневой палец юбка как таковая отсутствует. На фото хорошо видно, насколько различаются части юбки поршня.
|
Фото 1. Такой поршень еще можно назвать Т-образным, поскольку со стороны отверстий под поршневой палец юбка, как таковая, отсутствует. Подобная конструкция рассчитана под укороченный палец, что позволило снизить массу. Кроме того, компания JE Pistons внедрила чистовую обработку поршней: зачищаются все заусенцы и притупляются фаски по краям днища поршня и цековок под клапаны. |
Minor thrust side – ненагруженная сторона поршня
Major thrust side – нагруженная сторона поршня
ФАКТ: юбка поршня из двух разновеликих частей испытывает на себе меньшее воздействие механической нагрузки. Во время такта сгорания/расширения нагрузка, действующая на одну сторону юбки, может быть раз в десять выше, чем на противоположную. Диапазон нагрузок на юбку меняется в зависимости от хода поршня, длины шатуна и максимального давления в цилиндре.
Асимметричные поршни являются единственными в своем роде, предназначенными специально для восприятия различной механической нагрузки, испытываемой обеими сторонами поршня. В целом поршень получается прочнее и легче, чем предыдущие модификации.
Сегодня поршни асимметричной конструкции можно найти во многих профессиональных гоночных двигателях Формулы 1, ALMS, NASCAR и других. Большинство технических нюансов подобных двигателей засекречено и не доводится до сведения широкой общественности. Тем не менее, многие автопроизводители обратили внимание на удачные примеры применения подобных поршней в гоночных сериях и с недавних пор начали применять асимметричные поршни в «гражданских» двигателях.
Да. Конструкторы в процессе разработки нового поршня создали компьютерную 3D-модель всех возможных серийных вариантов масляных форсунок. Это позволило обеспечить нужный зазор между нижним краем юбки поршня и носиком форсунки. Кроме того, внутренняя поверхность поковки поршня выполнена таким образом, чтобы масло попадало именно на те участки поршня, которые нуждаются в лучшем охлаждении.
Асимметричный поршень – результат долгого и кропотливого проектирования. Конструкторы разработали первый вариант поршня в программе SolidWorks, затем он был доработан с помощью метода конечных элементов. После изготовления опытных образцов алюминиевых поршней они были испытаны в мощных двигателях с турбонаддувом.
В конечном результате удалось создать надежные и легкие асимметричные поршни. На сегодняшний день они успешно функционируют в двигателях разной мощности и назначения: от 250 л. с. (с турбонаддувом) для повседневного использования до моторов дрегстеров в 2000 л. с.!
|
Фото 2. Компьютерная 3D-модель позволила обеспечить нужный зазор между нижним краем юбки поршня и носиком масляной форсунки. Кроме того, форма внутренней поверхности поршня обеспечивает оптимальное охлаждение струей масла. |
Поскольку поршни спроектированы «с чистого листа», конструкторы компании JE предусмотрели в них ряд инновационных особенностей:
Переменная толщина днища поршня: точно так же, как и в юбке поршня, механические и тепловые нагрузки на каждую область днища различаются. Наибольшие напряжения сосредоточены вблизи центра днища поршня. В этом месте днище толще, а в зонах, испытывающих меньшие нагрузки, соответственно, меньше и толщина материала. Это один из способов облегчить конструкцию.
Укороченный палец: все асимметричные поршни JE Pistons спроектированы под палец длиной 57,15 мм, в отличие от прежних, под палец длиной 63,5 мм. Это также позволило снизить массу, в большинстве случаев примерно на 10 г для каждого цилиндра.
Чистовая финишная обработка днища поршня: по многочисленным пожеланиям мотористов компания JE Pistons внедрила специальную финишную обработку поршней. При этом зачищаются все заусенцы и притупляются все фаски по краям днища поршня и цековок под клапаны. За счет этого уменьшается вероятность возникновения калильного зажигания.
|
|
|
| Фото 3. и Фото 4. Вид сбоку на новый поршень – здесь хорошо видно как различаются нагруженная (слева) и ненагруженная (справа) стороны юбки поршня. | |
Роберт Тиг, владелец гоночной команды, эксплуатирующей двигатели Honda серии B, причем в последние три года – с поршнями новой конструкции, теперь уверенный их сторонник.
Роберт говорит: «Эти поршни полностью устранили все проблемы, с которыми мы сталкивались ранее. Раньше после 5-6 заездов двигатель терял мощность, и приходилось разбирать и ремонтировать его. Теперь мы делаем по 20-30 заездов, а когда разбираем двигатель – поршни, как новенькие».
Затем он добавляет: «При давлении наддува в 4 атм. двигатель развивает мощность до 1300 л.с. – это потрясающе!»
