Преобразователь малых возвратно-поступательных перемещений во вращательное
267521
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимый от патента №
Кл. 47h, 22
Заявлено 15.Ч111.1968 (№ 1263728/24-7) МПК F 16h 31/00
УДК 621.83.022.4 (088.8) Приоритет
Опубликовано 01 1Ч.1970. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 5.Ч111.1970
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
Л. Н. Максимов
Заявитель
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАЛЫХ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ
ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ВО ВРАЩАТЕЛЬНОЕ
Предлагаемое изобретение относится к области машин и механизмов для преобразования энергии возвратно-поступательного движения каких-либо силовых элементов в энергию вращательного движения. В частности это относится к инженерным проблемам построения новых двигательных систем преобразования тепловой энергии в механическую, приводимых в действие за счет энергии сжатого газа, пара или внутреннего сгорания тепловой смеси.
Известные преобразователи малых возвратно-поступательных перемещений во вращательное движение, выполненные в виде электрической машины со статором и ротором, мало надежны ввиду наличия трущихся силовых элементов.
Предлагаемый преобразователь отличается от известных тем, что магнитная система статора выполнена из набора радиально подвижных полюсов, связанных с короткоходовыми силовыми приводами, выполненными, например, в виде сильфонов, управляемых распределительным устройством, жестко соединенным с явнополюсным ротором.
Это повышает надежность преобразователя.
С целью повышения вращательного момента поверхности полюсов статора и ротора выполнены зубчатыми.
На чертеже изображена принципиальная схема электромагнитного преобразователя на примере поперечного разреза ротора и подвижных полюсов статора.
В корпусе 1 статора преобразователя между клиновидными направляющими 2 смонтированы подвижные полюсные наконечники 8, Через условно обозначенное промежуточное звено 4 полюс 8 статора связан с упругими
10 мембранными или сильфонными силовыми узлами, воспринимающими энергию, например, расширяющихся газов и создающими необходимое возвратно-поступательное смещение полюсов 8, 15 Ротор б преобразователя представляет собой электромагнитную систему с четным числом полюсов и несет обмотку, составленную, например, из катушек 6, создающих при соответствующем подключении к электрической це20 пи, необходимый магнитный поток Ф, замыкающийся через подвижные полюса статора.
Описываемый преобразователь в режиме двигателя работает следующим образом. При созданном магнитном потоке Ф в системе маг25 нитопроводов ротор — статор в дальнейшем с помощью распределительного устройства, связанного с валом (на чертеже не показан), в соответствии с угловым положением ротора и направлением желаемого вращения, часть по30 движных полюсов 8 статора (усилиями со
267521 стороны газовых силовых узлов) выводится в крайнее верхнее положение А, как изображено на чертеже. При этом создается, например, указанная стрелками картина прохождения силовых линий основных магнитных потоков Ф. В результате возникает вращающий момент на якоре, приводящий к его угловому смещению. Это вращение вала ротора непосредственно передается распределительному механизму, который с заданным фазовым сдвигом последовательно переводит очередные «подтягиваемые» полюса по ходу ротора из положения Б в положение А за счет создания соответствующих силовых режимов в газовых приводах смещения полюсов 8. Одновременно с этим распределительное устройство осуществляетс необходимую последовательность выпуска газа из силовых приводов (через обычные клапанные устройства) и опускание полюсов 8 статора перед очередным подходом полюса ротора.
Таким образом достигается непрерывное вращательное движение ротора с соответствующим отбором мощности.
В последующем простым изменением фазового сдвига и установки распределительного устройства осуществляется реверс.
Важным обстоятельством в принципиальном построении рассмотренного двигателя является отсутствие жесткой связи подвижных полюсов статора с силовым приводом вала ротора. Наличие лишь заранее устанавливаемой величины уровня силовой электромагнитной связи создает принципиальную возможность даже в системах с внутренним сгоранием топлива (в указанных герметичных мембранных или сильфонных газовых зонах привода подвижных полюсов 8) получить нагрузочную характеристику двигателя с большим значением пускового вращающего момента и тем самым исключить обычную схему применения механизма сцепления в установке со ступенчатым редуктором.
Кроме того, это обстоятельство представляется важным с точки зрения мероприятий по существенной ликвидации явлений детона1О ции при сгорании топлива, открывая тем самым возможность использования новых топливных смесей.
Удельная мощность преобразователя может быть значительно увеличена (по сравнению с
15 расчетными оценками принятыми для указанных исходных прототипных решений), если в конструкции магнитопроводных систем использовать «зубцовый эффект». С этой целью поверхности полюсных наконечников необхо20 димо выполнить зубчатыми.
Предмет изобретения
1. Преобразователь малых возвратно-поступательных перемещений во вращательное, вы25 полненный в виде электрической машины со статором и ротором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, магнитная система статора выполнена из набора радиально подвижных полюсов, связанных с коротЗО коходовыми силовыми приводами, выполненными, например, в виде сильфонов, управляемых распределительным устройством, жестко соединенным с явнополюсным ротором.
2. Преобразователь по п. 1, отличающийся
35 тем, что, с целью повышения вращательного момента, поверхности полюсов статора и ротора выполнены зубчатыми.
267521
2 3
Составитель В. Ратайко
Техред Т. П, Курилко Корректор Л. И. Гаврилова
Редактор Э. Рубаи
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1923/7 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва )К-35, Раушская наб., д. 4/5
