Механический двигатель несимметричный

Двигатель предназначен, в частности, для приведения в движение всевозможных транспортных средств. Двигатель содержит корпус, ведомый диск с поршнями и ведущий диск с цилиндрами, вал ведомого диска выведен наружу. К цилиндрам из общего канала подведены отверстия радиальных каналов, а из цилиндров выходят отверстия выхода, охваченные регулирующим кольцом, имеющим прорезь. Общий канал соединен трубопроводом с дроссельной камерой с дроссельной заслонкой. Дроссельная камера соединена с маслосборником. Механический двигатель отдает потребителю работу, которую совершает по перемещению поршней в цилиндрах. Изобретение обеспечивает возможность регулирования числа оборотов вала и экологическую безопасность. 1 ил.

 

Изобретение относится к энергетической технике и, в частности, может использоваться в качестве двигателя для приведения в движение автомобилей и других всевозможных транспортных средств.

Известны радиально-поршневые гидромоторы, содержащие корпус-статор, ротор с цилиндрами и поршнями, направляющие статора, распределительный вал и устройство подвода жидкости (см. авт. свид. СССР №183075 от 09.06.1964. МКИ F03С 1/04).

В известном радиально-поршневом гидромоторе масло (жидкость) под давлением поступает от внешнего источника на устройство подвода масла и распределяется по цилиндрам с поршнями. Поршни передают усилие давления с помощью роликов, катящихся по направляющим статора, на ротор, который вращается и совершает работу.

К недостаткам известных радиально-поршневых гидромоторов относится то, что в них можно получать внешнюю работу в виде вращения силового вала только за счет внешнего источника давления жидкости. Все это снижает эффективность их использования, поэтому они применяются только как гидроусилители или как преобразователи давления.

Изобретение направлено на создание механического двигателя несимметричного, в котором осуществляется циркуляция рабочего тела (жидкости), приводящая к непрерывному получению работы (энергии) в виде вращения вала, в котором регулируется число оборотов вала и который будет использоваться для приведения в движение транспортных средств.

Техническим результатом использования механического двигателя несимметричного является то, что в нем будет осуществляться циркуляция рабочего тела, приводящая к непрерывному получению работы в виде вращения вала.

Техническим результатом использования механического двигателя несимметричного является то, что во время работы двигателя число оборотов его вала можно регулировать.

Техническим результатом использования механического двигателя несимметричного является то, что он может эффективно использоваться для перемещения транспортных средств.

Техническим результатом использования механического двигателя несимметричного является то, что он откроет новое экологически чистое направление в развитии энергетической техники.

Указанные технические результаты достигаются тем, что механический двигатель несимметричный содержит герметичный корпус, в объеме которого размещаются выполненные на его противоположных стенках корпусы подшипников с центральными сквозными отверстиями, у которых оси вращения, пересекающиеся в точке, определяемой конструктивным построением двигателя, и отклонены одна относительно другой под острым углом, в которые устанавливаются радиальные и смазывающиеся автоматически упорные подшипники, обеспечивающие соответственно крепление валов и контакты с плоскостями торцов ведущего диска и ведомого диска, свободные от вала плоскости торцов которых, образуя полукруги ската и подъема, взаимодействуют между собой поршнями, помещенными в полости равномерно распределенных по окружности цилиндров, размещенных на плоскости торца ведущего диска и направленных параллельно к его оси вращения, в замкнутые объемы которых введены выполненные в теле ведущего диска по радиусам и проходящие по условной плоскости отверстия радиальных каналов, поперечная площадь каждого из которых не больше площади дна поршня, выходящие из расположенного в центре вала общего канала, имеющего в своем объеме закрепленное к крышке подшипников полукольцо, установленное к выходам радиальных каналов с минимальным зазором, и выведенного на торец вала, закрытого крышкой подшипников, обеспечивающей с помощью сальникового уплотнения герметичность объема общего канала, который соединен трубопроводом с выходом из имеющей в своем объеме управляемую рычагом дроссельную заслонку дроссельной камеры, вход в которую соединен с наполненным жидким маслом маслосборником, расположенным в объеме корпуса, при этом концы выдвигаемых из цилиндров поршней закреплены с помощью шарнирных соединений, имеющих радиальные зазоры, на ведомом диске, вал которого выведен наружу, а на боковой поверхности ведущего диска, по оси радиальных каналов выполнены соединенные с объемами цилиндров отверстия выхода, охваченные снаружи с минимальным зазором, закрепленным к корпусу кольцом, находящаяся у отверстий выхода поперечная прорезь которого равна половине его диаметра, а начало и конец ее проходят по условной плоскости, принадлежащей осям вращения ведущего диска и ведомого диска, по которой проходят начало и конец полукольца, находящегося относительно этой плоскости на стороне поперечной прорези кольца, и по которой проходит в направлении увеличения наполнения объемов цилиндров, возникающая во вращающемся в этом направлении ведущем диске несимметричная центробежная сила, действие которой передается на корпус через вал и закрепленные к корпусу опорные ролики, упирающиеся в боковую поверхность ведущего диска в месте, где их нормальные силы направлены навстречу ее действию.