Брайан Фитцпатрик использует новые асимметричные поршни в своем победоносном двигателе Toyota 2JZ образца 1990 года, развивающем целых 2 000 л.с.!
«Конечно, – говорит Фицпатрик, – некоторые детали двигателя не выдерживают такой мощности, но новые поршни не ломались ни разу. Поршни хорошо работают в комбинации с двойными турбокомпрессорами».
ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?
Пришлите свою статью
www.mehanika.ru
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Роторный двигатель содержит один или более подвижных профилей с по существу вогнутой формой и неподвижную выпуклую поверхность эллиптической формы. Подвижные профили ограничены в перемещении вокруг неподвижной выпуклой поверхности для образования рабочего объема между ними. Роторный двигатель содержит камеру, ограниченную наружной стенкой камеры, задней стенкой камеры и внутренней стенкой камеры, окружающей обособленную часть. Камера имеет впускное отверстие, выпускное отверстие и отверстие для зажигания. Профиль с вогнутой формой выполнен с возможностью перемещения внутри камеры и способен взаимодействовать с возможностью скольжения с одной или более из наружной стенки камеры и внутренней стенки камеры. Палец кривошипа расположен на профиле с вогнутой формой. Кривошипный диск способен принимать палец кривошипа и приводиться им в движение. Коленчатый вал расположен так, что он проходит через обособленную часть, и соединен с кривошипным диском. Торцевая пластина, профиль с вогнутой формой, задняя стенка камеры и внутренняя стенка камеры образуют камеру с рабочим объемом. Способ создания непрерывно действующего крутящего момента в такте расширения роторного двигателя включает в себя образование рабочего объема и перемещение профиля с по существу вогнутой формой вокруг неподвижной выпуклой внутренней стенки камеры путем плавного смещения профиля вдоль наружной стенки камеры. Техническим результатом является увеличение крутящего момента и мощности на единицу рабочего объема двигателя. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 20 ил.
| МПК F02B 53/00 | Конструктивные элементы и отличительные особенности роторно-поршневых двигателей или двигателей с качающимися рабочими органами, обусловленные внутренним сгоранием |
| МПК F02B 55/00 | Конструктивные элементы и отличительные особенности вращающихся или качающихся рабочих органов, обусловленные внутренним сгоранием; внешние элементы, взаимодействующие с ними (корпуса) |
allpatents.ru
Изобретение относится к индукционным электромагнитным двигателям. Электромагнитный двигатель с асимметричным ротором содержит станину, ротор, статор с обмоткой, полюс которого оказывает индукционное действие на ротор, расположенный в зоне действия полюса статора. Ротор снабжен экраном из ферромагнитного материала в зоне индукционного действия полюса статора, который частично экранирует ротор от индукционного действия полюса статора. Технический результат направлен на улучшение рабочих характеристик. 4 ил. 
Изобретение относится к области электротехники, точнее к индукционным электромагнитным двигателям.
Аналогом заявленного изобретения является импульсный, индукционный двигатель по А.С. №338972, содержащий алюминиевый ротор и статор в виде индукционного возбудителя, направленного к ротору по касательной. Нарушение симметрии индукционного действия статора на ротор приводит к вращению ротора. Недостаток - неизбежный зазор между статором и ротором из-за их расположения.
Прототипом заявленного изобретения является однофазный двигатель переменного тока, еще называемый вентиляторным. Двигатель содержит алюминиевый ротор, статор с обмоткой, полюса которого имеют разрез, делящий полюс надвое. Одна половина имеет одновитковую короткозамкнутую вторичную обмотку. Так происходит нарушение симметрии в действии магнитной индукции полюсов статора на ротор. Недостаток - работа статора в режиме короткого замыкания
Этих недостатков можно избежать в двигателе, содержащем ротор, статор с обмоткой, полюса которого индукционно действуют на ротор, снабдив ротор экраном из ферромагнитного материала, который частично экранирует ротор от действия статора в зоне действия полюсов. Из физики известно, что в ферромагнитных телах, находящихся в магнитном поле, происходит сгущение линий магнитной индукции. Если поместить в магнитное поле железное кольцо-экран, внутри кольца магнитного поля не будет. Экранируя, например, половину ротора в форме диска, мы тем самым нарушаем симметрию магнитной индукции в действии статора на ротор. Экран ротора может иметь замкнутую форму - фиг.2, полузамкнутую - фиг.3, прямоугольную - фиг.4.
На чертеже показан электромагнитный двигатель с асимметричным ротором, где ротор - 1, статор с обмоткой - 2, экран - 3, станина - 4, полюс статора - 5.
При подключении двигателя к источнику переменного тока двигатель приходит во вращение.
