Материал предоставлен нам для публикации автором Xintrea (сетевой ник) 24.06.2006 http://xi.net.ru/
macmep.lab
Экспериментальная проверка кольцевого магнитного двигателя. Краткое описание.
КОЛЬЦЕВОЙ МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (МД) Конструкция такого простого магнитного двигателя (МД) показана на рис 1 (вид сверху). МД состоит из центрального неподвижного кольцевого магнита с радиальной намагниченностью и двух кольцевых магнитов с осевой намагниченностью 2,3, размещенных жестко на штанге 4 соосно с кольцевым магнитом 1.
Магниты ротора 2,3 при выбранном расположении их полюсов взаимодействуют с кольцевым магнитом 1 по разному и создают магнитный момент вращения штанги 4.
Известно, что механический момент магнита во внешнем магнитном поле равен М=[Р,В], где Р - вектор намагниченности магнита, В - внешнее магнитное поле пронизывающее магнит. Возьмем в качестве статора кольцевой магнит радиальной намагниченности Рс (см рис 1). Поместив в центр магнитное кольцо и закрепим на ней магниты 2,3 как показано на рис 1. мы создаем условия для вращения магнитов 2,3 вокруг магнита 1. Магниты ротора находятся в одной плоскости с кольцом, и, следовательно с полем статора Вс. Согласно нашей формуле, на магниты (и следовательно на штангу) будут действовать моменты М - на магниты Мр - суммарный момент на весь ротор/штангу.
Сборка кольцевого магнита.
Так как найти цельный кольцевой магнит не удалось, была предпринята попытка собрать кольцевой магнит из магнитиков от дверных защелок. Скажу сразу - эти магниты полное гавно, они обладают разной степенью намагниченности и имеют большой разгул в размерах - экземляры могут иметь различия по длине или ширине в 3-4 мм, при среднем габаритном размере 22x10x5 мм.
Экспериментально было установлено, что намагниченость магнита от дверной защелки имеет такую картину
Где красным и синим обозначены условные полюса. Перед сбором кольцевого магнита, на каждом магните был промаркирован синий полюс по методу "паровозика". :) То есть магниты ставятся друг за другом в длинный "пакет", передняя поверхность магнита маркируется и магнит переставляется в хвост пакета.
Фото сего действия
Магниты были помещены в круглую коробку из-под CD-дисков. Магниты располагались так, чтобы один и тот же полюс смотрел наружу, а другой смотрел внутрь. При установке таким образом, магниты отталкивались боковыми гранями, т.к. стыковалисть одноименными полюсами (см рисунок, на рисунке показан вид сверху).
Отталкивание
Магниты устанавливались втугую между стенкой круглой коробки и внутренним пластиковым кольцом от канализационной трубы ДУ 100 мм. Таким образом, магниты, несмотря на то, что отталкивались, были уложены в нужный кольцевой пакет.
Казалось бы, теперь достаточно подцепить пару магнитов на вращающейся каретке, и ВД будет вращаться пока не иссякнет намагниченность постоянных магнитов. Что и было проделано.
Результат - двигатель не вращается. :) Что и следовало ожидать.
У двигателя оказались несколько точек равновесия, в которых он останавливался и неплохо удерживался при попытке повернуть каретку в одну или в другую сторону. То есть, напряженность магнитного поля не кольцевая, а какая-то хитро перекошенная, с обширными зонами "синей" намагниченности, которые несколько раз смыкаются на кольце. На следующем фото видны обозначения мест равновесия.
Точки равновесия
Всего получилось 10 точек равновесия (была еще одна очень слабая, я решил ее не маркировать, так как в ней возможно и небыло равновесия, просто было слабое взаимодействие полей, сила которого не превышало силу трения на шпинделе). Видно, что точки равновесия располагаются неравномерно по кольцу, а имеют сильно перекошенную конфигурацию.
Пояснения к фото "полной сборки". На фото видно, что магниты на каретке есть только с одной стороны, и к тому же их два. Фото было сделано в процессе экспериментов. Вначале была попробована конфигурация по одному магнитику на каждом конце каретки. Потом с одного конца магнитик убрал, так как в этом случае точек равновесия с разной степенью "фиксации", было достаточно много - из за несимметричности поля. Затем, для усиления взаимодействия, с одной стороны вместо одного магнитика было подвешено два магнита, которые образовывали один составной магнит. Именно этот момент и заснят на фото полной сборки.
ВЫВОДЫ
1. Магниты от дверных мебельных защелок - полная гадость, и собрать на них магнитное поле любой конфигурации - нереально.
2. Если найти нормальный магнит с радиальной намагниченностью, как показано в описании двигателя, то потенциально двигатель должен вращаться. Гуру говорят, что магниты такие существуют, только их сложно достать.3. Выход энергии при вращении такого двигателя должен быть достаточно сильным, что позволяет сделать модель без тонкой подгонки элементов, кустарным способом.4. Если я не достану магниты с радиальной намагниченностью, я попробую использовать лепешку из двух классических магнитов от динамиков и металлической вставкой между ними для усиления магнитного поля той полярности, которая находится в середине лепешки. Такую конструкцию посоветовал Specter на форуме offtop.ru, раздел ""Нетрадиционная энергетика"", тема ""Практика"".
5. Однако надо не забывать, что даже если я найду магнит с радиальной намагниченостью, двигатель завращается с вероятностью 50/50 - то есть либо будет вращаться, либо нет.:) Потому что очень может быть, что и в случае хорошего радиального магнита, будут существовать точки равновесия, которые образуются вследствие неравномерности магнитного поля, т.к. идеальных магнитов не бывает. Загнать двигатель в равновесие может какая-нибудь несимметричная силовая линия, как показано на рисунке
Неидеальный магнит В общем, опыт надо повторить с более другим магнитом. Если у кого есть пожелания и замечания, оставляйте сообщения на форуме, или пишите на мой любимый емайл [email protected].