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежа, на котором изображен механический двигатель несимметричный, FЦБ - направление действия центробежной силы, α - угол наклона осей, ω - направление угловой скорости вращения.

Механический двигатель несимметричный, далее механический двигатель, представляет автономный модуль, производящий механическую энергию. Корпус 1 механического двигателя выполнен из металла и образует герметичный объем. В объеме корпуса 1 (см. чертеж), на верхней и нижней стенках выполнены корпусы подшипников 2 с центральными сквозными отверстиями. Каждый корпус подшипников 2 предназначен для установки радиального подшипника и расположенного с ним на одной оси вращения (соосно) упорного подшипника. Оси вращения корпусов подшипников 2 пересекаются в точке, определяемой конструктивным построением двигателя, а в месте пересечения отклонены одна относительно другой под острым углом, например, 5°. В результате оси вращения двух корпусов подшипников 2 принадлежат одной общей условной плоскости, которая проходит по продольной оси симметрии корпуса 1. В корпусы подшипников 2 устанавливаются радиальные и упорные подшипники. На радиальные подшипники крепятся валы ведущего диска 3 и ведомого диска 4. Ведущий и ведомый диски выполнены круглыми, одного диаметра и определенной толщины, а торцевые плоскости их параллельны. Каждый вал составляет единое целое с соответствующим ведущим диском или ведомым диском и расположен на одной оси вращения (соосно) с ним, поэтому их оси вращения совмещаются с осями вращения корпусов подшипников. Плоскости торцов ведущего диска 3 и ведомого диска 4, обращенные к валам, упираются в поверхности упорных подшипников, которые предназначены для снятия направленных вдоль оси вращения (осевых) нагрузок. При этом ось вращения ведущего диска 3 перпендикулярна к нижней стенке корпуса (см. чертеж), потому что его вал устанавливается в корпус подшипников 2, ось вращения которого перпендикулярна нижней стенке корпуса 1. Вал ведомого диска 4 выведен наружу через уплотнение. Ведущий и ведомый диски и их валы изготовлены из легкого и прочного металла. Корпусы подшипников закрыты соответствующими крышками подшипников. Обращенные друг к другу свободные от вала плоскости торцов ведущего и ведомого дисков взаимодействуют между собой, например, шестнадцатью одинаковыми круглыми цилиндрическими поршнями 5. Поршни изготовлены из легкого и прочного материала. Поршни 5 помещены в круглые цилиндрические полости одинаковых цилиндров 6, и они в них подвижны. Цилиндры 6 размещены на плоскости торца ведущего диска и равномерно распределены по его наибольшей окружности, но за край его не выступают. Цилиндры 6, например, выполнены из тела ведущего диска 3. Оси вращения цилиндров направлены параллельно к оси вращения ведущего диска. Концы поршней 5, которые выдвигаются из цилиндров, закреплены с помощью, например, шаровых шарнирных соединений 7 на плоскости торца ведомого диска 4, которая, ввиду наклона его плоскости торца к оси вращения ведущего диска, образует полукруг ската и полукруг подъема. В данном случае конструктивного построения двигателя оси вращения корпусов подшипников 2 пересекаются в точке, лежащей на плоскости контакта шарниров с ведомым диском. Шарнирные соединения 7 имеют радиальный зазор, поэтому направление осей зазоров совпадает с направлением радиусов ведомого диска, позволяя каждому шарнирному соединению описывать свою траекторию. Для смазки шарнирных соединений 7, к ним подведены отверстия-ловушки, выполненные в теле ведомого диска. В образовавшиеся замкнутые объемы цилиндров 6 введены выполненные по радиусам в теле ведущего диска 3 отверстия одинаковых радиальных каналов 8, которые при этом проходят по одной условной плоскости, параллельной плоскостям торцов ведущего диска. Входы отверстий радиальных каналов 8 в цилиндры не должны перекрываться поршнями 6. Поперечная площадь отверстия радиального канала равна или меньше площади дна поршня. Однако отношение площади дна поршня к поперечной площади радиального канала 8 не должно быть больше, например, трех. Отверстия радиальных каналов 8, образуя кольцевой ряд выходящих отверстий, соединяются с общим каналом 9, выполненным в центре вала ведущего диска 3, в виде глухого отверстия. Диаметр окружности общего канала 9 подбирается таким, чтобы выходящие отверстия радиальных каналов не касались друг друга. Вход в общий канал выведен на торец вала ведущего диска 3. На боковой поверхности общего канала имеются продольные углубления, которые не доходят до выходящих отверстий радиальных каналов. В общем канале 9 размещается, прилегая с минимальным зазором к отверстиям радиальных каналов 8, полукольцо 10. Полукольцо 10 расположено на уровне ряда выходящих из общего канала отверстий радиальных каналов. Высота полукольца должна быть не меньше диаметра отверстия радиального канала. Продольные кромки полукольца, образуя его начало и окончание, острые, так как имеют скосы от его внутреннего диаметра к наружному. Полукольцо 10 по периметру вписанной