Электромагнитный двигатель с асимметричным ротором, содержащий станину, ротор, статор с обмоткой, полюс которого оказывает индукционное действие на ротор, расположенный в зоне действия полюса статора, отличающийся тем, что ротор снабжен экраном из ферромагнитного материала в зоне индукционного действия полюса статора, который частично экранирует ротор от индукционного действия полюса статора.
www.freepatent.ru
Изобретение относится к индукционным электромагнитным двигателям. Электромагнитный двигатель с асимметричным статором содержит станину, ротор, статор с обмоткой, полюс которого оказывает индукционное действие на ротор, расположенный в зоне действия полюса статора. Полюс статора снабжен экраном из ферромагнитного материала в зоне индукционного действия полюса статора, который частично экранирует полюс статора при его индукционном действии на ротор. Технический результат направлен на улучшение рабочих характеристик. 4 ил. 
Изобретение относится к области электротехники, точнее к индукционным электромагнитным двигателям.
Аналогом заявленного изобретения является импульсный индукционный двигатель по А.С. №338972, содержащий алюминиевый ротор и статор в виде индуционного возбудителя, направленного по касательной к ротору. Нарушение симметрии индукционного действия статора на ротор приводит к вращению ротора. Недостаток - неизбежный зазор между статором и ротором из-за их расположения.
Прототипом заявленного изобретения является однофазный двигатель переменного тока, еще называемый вентиляторным. Двигатель содержит алюминиевый ротор, статор с обмоткой, полюса которого имеют разрез, делящий полюс надвое. Одна половина имеет одновитковую короткозамкнутую вторичную обмотку. Так присходит нарушение симметрии в действии магнитной индукции полюсов статора на ротор. Недостаток - работа статора в режиме короткого замыкания.
Этих недостатков можно избежать в двигателе, содержащем ротор, статор с обмоткой, полюса которого индукционно действуют на ротор, снабдив статор экраном из ферромагнитного материала, который частично экранирует статор при индукционном действии на ротор в зоне полюсов. Из физики известно, что в ферромагнитных телах, находящихся в магнитном поле, происходит сгущение линий магнитной индукции. Если поместить в магнитное поле железное кольцо-экран, внутри кольца магнитного поля не будет. Экранируя например половину полюса статора, мы тем самым нарушаем симметрию магнитной индукции в действии полюсов статора на ротор. Экран полюсов статора может иметь замкнутую форму - Фиг.2, полузамкнутую - Фиг.3, прямоугольную - Фиг.4.
На фиг.1 показан электромагнитный двигатель с асимметричным статором, где ротор - 1, статор с обмоткой - 2, экран - 3, станина - 4, полюс статора - 5.
При подключении двигателя к источнику переменного тока ротор двигателя приходит во вращение.
Электромагнитный двигатель с асимметричным статором, содержащий станину, ротор, статор с обмоткой, полюс которого оказывает индукционное действие на ротор, расположенный в зоне действия полюса статора, отличающийся тем, что полюс статора снабжен экраном из ферромагнитного материала в зоне индукционного действия полюса статора, который частично экранирует полюс статора при его индукционном действии на ротор.
www.freepatent.ru
Идея двигателя
Идея заключается в создании замкнутой системы, принцип ее действия изображен на рисунке.
Большинство авторов использует данный принцип в твердотельных системах, но на мой взгляд, оптимальным является использование жидкой массы. Принцип был опубликован в сборнике докладов конференции 1996 года.
При скорости движения воды в области искривления траектории V = 10 м/с) и радиусе 0,5 м расчетное ускорение a= 100 / 0,5 = 200 м/с2. Принимаем в рассмотрение только часть массы, находящуюся в центре полуокружности, например, 0,1 кг, так как для нее сила F = m·a направлена строго вверх. Полная сила вычисляется при помощи интегрирования по всей поверхности. Итак, ориентировочно F = 0,1·200 = 20 Н или около 2 кг.
Поскольку ускорение является функцией квадрата скорости, то целесообразно увеличивать скорость, а не массу жидкости. В пределе, можно перейти к идее замкнутой аэродинамической системы вместо гидродинамики. Один из вариантов - движение паров тяжелой жидкости. При общей массе 0,1 кг и скрости 100 м/с получаем ускорение 20000 м/с2 и силу давления вверх на центральном участке траектории F порядка 200 кг. При интегрировании получим намного большее значение.
Для устранения вращающего момента необходимо совместить несколько парных движителей встречного направления вращения (см. рисунок).
Пообсуждаем?
Боюсь, что подобная конструкция ни куда не полетит. Очень жаль. Просто автор немножко упустил из внимания остальные участки траектории движения рабочего тела.
Взгляните на рисунок. Как видим, жидкость в точке 1, меняя направление движения, "отталкивается" от донышка системы, а в точке 2 "ударяется" в него. Что нам говорит в такой ситуации третий закон Ньютона? Правильно... F = F1 + F2
А в итоге - мы попрежднему стоим на Земле...
Kuasar
kuasar.ru