Засим откланиваюсь. Удачи вам в поисках вечного движения.
Xintrea 24.06.2006
http://xi.net.ru
alternatefuel.ru
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к двигателям с качающимися рабочими органами.
Кольцевой двигатель внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем содержит цилиндрический корпус с рабочими камерами, закрытый торцевыми крышками. Внутри корпуса закреплены перегородки с впускными и выпускными каналами, установлен вал, выполненный пустотелым в виде рабочего колеса-кольца, на котором закреплены рабочие пластины-поршни с возможностью совершения колебательного движения от одной перегородки до другой. Рабочие камеры образованы между цилиндрическим корпусом и рабочим колесом, а внутри рабочего колеса установлен планетарный редуктор с храповыми шестернями для передачи колебательного движения рабочего колеса во вращательное движение выходного вала. Обеспечивается повышение эффективности работы двигателя и упрощение конструкции.
2 ил.
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к двигателям с качающимися рабочими органами.
Известная пластинчатая машина, которая содержит цилиндрический корпус с торцевыми крышками и с впускными и выпускными каналами, внутри корпуса установлен вал с возможностью вращения, на валу с образованием рабочих камер закреплены рабочие элементы [RU 2399769 C1, F01C 9/00, F01C 17/02, F01C 17/06, опубл. 20.09.2010]. Пластинчатая машина дополнительно содержит маховик, шестерню, шатун и кулису. Кулиса жестко закреплена на валу и взаимосвязана с шатуном. Шатун взаимодействует с шестерней, находящейся в зацеплении с маховиком. Пластинчатая машина содержит две перегородки с впускными и выпускными каналами, жестко закрепленные на внутренней поверхности цилиндрического корпуса по всей длине, расположенные равномерно и параллельно оси вращения. В поперечном сечении перегородки представляют собой равнобедренную трапецию. Во впускные и выпускные каналы перегородок и цилиндрического корпуса установлены клапаны. Рабочие элементы жестко закреплены по всей длине вала и представляют собой две рабочие пластины, которые снабжены герметизирующими элементами.
Недостатком известной пластинчатой машины является ограниченность выдаваемой мощности.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка новой конструкции двигателя, которая позволит снимать большую мощность с единицы веса.
При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет повышения эффективности работы двигателя, уменьшения габарита двигателя, упрощения конструкции, что провидит к увеличению долговечности.
Указанный технический результат достигается тем, что в кольцевом двигателе внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем, содержащим цилиндрический корпус с рабочими камерами, закрытый торцевыми крышками, внутри корпуса закреплены перегородки с впускными и выпускными каналами, установлен вал, на котором закреплены рабочие пластины-поршни с возможностью совершения колебательного движения от одной перегородки до другой, новым является то, что указанный вал выполнен пустотелым в виде рабочего колеса-кольца, при этом рабочие камеры образованы между цилиндрическим корпусом и рабочим колесом, а внутри рабочего колеса установлен планетарный редуктор с храповыми шестернями для передачи колебательного движения рабочего колеса во вращательное движение выходного вала.
Предлагаемое выполнение вала в виде пустотелого рабочего колеса-кольца позволяет обеспечить расположение средства для передачи вращательного движения внутри корпуса, что позволяет уменьшить габариты двигателя и упростить конструкцию.
На фиг.1 изображен кольцевой двигатель внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем в разрезе.
На фиг.2 вид по А-А фиг.1.
Кольцевой двигатель внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем содержит вал 2, выполненный пустотелым в виде рабочего колеса-кольца, цилиндрический корпус 3 с рабочими камерами, закрытый торцевыми крышками 9. Внутри цилиндрического корпуса 3 закреплены перегородки 4 с впускными и выпускными каналами 6. На рабочем колесе 2 закреплены рабочие пластины-поршни 5 с возможностью совершения колебательного движения от одной перегородки 4 до другой. Рабочие камеры образованы между цилиндрическим корпусом 3 и рабочим колесом 2. Внутри рабочего колеса 2 установлен планетарный редуктор с храповыми шестернями 8 для передачи колебательного движения рабочего колеса 2 во вращательное движение выходного вала 1.
Внутренний объем между перегородками 4 разделен на две рабочие камеры с каждой стороны пластины-поршня 5. Во время перемещения (качания) от одной перегородки 4 до другой происходят все рабочие циклы ДВС: сжатие-рабочий ход, удаление отработанных газов, всасывание рабочей смеси, которое осуществляется газораспределительной системой 7.
С каждой стороны рабочей пластины-поршня 5, установленная в перегородках 4 газораспределительная система 7, позволяет подать топливную смесь в рабочую камеру и удалять отработанные газы. Для обеспечения передачи полезной работы рабочих камер и далее всего цикла ДВС рабочие пластины-поршни 5 жестко установлены в рабочем колесе 2, которое совершает колебательное движение вместе с пластинами-поршнями 5 от одной перегородки 4 до другой. Для этого внутри рабочего колеса 2, установлен планетарный редуктор с храповыми шестернями 8, которые передают нагрузку от рабочего колеса 2 на выходной вал 1.
Рабочие пластины-поршни 5, а также перегородки 4 снабжены уплотняющими элементами, в качестве которых можно использовать ковкий чугун, графит и т.п. Число и конфигурация перегородок подбираются согласно требованиям по работе и мощности ДВС.
Кольцевой двигатель внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем работает следующим образом.