окружности делится на его открытую сторону, которая открывает отверстия радиальных каналов, и на полукольцо, которое их закрывает. Полукольцо 10 закрепляется к крышке подшипников с помощью центрального стержня 11, поэтому крышку подшипников, закрывающую торец вала ведущего диска и соответственно корпус подшипников 2, крепят к корпусу подшипников так, чтобы начало и окончание полукольца 10 проходили по условной плоскости, принадлежащей осям вращения ведущего и ведомого дисков. Внутренняя поверхность крышки подшипников контактирует с помощью установленного в ее теле сальникового уплотнения 12 с торцом вала ведущего диска, обеспечивая герметичность объема общего канала. В объем общего канала 10 через крышку подшипников вводится трубопровод. Трубопровод соединен с выходом из герметичной дроссельной камеры 13. В объеме дроссельной камеры 13 установлена управляемая с помощью рычага дроссельная заслонка 14, предназначенная для изменения гидравлического сопротивления потока. Вход в дроссельную камеру 13 соединяется трубопроводом с маслосборником, расположенным в объеме корпуса 1. Маслосборник наполняется неиспаряющимся жидким маслом до расчетного уровня. Масло в механическом двигателе является рабочим телом, присутствие которого в определенном месте, при определенном условии (сжатие масла центробежной силой) выводит данную механическую систему из устойчивого состояния в возбужденное (эксцитативное) состояние и обеспечивает его работу. При этом на боковой поверхности ведущего диска 3 (на ободе), по оси отверстий радиальных каналов 8 выполнены равные между собой отверстия выхода 15. Каждое отверстие выхода 15 соединяет объем цилиндра с объемом корпуса 1. Поперечная площадь отверстия выхода 15 делается меньшей, чем площадь дна поршня. Отверстия выхода 15 по боковой поверхности ведущего диска охвачены закрепленным к корпусу кольцом 16. Кольцо 16 прилегает к боковой поверхности ведущего диска с минимальным зазором, поэтому оно по ней скользит. В кольце 16 выполнена поперечная прорезь, которая параллельна его торцам. Вглубь размер прорези равен половине диаметра кольца 16, а в ширину размер ее равен диаметру отверстия выхода 15. Периметр кольца в месте прорези состоит из прорези и закрытой стороны. Прорезь кольца находится на уровне ряда отверстий выхода. Начало и окончание прорези кольца 16 проходят по условной плоскости, принадлежащей осям вращения ведущего и ведомого дисков. При этом кольцо 16 закрепляют к корпусу так, чтобы его прорезь находилась относительно условной плоскости, принадлежащей осям вращения ведущего и ведомого дисков, на стороне полукольца 9. В результате, если открытая сторона полукольца при вращении дисков на полукруге ската открывает вход в объемы цилиндров со стороны радиальных каналов, то в это время закрытая сторона кольца 16 закрывает их объемы со стороны корпуса, и наоборот. Рабочее вращение дисков механического двигателя осуществляется в направлении увеличения наполнения объемов цилиндров, у которых отверстия выхода 15 при этом закрываются закрытой стороной кольца 16. Отмечаем, что наполнение маслом объемов цилиндров 6, а также их опорожнение - односторонние. Поэтому в работающем механическом двигателе возникает постоянная несимметричная (неуравновешенная) центробежная сила, которая приложена к ведущему диску 3 и действует от центра диска в направлении увеличения наполнения объемов цилиндров, по условной плоскости, принадлежащей осям вращения ведущего и ведомого дисков (на чертеже действие FЦБ указано стрелкой). Действие несимметричной центробежной силы передается на вал и, например, на два опорных ролика 17, установленных на корпусе 1 так, что они упираются в боковую поверхность ведущего диска 3, а их нормальные (перпендикулярные к поверхности) силы направлены навстречу действию несимметричной центробежной силы. Несимметричная центробежная сила, распределенная между валом и опорными роликами, через их подшипники передается на корпус 1, на котором при работе двигателя она будет постоянно присутствовать. Присутствие одиночной несимметричной центробежной силы характеризует механический двигатель, как двигатель несимметричный. В корпусе двигателя имеются отверстия для залива и слива масла с ввинчиваемыми в них пробками, фильтр-сопун для связи с атмосферой, а также герметичное окно контроля уровня масла. Напротив прорези кольца 16 устанавливается отбойник масла 18, закрепленный к корпусу. В стенках корпуса 1 выполнены каналы для подачи масла к упорным подшипникам. Вход в отверстие канала для подачи масла к верхнему упорному подшипнику находится в воронке, выполненной в отбойнике масла 18 (на чертеже не указаны). Корпус двигателя имеет опоры, которыми он крепится к раме. Выведенный наружу вал двигателя соединен с редуктором транспортного средства. При этом механический двигатель устанавливается на раме так, чтобы несимметричная центробежная сила была направлена в сторону перемещения транспортного средства. Механический двигатель снабжается стартером и аккумулятором, с помощью которых обеспечивается его запуск.

