Поршень с газовой поддержкой

 

ПОРШЕНЬ С ГАЗОВОЙ ПОДДЕРЖКОЙ , В корпусе которого образована полость питания, сообщенная с внешней средой через установленный на торце поршня обратный клапан и через дроссельные отверстия, выполненные по центру упругих элементов, перекрывающих окна на боковой поверхности поршня, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности центрирования, упругие элементы выполнены в виде оболочки, охватывающей полость питания, при этом в зоне указанных окон по оси дроссельных отверстий на оболочке выполнены конические углубления. (Л с: со с 4; tsD to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 422 А

3(59 F 16 ) 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3531915/25-08 (22) 28.12.82 (46) 07.06.84 Бюл. Р 21 (72) А.П.Волштянский, В.E.Ùåðáà, В.Л.Гринблат и В.Г.Деньгин (53) 621.436 ° 038.5 (088.8) (56) 1. Патент Швейцарии Р 359507 „ кл. 27 В 17, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

М 717453, кл. F 16 J 1/02, 1980 (прототип) . (54) (57) ПОРШЕНЬ С ГАЗОВОЙ ПОДДЕРЖКОЙ, в корпусе которого образована полость питания, сообщенная с внешней средой через установленный на торце поршня обратный клапан и через дроссельные отверстия, выполненные по центру упругих элементов, перекрывающих окна на боковой поверхности поршня, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности центрирования, упругие элементы выполнены в виде оболочк, охватывающей полость питания, при этом в зоне указанных окон по оси дроссельных отверстий на оболочке выполнены конические углубления.

10964 22

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для обеспечения компремирования особо чистых сред.

Известен поршень с газовой поддержкой, в корпусе которого образо- 5 вана полость питания, сообщенная с внешней средой через установленный на торце по1ыня обратный клапан и через дроссельные отверстия, выполненные на боковой поверхности поршня (11.

Недостаток указанного поршня— низкая экономичность его работы, поскольку требуется большое количество рабочей среды для создания несущего газового слоя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является поршень с газовой поддержкой, в корпусе которого образована полость питания, сообщенная с внешней средой через установленный на торце поршня обратный клапан и через дроссельные отверстия, выполненные по центру упругих элементов, перекрывающих окна на боковой поверхности поршня (2).

Недостатком известного поршня as.ляется то, что установка каждого гибкого элемента s отдельности приводит в процессе работы поршня к неодинаковому их прогибу, что приводит к не-30 равномерности несущего газового слоя и тем саьым снижает надежность центриров ния поршня.

Цель изобретения — повышение надежности центрирования поршня. 35

Указанная цель достигается тем, что в поршне, в корпусе которого образована полость питания, сообщенная с внешней средой через установленный на торце поршня обратный клаПан и через дроссельные отверстия, выполненные по центру упругих элементов, перекрывающих окна на боковой поверхности поршня, упругие элементы выполнены в виде оболочки, охватывающей полость питания, при Я этом в зоне указанных окон по оси дроссельных отверстий на оболочке выполнены конические углубления.

На фиг. 1 представлен поршень, общий вид; на фиг. 2-4 — оболочка 50 во время работы поршня.

Поршень содержит корпус 1, в котором образована полость 2 питания, сообщенная с внешней средой через установленный на торце поршня об- 55 ратный клапан 3.

На корпус поршня напрессована оболочка 4, охватывающая полость питания, при этом в оболочке выполнены дроссельные отверстия 5 по цент- 60 ру окон 6, выполненных на боковой поверхности поршня ° Поршень при работе установлен в цилиндре 7 с боковыми зазорами 8 и 9 и своим торцом обращен к камере 10 сжатия. В зо-65 не окон б по оси дроссельных отверстий на оболочке 4 выполнены конические углубления 11.

Поршень работает следующим образом.

Сжатый газ из камеры 10 через клапан 3 попадает в полость 2 питания и истекает оттуда через.дроссе- ли 5 в боковые зазоры 8 и 9, где cosдается несущий газовый слой, предотвращающий касание поршня о стенки цилиндра 7. До заполнения сжатым газом полости 2 коническое углубление

i1 выглядит таким образом, как оно показано на фиг. 2. При работе поршня, когда полость 2 заполнена сжатым газом, на гибком участке оболочки 4 в зоне окон б появляется обусловленный наличием дросселей 5 перепад давления, который выгибает гибкие участки в сторону зазора и они становятся по форме близкими к обычной цилиндрической поверхности (до приложения боковой нагрузки). Этот момент показан на фиг. 3 ° После приложения боковой нагрузки, направленной, например, справа налево, давление в боковом зазоре 8 увеличивается, приближаясь к давлению в полости 2, и гибкий участок в зоне зазора 8 приобретает вид, показанный на фиг. 2. В боковом зазоре 9 давление падает, что приводит к увеличению перепада давления на гибком участке оболочки, вследствие чего этот участок прогибается в сторону цилиндра, что и показано на фиг. 4.

Таким образом, на левой стороне поршня образуются карманы с хорошим распределением давления в несущем газовом слое и с высокой его реакцией, а на правой стороне выпуклая форма оболочки в зоне дроссельных отверстий способствуеT дополнительному падению давления в зазоре 9 за счет приближения дросселя к стенке цилиндра, и кроме того, ухудшает эпюру давления газа в зоне гибкого участка стенки. Все это дополнительно уменьшает реакцию газо вого слоя в зазоре 9. Разница в реакциях газового слоя в боковых зазо рах 8 и 9 и составляет несущую способность поршня.

Напрессовка оболочки на корпус поршня позволяет обеспечить равные прогибы оболочки в площади окон, диаметр которых определяется зависимостью где D, — диаметр окон;

1; — модуль упругости; толщина оболочки; с/. — максимальный зазор между поршнем и цилиндром; аР— максимальный перепад давления между торцами поршня при соблю«

109б422

47иг. 2 Фиг.

Составитель Л.Фокин

Редактор С.Квятковская Техред И.Метелева

Корректор С.Ше кмар

Заказ 3771/25 Тираж 913

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 денни условия (— ) 3 —. h 4 0 434Р ) Ф при этом максимальный начальный прогиб вдоль осей окон будет составлять величину

Х < (1 — сов )

D Ч

2 2 где D — наружный диаметр корпуса поршняг

Ч вЂ” угол в градусах между наружными кромками окон в корпусе, очерченный радиусами, проведенными иэ центра окружности поршня.

Обеспечение равных прогибов оболочки в площади окон позволяет сформировать равномерный несущий газовый слой, чем и повышается надежность центрирования поршня.