Приводимый во вращение выходной вал 1 (стартером, сжатым воздухом) через планетарный редуктор передает колебательное движение рабочему колесу 2 с установленными пластинами-поршнями 5. При движении пластины-поршня 5 и перегородки 4 рабочая смесь сжимается и, не доходя до перегородки 4, подается искра и происходит зажигание рабочей смеси, т.е. рабочий цикл ДВС. Газы толкают пластину-поршень 5, происходит работа, в это время с обратной стороны пластины-поршня 5 может происходить либо сжатие рабочей смеси, либо выхлоп в зависимости от порядка работы и количества рабочих камер, которые включаются поочередно или параллельно в рабочий цикл. Планетарный редуктор через храповые шестерни 8 поочередно передают вращение на выходной вал 1. Для обеспечения снятия мощности с обратного хода введена паразитная шестерня.
Предлагаемая конструкция ДВС проста в изготовлении, монтаже и обслуживании, надежна и экономична в эксплуатации, позволяет при меньших габаритных размерах в 2,5 раза снимать те же мощности.
Кольцевой двигатель внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем, содержащий цилиндрический корпус с рабочими камерами, закрытый торцевыми крышками, внутри корпуса закреплены перегородки с впускными и выпускными каналами, установлен вал, на котором закреплены рабочие пластины-поршни с возможностью совершения колебательного движения от одной перегородки до другой, отличающийся тем, что указанный вал выполнен пустотелым в виде рабочего колеса-кольца, при этом рабочие камеры образованы между цилиндрическим корпусом и рабочим колесом, а внутри рабочего колеса установлен планетарный редуктор с храповыми шестернями для передачи колебательного движения рабочего колеса во вращательное движение выходного вала.
poleznayamodel.ru
Использование: кольцевой роторный двигатель внутреннего сгорания минимальной сложности с максимальным перекрытием может быть использован как двигатель внутреннего сгорания, компрессор или насос. Сущность изобретения: шарнирный механизм удерживает разделительную пластину с цилиндрами на биссектрисе угла между соседними разделительными пластинами, на которых крепятся поршни, чем обеспечивается максимальная степень герметизации камеры сгорания, цилиндрические шайбы полого ротора крепятся одна к другой спицами, образуя "беличье колесо", на пластинах с двух ее сторон выполнен цилиндр или поршень. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к роторно-поршневым двигателям и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания, компрессора или насоса.
Известен роторно-поршневой двигатель Ванкеля, где степень герметизации рабочей камеры достаточно высокая, но конструкция сложна в изготовлении [1]. Известна роторно-пластинчатая машина, которая может работать в режиме двигателя, содержащая неподвижный корпус с внутренней цилиндрической расточкой, полый цилиндрический ротор установлен в расточке с эксцентриситетом к ее оси. Расточка имеет окна подвода и отвода рабочей среды. В роторе выполнены профилированные радиальные пазы с установленными в них вкладышами, в которых размещены разделительные пластины. Разделительные пластины установлены в проушинах, охватывающих ось, совпадающую с осью расточки [2]. Недостатком данной конструкции является малая степень герметизации рабочих камер. Для устранения указанных недостатков предлагается конструкция кольцевого роторного двигателя минимальной сложности, с максимальным перекрытием, в котором на разделительной пластине с двух сторон крепятся цилиндры, а на соседних разделительных пластинах с двух сторон крепятся поршни, так что две соседних разделительных пластины обеспечивают движение пары поршень-цилиндр относительно друг друга (число разделительных пластин должно быть четным). С одной из боковых сторон цилиндр для повышения герметизации заглушен фасонной крышкой корпуса. Для повышения технологичности изготовления и повышения вариабильности камеры сгорания цилиндры на разделительной пластине выполнены как единый цилиндр без внутренней перегородки. Разделительные пластины одним концом крепятся на оси, пластины с поршнем с помощью вкладышей с пазом сопрягаются с полым ротором, а пластины с цилиндрами шарнирный механизм удерживает на биссектрисе угла между соседними разделительными пластинами, на которых крепятся поршни, чем обеспечивается максимальная степень герметизации камеры сгорания. На фиг. 1 показан предложенный двигатель минимальной сложности, выполненный в виде двигателя внутреннего сгорания, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез. Предлагаемый двигатель содержит ось 1. На ось 1 с помощью проушин 9 одним концом крепятся разделительные пластины 2 и 22, на разделительной пластине 22 с двух сторон выполнен цилиндр 3, а на соседних пластинах 2 - с двух сторон поршень 4 так, что поршень одной пластины входит в цилиндр соседней, образуя таким образом кольцо. С одной из боковых сторон цилиндра выполнена заглушка 20, скользящая по поверхности 21 торцевой крышки. Разделительные пластины с помощью вкладыша 5 с пазом сопрягаются с эксцентрично расположенным относительно оси 1 полым ротором 6, состоящим из цилиндрической шайбы 15 и фланца 16, скрепленных друг с другом спицами 17, образуя таким образом "беличье колесо". На торцевой крышке 7 крепится ось 1, а на торцевой крышке 8 - выходной вал 25 полого ротора 6. Разделительные пластины 22 имеют паз 19, по которому скользит шарнир 23, к которому своими концами крепятся тяги 24, которые другими своими концами подвижно крепятся к проушинам 18, удерживая пластины на биссектрисе угла между соседними пластинами, на которых расположены поршни. В торцевой крышке 8 имеются окна 14 и 15 для продувки камеры сгорания и для подачи топливной смеси соответственно, а также крепится топливный насос или свеча зажигания. Предлагаемый двигатель работает следующим образом. При движении полого ротора 6 по часовой стрелке сжатие воздуха (для дизельного варианта) или топливной смеси происходит в правой половине двигателя в камере 11, объем которой по мере поворота полого ротора 6 уменьшается. Шарнирный механизм удерживает в процессе движения пластины с цилиндрами на биссектрисе угла между соседними разделительными пластинами, на которых крепятся поршни. Когда камера сгорания 11 достигает своего нижнего положения, происходит впрыск топлива (в дизельном варианте), воспламенение смеси горючее-воздух от свечи зажигания (не показана). В левой половине двигателя продукты сгорания, воздействуя на стенки камеры сгорания, поворачивают полый ротор 6 по часовой стрелке, и, когда камера сгорания достигает своего верхнего положения, через окно 14 проводится ее продувка, а через окно 10 наполнение камеры сгорания топливной смесью. Далее процесс повторяется.Формула изобретения