Работа механического двигателя несимметричного осуществляется следующим образом. Смотрите чертеж. В стационарно работающем механическом двигателе рабочее тело, масло, в дальнейшем масло, заполняет весь объем тракта, по которому оно циркулирует, это: трубопровод, дроссельная камера 13, общий канал 9, радиальные каналы 8 и объемы в цилиндрах 6, не занятые поршнями 5. Вращение взаимодействующих между собой ведущего диска 3 и ведомого диска 4 с расчетной скоростью, позволяющей получать внешнюю работу, осуществляется в направлении увеличения наполнения объемов цилиндров маслом, отверстия выхода 15 у которых при этом закрываются закрытой стороной кольца 16. Пусть при вращении дисков двигателя точка отсчета находится на ведущем диске, на стороне прорези кольца 16. Тогда масло из открытых отверстий выхода 15 ведущего диска будет выбрасываться, выталкиваемое поршнями 5 из объемов цилиндров 6, потому что на стороне полукруга подъема расстояние между установленными под углом друг к другу дисками сокращается. На масло, выбрасываемое из отверстий выхода 15, поперечная площадь которых меньше площади дна поршня, действует центробежная сила, помогающая его выходу из цилиндров. Но из радиальных каналов 8, связанных через объемы цилиндров 5 с этими отверстиями выхода 15, масло так выйти не может, потому что выходы в них из общего канала закрыты полукольцом 9, а выталкиваемое из цилиндров масло создает в каналах 8 гидрозатвор. При вращении дисков отверстия выхода подходят по порядку к концу прорези кольца 16, а выходы радиальных каналов из общего канала 9 подходят к концу полукольца 10. При этом в подошедшем первом цилиндре 6, связанном с отверстием выхода, поршень 5 будет находиться в нижнем положении, и вытеснение масла им из цилиндра закончено. В следующий момент вращения дисков отверстия выхода 15 на ведущем диске 3 по порядку закрываются закрытой стороной кольца 16, а выходы радиальных каналов 8 по порядку открываются в результате совмещения их с открытой стороной полукольца 10. Масло из радиальных каналов под действием центробежной силы начнет перемещаться и заполнять объемы цилиндров 6. На место масла, уходящего в цилиндры 6 из радиальных каналов 8, в радиальные каналы, в силу неразрывности потока, поступает масло из общего канала 9, в который оно всасывается из маслосборника, проходя по трубопроводу и по дроссельной камере 13. Поступающее в общий канал 9 масло будет в нем вращаться вместе с ведущим диском, так как оно соприкасается с продольными углублениями на поверхности общего канала. При этом находящееся в каждом радиальном канале 8 и вращающееся с постоянной угловой скоростью вместе с ведущим диском 3 масло представляет подвижный, перемещающийся в канале столб жидкости, на который как на тело диска действует сила инерции, состоящая из касательной силы инерции и нормальной силы инерции. На столб заключенного в радиальном канале масла, направленного по радиусу, действует нормальная сила инерции, известная как центробежная сила. Действие центробежной силы направлено от центра, значит на слой масла, находящийся у входа в цилиндр, действует давление заключенного в радиальном канале подвижного столба масла, которое представляет центробежную силу давления этого масла (РЦБ). Центробежная сила давления масла каждого радиального канала давит на заключенное в соответствующем объеме цилиндра масло, повышая в нем давление, которое передается на поршни 5, в виде силы давления поршня (РП). Если площадь дна поршня больше поперечной площади радиального канала, то по закону гидростатики, сила давления поршня на ведомый диск 4 будет больше, чем центробежная сила давления масла, на величину отношения площадей. Так как размещенные в цилиндрах поршни подвижны, то они под действием давления выталкиваются из них и через шарниры 7 передают силу давления поршней на ведомый диск. Поршни 5 в данном случае находятся на полукруге ската ведомого диска 4, поэтому силы давления каждого поршня, проецируясь по касательной на плоскость полукруга ската, представляют скатывающие силы поршней (FСК). Скатывающие силы поршней имеют плечо приложения, равное радиусу окружности расположения цилиндров, поэтому образуют моменты сил поршней (МП), которые вращают диски. А это указывает на то, что центробежная сила давления масла каждого задействованного радиального канала 8 способом выталкивания поршня 5 из цилиндра 6 (распирающая сила поршня 5 в цилиндре) отталкивается поршнем 5 на полукруге ската от вращающегося в том же направлении ведомого диска. 4. То есть центробежная сила давления масла совершает внешнюю работу на полукруге ската по перемещению каждого поршня 5 в цилиндре при постоянном давлении и обеспечивает на них образование моментов сил поршней. Полученные на полукруге ската моменты сил поршней превосходят касательные силы инерции вращающихся дисков, силы гидравлического сопротивления в тракте циркуляции масла и силы трения. Поэтому на полукруге ската цилиндры 6 будут постоянно заполняться всасываемым из маслосборника, а затем сжатым в радиальных каналах центробежной силой маслом, на которое в свою очередь давит центробежная сила давления масла радиальных каналов, выталкивающая из цилиндров на ведомый диск связанные с ним шарнирно поршни, с сохранением сил давления поршней, обеспечивающих безостановочную работу двигателя. Когда при вращении дисков соответствующие отверстия выхода 15 подходят по порядку к началу прорези кольца 16, а соответствующие радиальные каналы 8 - к началу полукольца 10, в подошедшем первом цилиндре 6, связанном с соответствующим радиальным каналом, поршень 5 будет находиться в верхнем положении, и заполнение маслом цилиндра действием центробежной силы давления масла, поступающего из радиального канала, закончено. В следующий момент времени отверстия выхода 15, совмещаясь с прорезью кольца 16, по порядку открываются, а входы в радиальные каналы 8 телом полукольца 10 по порядку закрываются, и масло из объемов цилиндров, как описано выше, под действием давления поршней 5, выталкиваемых из цилиндров 6, будет выбрасываться из отверстий выхода. При этом точка отсчета на вращающихся дисках двигателя совершила полный оборот, один цикл, который не отличается от последующих циклов. Поэтому работа центробежных сил давления масла всех задействованных радиальных каналов, в виде приложенных к взаимодействующим дискам моментов сил поршней, передается на вал механического двигателя в непрерывной последовательности. Трение в подшипниках и гидравлическое сопротивление поступающего в цикл масла в данном механическом двигателе сведены к минимуму. При этом дроссельная заслонка 14 в дроссельной камере 13 с помощью рычага переводится в такое положение, когда вся получаемая работа будет равна трению в подшипниках, расчетному гидравлическому сопротивлению тракта и гидравлическому сопротивлению, возникающему в дроссельной камере 13. То есть, механический двигатель будет работать на холостом ходу. Переход в оптимальный режим вращения со снятием с вала двигателя полезной работы, используемой потребителем, осуществляется открытием дроссельной заслонки 14 на необходимый угол. Однако при полном перекрытии потока масла в дроссельной камере 13 дроссельной заслонкой 14 с помощью рычага механический двигатель остановится. А масло, выбрасываемое из отверстий выхода 15, ударяется об отбойник масла 18 и разбрызгивается по объему корпуса 1 двигателя. Часть масла улавливается воронкой, выполненной в отбойнике масла, и по каналу, расположенному в теле корпуса 1, за счет оставшейся энергии движения подается для смазки верхнего упорного подшипника. На смазку нижнего упорного подшипника масло поступает самотеком. Большие капли масла стекают вниз, в маслосборник, откуда оно всасывается на непрерывную циркуляцию, и значит, на непрерывную работу механического двигателя. Мелкие капли масла заполняют объем корпуса и участвуют в смазывании трущихся поверхностей, например, шарнирных соединений.