1. Кольцевой роторный двигатель внутреннего сгорания минимальной сложности с максимальным перекрытием, содержащий корпус с осью, окна подвода и отвода рабочей среды, полый цилиндрический ротор с пазами, эксцентрично размещенный по отношению к оси, установленные во вкладышах разделительные пластины, на одном конце которых выполнены проушины, охватывающие ось, отличающийся тем, что на одной пластине с двух ее сторон выполнен цилиндр, а на соседней с двух сторон выполнен поршень так, что две соседние пластины обеспечивают движение пары поршень - цилиндр относительно друг друга, образуя из пар поршень - цилиндр кольцо. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что пластины с цилиндрами с помощью скользящего вдоль них шарнира и тяг, подвижно закрепленных в проушинах пластин с поршнями, удерживаются на биссектрисе угла между соседними пластинами с поршнями. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что с одной из боковых сторон цилиндра выполнена заглушка. 4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что цилиндры, расположенные на разделительной пластине, выполнены как единый цилиндр без внутренней перегородки. 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что цилиндрическая шайба и фланец полого ротора крепятся друг к другу спицами, образуя "беличье колесо". 6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде двух торцевых крышек, соединенных между собой крепежными деталями, на крышках расположены окна подвода и отвода рабочей среды, а также свеча зажигания или насос для впрыска топлива.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2Похожие патенты:
Изобретение относится к силовым установкам для легкомоторной авиации на базе роторно-поршневого двигателя Ванкеля и может быть использовано на транспортных средствах (суда на воздушной подушке и др.)
Изобретение относится к энергомашиностроению и предназначено для использования в качестве стационарных энергетических установок и силовых установок транспортных средств
Изобретение относится к роторно-поршневым двигателям и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания, компрессора или насоса
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, может быть использовано в качестве гидравлических насосов
Изобретение относится к роторным двигателям внутреннего сгорания с ротором совершающим плоско-параллельное движение и предназначено для использования, например, на транспорте
Изобретение относится к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания
Изобретение относится к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания и позволяет получить рациональный рабочий цикл
Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторным машинам объемного расширения
Изобретение относится к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания и позволяет использовать продолженное расширение
Изобретение относится к энергомашиностроению касается усовершенствования роторных двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в автомобилях, тракторах, тепловозах, на электростанциях кораблей морского и речного флота, в самолетах, вертолетах и боевых машинах, а также в газокомпрессорных установках газопроводов, промышленных и энергетических предприятий, в том числе на газотурбинных установках электростанций
Изобретение относится к области энергомашиностроения и предназначено для использования в качестве стационарных энергетических установок и силовых установок транспортных средств
Изобретение относится к роторным двигателям внутрення сгорания и позволяет повысить эффективность работы двигателя, его КПД, а также упростить конструкцию, уменьшить вес и повысить компактность
Изобретение относится к области двигателестроения, особенно к устройству внутреннего сгорания, в котором топливо горит дважды, причем при его использовании без топлива оно служит компрессором
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в транспортном и сельскохозяйственном машиностроении
Изобретение относится к двигателестроению и может использоваться, например, на транспорте
Изобретение относится к роторно-поршневым двигателям и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания, компрессора или насоса
www.findpatent.ru
Использование изобретения: относится к электромашиностроению. Сущность изобретения: индуктор с кольцевой обмоткой и ротор изготовляются с аксиальной шихтовкой и имеют радиальные пазовые зоны. Индуктор закреплен на втулке, опирающейся на радиально-упорный подшипник, являющийся базой для величин зазоров между пазовыми зонами индуктора и ротора. Этими решениями достигается эффективное использование активных материалов двигателя и стабильность рабочих характеристик. 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении торцевых электродвигателей с повышенным моментом инерции и малыми аксиальными размерами.
Известно устройство, состоящее из двух статоров и одного ротора, содержащее также подшипники, один из которых является радиально-упорным. Статоры установлены таким образом, что зазор имеет ширину, достаточную для компенсации флюктуаций перемещения ротора на валу при работе [1] Однако смещение ротора (совместно с валом) в аксиальном направлении при работе в известном устройстве вызывает уменьшение величины зазора между одним из статоров и одновременно увеличение между ротором и другим статором. Возникающее при этом преимущественное электромагнитное притяжение (меньший зазор) еще больше стремится уменьшить зазор. При этом для обмотки другого статора (больший зазор) увеличивается ток намагничивания, что на практике вызывает перегрев обмотки и даже может привести к выходу из строя двигателя. Механические смещения могут привести к "залипанию" ротора или требуют слишком больших величин зазора. Другим существенным недостатком известного изобретения является относительно высокий расход активной стали, используемой в магнитопроводах статора, приходящийся на единицу мощности двигателя. Это отношение характеризуется коэффициентом, равным отношению мощности двигателя, выраженной в киловаттах, к весу двигателя, выраженному в килограммах. Известна конструкция мотора с кольцевой обмоткой индуктора и цилиндрическими аксиальными активными зонами, которая взята за прототип. Известный мотор с кольцевой обмоткой выполнен в виде радиально шихтованного сердечника индуктора, на котором размещается в пазах (аксиальных) обмотках кольцевого типа и два ротора внутренний и внешний индуктор и роторы имеют консольную конструкцию, причем сердечник индуктора крепится к станине при помощи шпилек, что снижает использование активных материалов машины, консольная конструкция индуктора и роторов накладывает ограничения на длину активной зоны двигателя, кроме того, изготовление листов стали индуктора и роторов предполагает использование компаундных штампов относительно больших диаметров. Целью изобретения является повышение удельной мощности двигателя, приходящейся на единицу его веса. Цель достигается тем, что асинхронный двигатель с кольцевой обмоткой имеет индуктор и два ротора, выполненные путем намотки стальной ленты с радиальными пазовыми зонами, пазы в которых изготовлены путем штамповки с переменным шагом, в пазы индуктора уложена кольцевая обмотка, состоящая из секций мотаемых в пазы на противоположных сторонах (торцевых) индуктора, таким образом совместно с двумя роторами образуются две радиальные активные зоны, причем для обеих активных зон намагничивающие силы одинаковы и ярмо индуктора для обеих активных зон общее, индуктор крепится на втулке, в которой располагается радиально-упорный подшипник, являющийся базой для фиксации зазоров активных зон. Сущность изобретения состоит в использовании индуктора с двумя радиальными активными зонами, кольцевой обмоткой, что обеспечивает экономию меди обмотки индуктора в сравнении с традиционной