Следует отметить, что в работающем механическом двигателе однонаправленное наполнение маслом и опорожнение от масла цилиндров 6 ведет к разбалансировке вращения ведущего диска 3, которая проявляется в возникновении постоянно действующей несимметричной центробежной силы смещения, которая определяется как FЦБ=ΔmЦ·aЦС, где ΔmЦ=(m1-m2) - масса масла в цилиндрах, участвующая в разбалансировке, m1 - масса масла, заключенная в цилиндрах на левой стороне от оси вращения ведущего диска, m2 - масса масла, заключенная в цилиндрах на правой стороне от оси вращения ведущего диска 3 (см. чертеж), aЦС2·R - центростремительное ускорения, ω - угловая скорость вращения ведущего и ведомого дисков, R - радиус окружности расположения цилиндров. Постоянная несимметричная центробежная сила приложена к валу ведущего диска и к опорным роликам 17, и с них передается на корпус 1. Поэтому корпус механического двигателя ориентируют так, чтобы постоянно действующая центробежная сила была направлена в сторону перемещения транспортного средства.

Энергия, которая заставляет в механическом двигателе непрерывно вращаться взаимодействующие между собой с помощью поршней ведущий 3 и ведомый 4 диски, представляет работу, которую совершает по перемещению поршней в цилиндрах развиваемая столбами жидкого масла, заключенных в радиальных каналах 8, центробежная сила давления масла, приложенная к каждому объему масла, заключенному в цилиндрах 6, которые в данный момент вращения дисков находятся у полукруга ската ведомого диска, а соответствующие радиальные каналы закрыты закрытой стороной кольца 16. Определяется центробежная сила давления столба масла, заключенного в каждом радиальном канале ведущего диска 3, как PЦБ=m·aЦС, где аЦС2·R - центростремительное ускорение, ω - угловая скорость вращения, R - радиус окружности расположения цилиндров, m=SK·h·ρ - масса заключенного в радиальном канале масла, SK - площадь отверстия радиального канала на входе в цилиндр, h≈R - высота радиального канала (столба масла), ρ - удельная плотность масла. Центробежная сила давления столба масла в каждом радиальном канале 8 действует на сообщающийся с ним объем масла (сосуд), заключенный в цилиндре 6, и поднимает в нем давление до pЦ=PЦБ/SK. Если площадь дна цилиндра больше поперечной площади радиального канала, то сила давления на дно поршня будет больше центробежной силы давления масла. Согласно закону гидростатики РПЦБ·SП/SK, где РП - сила давления поршня (распирающая сила), SП - площадь дна поршня. При этом возникающая в каждом радиальном канале 8 центробежная сила давления масла совершает работу при постоянном давлении pЦ по перемещению поршней 5 в цилиндрах 6 на полукруге ската ведомого диска, и определяется как А=n·Δl·РЦБ·SП/SK или А=n·Δl·РЦБ, если SП=SK, где n - количество задействованных на полукруге ската поршней, Δl - перемещение поршня на полукруге ската от положения l1 до положения l2. Силы давления поршней давят на полукруг ската ведомого диска и, проецируясь по касательной линии на плоскость полукруга ската, представляют скатывающие силы действия поршней, и каждая определяется как FCK=.PП·sinα, где α - действующий угол наклона осей дисков, равный углу наклона между дисками, который изменяется в первой четверти круга от 0 до α, а во второй четверти круга от α до 0. Направленные по полукругу ската ведомого диска скатывающие силы поршней, имея плечи приложения, равные R - радиусам окружности расположения цилиндров, образуют моменты силы поршней МП=FCK·R. Момент сил поршней, передаваемый на вал, определяется как их сумма МПОБЩ=∑FCK·R.