конструкцией индукторов машин переменного тока, улучшение теплоотвода по сравнению с прототипом, а крепление индуктора на втулке исключает каналы для шпилек (прототип), что улучшает использование магнитного материала индуктора и исключает консольную конструкцию индуктора и роторов, радиально-опорный подшипник образует базу для зазоров активных зон, ограничивая их минимальную величину, увеличение зазоров определяется тепловым расширением базы между втулками роторов, которая определяется шириной подшипника, магнитное тяжение между индуктором и ротором является в предлагаемой конструкции аксиальным и тем самым обеспечивает поддержание зазоров активных зон на минимальном уровне. Существенной новизной и отличием предлагаемого технического решения является сумма взаимосвязанных эффектов, определяемых конструктивными изменениями известного изобретения. Конструктивные изменения состоят в изготовлении сердечников индукции и роторов с радиальными активными зонами и конструктивном изменении крепления индуктора на подшипнике. Эти конструктивные изменения в своем неразрывном единстве обуславливают работоспособность устройства, увеличивают величину коэффициента удельной мощности (снижают расход стали практически на 6-8% по сравнению с прототипом, снижают расход меди на 20-25% по сравнению с аналогом и за счет более эффективного теплоотвода на 4-6% увеличивается допустимая по нагреву мощность). На фиг. 1, фиг. 2 изображено предлагаемое устройство в двух проекциях. Устройство содержит индуктор 1, кольцевую обмотку 2, ротор 3 соединенный с валом 4, на котором установлен подшипник 5, который является опорным для индуктора и закреплен во втулке 6, на которой закреплен индуктор, радиальный подшипник 7, встроенный в корпус двигателя. Устройство работает следующим образом. При подключении многофазного источника переменного тока к обмотке 2 индуктора возникает вращающееся магнитное поле, которое делится на две части и замыкается первая активная зона ярмо индуктора 1 первая активная зона ярмо ротора 3 вторая активная зона ярмо индуктора 1 вторая активная зона ярмо ротора 3. Это магнитное поле, как известно, наводит электродвижущие силы в короткозамкнутых обмотках ротора, следствием чего являются токи в обмотках ротора, взаимодействие которых с главным магнитным полем обуславливает электромагнитный момент двигателя. Так как магнитное поле (вектор индукции) имеет аксиальное направление в активной зоне двигателя, то силы магнитного тяжения стремятся сблизить поверхности индуктора 1 и ротора 3, чему препятствует радиально-упорный подшипник 5. Малая база теплового расширения (ширина радиально-упорного подшипника) обеспечивает малые флюктуации зазора. Предлагаемый двигатель прост в изготовлении, например, намотка стальной ленты и штамповка пазов (маломощный пресс), намотка обмотки на тор в виде сосредоточенных катушек, характеризуется существенным снижением расхода меди, по сравнению с обмотками барабанного типа, обладает стабильными рабочими характеристиками при эксплуатации по сравнению с известными двигателями торцевого типа. Укрупненный расчет экономического эффекта, вызванного снижением расхода активных материалов при изготовлении одного изделия на ПО "Комплекс" (г. Новгород) дает экономию, равную 20 руб (в ценах 1984 г) для двигателя мощностью 200 Вт.Формула изобретения
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОЛЬЦЕВОЙ ОБМОТКОЙ, содержащий индуктор с кольцевой обмоткой, подшипники, закрепленный на валу ротор, отличающийся тем, что индуктор и ротор выполнены с радиальными пазовыми зонами, причем индуктор закреплен на втулке, которая оперта на радиально-упорный подшипник, образующий базу для минимально допустимых зазоров между пазовыми зонами индуктора и ротора.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2Похожие патенты:
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве ротора асинхронного двигателя
Изобретение относится к электротехнике
Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано при изготовлении роторов для асинхронных двигателей динамического режима работы, регулируемых, с требованием по ограничению вибраций и шумов
Изобретение относится к области электротехники и электромеханики и может быть применено взамен обычных асинхронных электродвигателей
Изобретение относится к электротехнике и касается особенностей выполнения асинхронных электрических машин, содержащих электрически проводящий ротор, выполненный с возможностью вращения относительно статора
Изобретение относится к электрическим асинхронным машинам с короткозамкнутой обмоткой ротора и может быть использовано при разработке асинхронных двигателей торцевого исполнения
Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей выполнения асинхронных электрических машин с короткозамкнутыми обмотками ротора
Изобретение относится к электромашиностроению, может быть использовано при эксплуатации установок с асинхронными однофазными, трехфазными и многоскоростными двигателями и обеспечивает повышенные требования по механической характеристике (зависимость вращающего момента от скольжения), в частности, по пусковым моментам и моментам в области больших скольжений, а также по виброшумовым параметрам
Изобретение относится к области электромашиностроения, может быть использовано при эксплуатации установок с асинхронными однофазными, трехфазными и многоскоростными двигателями и обеспечивает повышенные требования по механической характеристике (зависимость вращающего момента от скольжения), в частности по пусковым моментам и моментам в области больших скольжений, а также по виброшумовым параметрам
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, в частности к конструкции роторов асинхронных двигателей с паяной короткозамкнутой обмоткой
Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроению, а именно торцовым электрическим машинам с одним статором и одним ротором, в которых базирование ротора осуществляется на базовом щите статора консольно
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в частотно-управляемых асинхронных машинах на транспорте и в промышленности
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении торцевых электродвигателей с повышенным моментом инерции и малыми аксиальными размерами
www.findpatent.ru
Использование: двигателестроение, в частности конструкции двигателей с торообразной рабочей камерой, работающих с непрерывным однонаправленным вращательным движением поршня. Сущность изобретения: двигатель содержит торообразную рабочую камеру с газораспределительными окнами, поршень, шток которого связан с валом отбора мощности посредством по меньшей мере трех пар захватных рычагов, взаимодействующих с направляющим элементом. Рабочая камера снабжена установленной на входе заслонкой, концевым запорным устройством и раздвижными компрессионными кольцами, размещенными между концевым запорным устройством и газораспределительными окнами. Поршень подвижно закреплен на штоке посредством пружины и фиксатора, а на штоке выполнены посадочные места для зацепления с захватным устройством, расстояние между которыми больше длины рабочей камеры. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано преимущественно для роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания с торообразной рабочей камерой.
Из уровня техники известны роторно-поршневые двигатели, содержащие торообразную рабочую камеру с газораспределительными окнами, поршень, связанный с валом отбора мощности [1-3] Основным недостатком известных устройств является конструктивная сложность выполнения элементов связи поршня, совершающего как правило возвратно-поступательное движение, с валом для передачи крутящего момента, направленного в одну сторону. Наиболее близким к изобретению является кольцевой роторно-поршневой двигатель, содержащий торообразную рабочую камеру с газораспределительными окнами, сообщенными с системой подачи топлива и продувки, поршень со штоком, связанный посредством рычажных элементов с валом отбора мощности [4] Для передачи вращательного движения от поршня к валу посредством рычажных элементов в корпусе для прохода рычагов выполнены прорези, что существенно усложняет конструкцию двигателя и снижает надежность его работы. Изобретение направлено на создание простой и надежной конструкции кольцевого роторно-поршневого двигателя с непрерывным вращательным движением поршня в одну сторону. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в кольцевом роторно-поршневом двигателе, содержащем торообразную рабочую камеру с газораспределительными окнами, сообщенными с системой подачи топлива и продувки, поршень со штоком, который связан посредством рычажного механизма с валом отбора мощности, согласно изобретению рабочая камера снабжена установленной на входе заслонкой, концевым запорным устройством и раздвижными компрессионными кольцами, размещенными между концевым запорным устройством и газораспределительными окнами, а поршень подвижно закреплен на штоке, посредством пружины и фиксатора, при этом рычажный механизм содержит по меньшей мере три пары захватных рычагов, прикрепленных к валу и взаимодействующих с профилированным направляющим элементом, а на штоке поршня выполнены соответственно по меньшей мере три пары посадочных мест, расстояние между которыми больше длины рабочей камеры. Предпочтительно выполнение концевого запорного устройства в виде раздвижного кольца, а компрессионных колец из двух полуколец с перекрывающимися замками. Основной технический результат в изобретении достигается за счет выполнения рычажного механизма в виде конструкции из нескольких пар раздвижных захватных рычагов, поочередно находящихся в зацеплении со штоком поршня, что обеспечивает надежную механическую связь поршня с валом и позволяет выполнить корпус рабочей камеры без прорезей для прохода рычажных элементов, обусловливая существенное упрощение конструкции двигателя в целом и повышение надежности его работы. Наличие заслонки концевого запорного устройства и раздвижных компрессионных колец, размещенных в рабочей камере и синхронно взаимодействующих с поршнем, обеспечивает возможность работы двигателя с непрерывным вращательным движением поршня в одну сторону, что упрощает конструкцию механизма, передающего движение от поршня к валу отбора мощности, снижает вес вращающихся деталей и механические потери. На фиг. 1 схематично представлен общей вид кольцевого роторно-поршневого двигателя; на фиг. 2 изображена рабочая камера с поршнем; на фиг. 3 представлено сечение I-I на фиг. 1. Роторно-поршневой двигатель содержит торообразную рабочую камеру 1 с газораспределительными окнами 2, которые сообщены с системой приготовления и подачи топлива и продувки (на чертеже не показано), поршень 3, шток 4 которого связан с валом 5 отбора мощности посредством рычажного механизма 6, выполненного в виде трех захватных пар (61; 62; 63), взаимодействующих с профилированным направляющим элементом 7. Двигатель может иметь несколько симметрично расположенных рабочих камер 1 и поршней 3. На входе в рабочую камеру 1 в направлении движения поршня 3 установлена заслонка 8, на выходе размещено кольцевое запорное устройство 9, выполненное, например, в виде раздвижного кольца, а между концевым запорным устройством 9 и газораспределительными окнами 2 смонтированы раздвижные компрессионные кольца 10. Поршень 3 подвижно закреплен на штоке 4 посредством фиксатора 11 и пружины 12, обеспечивающих возможность возвратно-поступательного движения. На штоке 4 для зацепления с захватными рычагами 61; 62; 63 выполнены соответственные посадочные места 13, расстояние между которыми больше длины рабочей камеры 1. Синхронная последовательность работы системы приготовления и подачи топлива. Система зажигания (на чертеже не показано), заслонки 8 компрессионных колец 10, концевого запорного устройства 9 и фиксатора 11 в зависимости от положения поршня 3 обеспечивается блоком управления (на чертеже не показано), который связан электрически или механически с упомянутыми узлами. Роторно-поршневой двигатель работает следующим образом. При приближении поршня 3, совершающего однонаправленное вращательное движение вокруг вала 5, к рабочей камере 1, вход в которую не перекрыт заслонкой 8, шток 4 находится в зацеплении со всеми захватными рычагами (61; 62; 63) рычажного механизма 6. При этом первая по ходу движения пара рычагов 61 вступает в контакт с профилированным направляющим элементом 7, который плавно разжимает их, выводя из зацепления с посадочными местами 13 штока 4, до положения, обеспечивающего свободный проход пары рычагов 61 вне (снаружи) рабочей камеры 1. В этот момент передняя часть штока 4 свободно проходит внутри рабочей камеры 1. Когда рычаги 61 пройдут зону рабочей камеры 1 и перестанут контактировать с направляющим элементом 7, они снова войдут в зацепление с соответствующими посадочными местами 13 штока 4, а следующая пара рычагов 62 начнет контактировать с направляющим элементом 7, аналогично обеспечивающим их раздвижение и свободный проход вне (снаружи) рабочей камеры 1. Возврат каждой пары захватных рычагов (61, 62, 63) на посадочные места 13 обеспечивается, например, стягивающей их пружиной (на чертеже не показано) или другим средством. Таким образом, при прохождении штока 4 через рабочую камеру 1 имеет место его постоянная связь с валом 5 двумя парами рычагов рычажного механизма 6, надежно фиксирующих поршень 3 и передающих крутящий момент. При прохождении зоны рабочей камеры 1 последней пары захватных рычагов 63 в рабочую камеру 1 входит поршень 3 и начинается собственно рабочий цикл. При этом, как только поршень 3 пройдет плоскость, в которой перемещается заслонка 8, блок управления выдаст команду на ее закрытие и заслонка 8 перекроет рабочую камеру 1, образуя замкнутый объем камеру сгорания 14, а затем команду концевому запорному устройству 9 на частичное перекрытие по периметру проходного канала рабочей камеры 1. Когда поршень 3 упрется в концевое запорное устройство 9 и остановится, с блока управления последует команда на герметизацию поршня 3 сжимающимися компрессионными кольцами 10 и подачу через газораспределительные окна 2 топливо-воздушной смеси. В период заполнения камеры сгорания 14 топливо-воздушной смесью шток 4 продолжает совершать вращательное движение, находясь в зацеплении со всеми захватными рычагами (61, 62, 63) рычажного механизма 6 и выдвигаясь из поршня 3. При достижении в камере сгорания 14 заданного давления по команде с блока управления происходит воспламенение топливовоздушной смеси, ее сгорание с резким возрастанием давления образовавшихся газов и разблокировка поршня 3 от удержания концевым запорным устройством 9. Под действием давления газов поршень 3 начинает движение, фиксатор 11 жестко соединяет его с штоком 4, который передает крутящий момент, возникающий при расширении газов в камере сгорания 14, валу 5 отбора мощности. После выхода поршня 3 из рабочей камеры 1 по команде с блока управления компрессионные кольца 10 разжимаются, происходит разблокировка фиксатора 11 и поршень 3 под действием пружины 12 возвращается в первоначальное положение до упора в торец штока 4. Затем открывается заслонка 8, обеспечивая продувку рабочей камеры 1 и удаление обработанных газов. При последующем подходе поршня 3 к рабочей камере 1 рассмотренный выше рабочий процесс кольцевого роторно-поршневого двигателя повторяется, обеспечивая непрерывное вращательное движение поршня 3 и передачу на вал 5 крутящего момента.Формула изобретения
1. Кольцевой роторно-поршневой двигатель, содержащий торообразную рабочую камеру с газораспределительными окнами, сообщенными с системой подачи топлива и продувки, поршень со штоком, который связан посредством рычажного механизма с валом отбора мощности, отличающийся тем, что рабочая камера снабжена установленной на входе заслонкой, концевым запорным устройством и раздвижными компрессионными кольцами, размещенными между концевым запорным устройством и газораспределительными окнами, а поршень подвижно закреплен на штоке посредством пружины и фиксатора, при этом рычажный механизм содержит по меньшей мере три пары захватных рычагов, прикрепленных к валу и взаимодействующих с профилированным направляющим элементом, а на штоке поршня выполнены соответственно по меньшей мере три пары посадочных мест, расстояние между которыми больше длины рабочей камеры. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что концевое запорное устройство выполнено в виде раздвижного кольца. 3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что компрессионные кольца выполнены из двух раздвижных полуколец с перекрывающимися замками.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2www.findpatent.ru
Av. Ring-Triebwerk
Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.
турбореактивный двухконтурный двигатель — (ТРДД), воздушно реактивный двигатель, в котором поступающий в него воздух делится на 2 потока, проходящих через внутренний и внешний контуры. Внутренний контур турбореактивный двигатель, внешний кольцевой канал с вентилятором, создающим… … Энциклопедический словарь
Плазменный ракетный двигатель — Схематическое устройство плазменного ускорителя Плазменный двигатель (также плазменный инжектор) ракетный двигатель, рабочее тело кото … Википедия
Нефтяной двигатель Дизеля* — относится к классу двигателей с внутренним сгоранием, работающих на жидком горючем, по преимуществу, на нефти или керосине. Изобретатель этого двигателя, инженер Дизель (из Мюнхена), собственно предполагал создать двигатель, могущий работать не… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Нефтяной двигатель Дизеля — относится к классу двигателей с внутренним сгоранием, работающих на жидком горючем, по преимуществу, на нефти или керосине. Изобретатель этого двигателя, инженер Дизель (из Мюнхена), собственно предполагал создать двигатель, могущий работать не… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
J-2 (ракетный двигатель) — J 2 (Джей 2) Технические данные двигателя J 2. Тип: ЖРД Топливо: водород Окислитель … Википедия
Импульсный детонационный двигатель — Экспериментальный импульсный детонационный двигатель, работающий с частотой повторения импульсов в 35 Гц. Использует водяное охлаждение. Импульсный детонационный двигатель (Пульсирующий детонационный двигатель, англ. … Википедия
XRS-2200 (ракетный двигатель) — J 2 (Джей 2) Технические данные двигателя J 2. Тип: ЖРД Топливо: водород Окислитель: кислород Камер сгорания: 1 Страна: США … Википедия
Двухконтурный турбореактивный двигатель — (ДТРД) авиационный Воздушно реактивный двигатель, в котором поступающий в него воздух делится на два потока, проходящих через внутренние и внешние контуры. Первый ДТРД с эжектором предложен в 1887 киевским изобретателем Ф. Р. Гешвендом.… … Большая советская энциклопедия
ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВУХКОНТУРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (ТРДД) воздушно реактивный двигатель, в котором поступающий в него воздух делится на 2 потока, проходящих через внутренние и внешние контуры. Внутренний контур турбореактивный двигатель, внешний кольцевой канал с вентилятором, создающий… … Большой Энциклопедический словарь
ВК — Рис. 1. Двигатель ВК 1. ВК марка авиационных двигателей, созданных под руководством В. Я. Климова. Двигатели, созданные под руководством его преемников (С. П. Изотова и др.) в Ленинградском научно производственном объединении… … Энциклопедия «Авиация»
ВК — Рис. 1. Двигатель ВК 1. ВК марка авиационных двигателей, созданных под руководством В. Я. Климова. Двигатели, созданные под руководством его преемников (С. П. Изотова и др.) в Ленинградском научно производственном объединении… … Энциклопедия «Авиация»
universal_ru_de.academic.ru
М 1653:.
Класс 14b
ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
ОПИСАНИЕ кольцевого коловратного двигателя.
К патенту Н. Г. Маракова, заявленному 25 августа 1924 г. (заяв. свид. № 600).
0 выдаче патента опубликовано 30 сентября 192б г. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 г.
Предлагаемое изобретение имеет целью получить простое и компактное устройство коловратного двигателя.
На фиг. 1 схематического чертежа изображен поперечный разрез, а на фиг. 2 — продольный разрез предлагаемого двигателя со следующими обозначениями: 2 †полос, 3 †бараб, 4 †спи барабана, 5 †в, 6 †боковые стенки, 7 †подшипни, 8 †поршень, 9 — патрубок для впуска рабочей среды, напр., пара или газа и т. д., 10 — распределительная камера, 11— распределительный клапан, 12 — ось вращения распределительного клапана, 13 †отверст для выпуска рабочей среды, 14 †цилиндрическ поверхность одного конца распределитель-. ного клапана, 15 и16 — цилиндрические поверхности другого конца распределительного клапана, 17 и 1 8 †цилиндрические поверхности клапанной коробки.
Барабан 3, соединенный с поршнем 8, вращает вал 5. Внутренний барабан 3 представляет четвертую стенку, замыкающую пар, и т. д. со всех сторон в полости 2 для поршня..
Барабан 3 примыкает к плоским боковым стенкам 6. Поворотный распределительный клапан 11 имеет вид скобы, которая на одном конце ограничена цилиндрической поверхностью
14, а на другом †цилиндрически поверхностями 15, 16. Цилиндрические поверхности 1 4 и 15 скользят, при повороте клапана поршнем 8, по цилиндрическим поверхностям 17 и 18 клапанной коробки, образуя плотный затвор для рабочей среды, а поверхность 16 прилегает во время работы к цилиндрической поверхности барабана 3. Положение оси вращения
12 клапана выбирается таким образом, чтобы он во время работы прижимался давлением рабочей среды поверхностью 16 к цилиндрической поверхности барабана 3. Рабочие поверхности поршня и распределительного клапана соответственно уплотнены.
Когда поршень дойдет до клапана 11, то поспедний станет в положение, указанное на фиг. 1 пунктиром. При своем подъеме клапан закроет проход рабочей среды из камеры в цилиндр, затем поршень пройдет под клапаном, который после этого опустится, скользя по кривой передней части поршня, и станет в прежнее положение. Одновременно откроется вход для рабочей среды; отверстие же 13 для выпуска открыто все время.
ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.
Кольцевой коловратный двигатель, характеризующийся применением поворотного распределительного клапана 11, имеющего вид скобы, на одном конце ограниченной цилиндрической поверхностью 14, а на дру гом — цилиндрическими поверхностями 15, 16, из коих цилиндрические поверхности 14 и 15 скользят, при повороте клапана поршнем 8, по цилиндрическим поверхностям 17 и 1 8 клапанной коробки, образуя плотный затвор для рабочей среды, а поверхность 1 6 во время работы прилегает к цилиндрической поверхности барабана 3, при чем положение оси вращения 12 клапана выбирается таким, образом, чтобы он во время работы прижимался давлением рабочей среды вышеуказанною поверхностью 16 к цилиндрической поверхности барабана 3.
Похожие патенты:
Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемным роторным машинам, и может быть использовано в компрессорах, насосах или двигателях внутреннего сгорания
Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к гидромашинам объемного действия
Изобретение относится к роторным машинам, которые могут быть использованы в качестве гидромашин, компрессоров или двигателей
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к устройствам объемного типа для подачи (нагнетания) воздуха, газа или иного рабочего тела и может быть использовано для преобразования потенциальной энергии давления рабочего в механическую работу, т.е
Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемным роторным машинам, и может быть использовано в компрессорах, насосах или двигателях внутреннего сгорания
Изобретение относится к объемным машинам и может быть использовано в качестве гидромоторов и гидронасосов, а также для измерения расхода жидкостей или газов
Кольцевой коловратный двигатель
www.findpatent.ru