Запуск механического двигателя несимметричного осуществляется, например, электрическим стартером, питающимся от аккумулятора. Стартер входит кинематически в зацепление с валом ведомого диска 4 двигателя, а затем он осуществляет вращение связанных с ним ведомого и ведущего дисков в направлении увеличения объемов цилиндров 6, выходные отверстия 15 которых закрываются закрытой стороной кольца 16. Дроссельная заслонка 14 дроссельной камеры 13 открывается полностью. При быстром раскручивании взаимодействующих друг с другом ведомого и ведущего дисков воздух, выталкиваемый поршнями 5 из объемов цилиндров 6, выходит на стороне прорези кольца 16 из отверстий выхода. А когда при вращении дисков эти цилиндры с поршнями окажутся на стороне закрытой стороны кольца 16, когда отверстия выхода 15 их закрыты, воздух под действием разрежения, в результате вытягивания поршней из цилиндров 6, будет входить из радиальных каналов 8 в объемы каждого цилиндра. На освобождающиеся объемы, в радиальные каналы 8 и в объемы цилиндров 6 будет поступать воздух из общего канала, из трубопровода и из дроссельной камеры 9. Но вход в указанные объемы для воздуха закрыт уровнем масла (масляной пробкой). Поэтому в указанных объемах возникает разреженность. Масло под действием внешнего давления поступает по трубопроводу в дроссельную камеру 11, откуда по трубопроводу масло поступит в общий канал 9, а из него по каналам 8 в объемы цилиндров. Через определенный промежуток времени воздух из объемов цилиндров вытесняется маслом и механический двигатель будет безостановочно вращаться, работать. Стартер выходит из зацепления и отключается. А механический двигатель с помощью прикрытия дроссельной заслонки 14 переходит в оптимальный режим работы.

Механический двигатель несимметричный, содержащий герметичный корпус, в объеме которого размещаются выполненные на его противоположных стенках корпусы подшипников с центральными сквозными отверстиями, у которых оси вращения, пересекающиеся в точке, определяемой конструктивным построением двигателя, отклонены одна относительно другой под острым углом, в которые устанавливаются радиальные и смазывающиеся автоматически упорные подшипники, обеспечивающие соответственно крепление валов и контакты с плоскостями торцов ведущего диска и ведомого диска, свободные от вала плоскости торцов которых, образуя полукруги ската и подъема, взаимодействуют между собой поршнями, помещенными в полости равномерно распределенных по окружности цилиндров, размещенных на плоскости торца ведущего диска и направленных параллельно к его оси вращения, в замкнутые объемы которых введены выполненные в теле ведущего диска по радиусам и проходящие по условной плоскости отверстия радиальных каналов, поперечная площадь каждого из которых не больше площади дна поршня, выходящие из расположенного в центре вала общего канала, имеющего в своем объеме закрепленное к крышке подшипников полукольцо, установленное к выходам радиальных каналов с минимальным зазором, и выведенного на торец вала, закрытого крышкой подшипников, обеспечивающей с помощью сальникового уплотнения герметичность объема общего канала, который соединен трубопроводом с выходом из имеющей в своем объеме управляемую рычагом дроссельную заслонку дроссельной камеры, вход в которую соединен с наполненным жидким маслом маслосборником, расположенным в объеме корпуса, при этом концы выдвигаемых из цилиндров поршней закреплены с помощью шарнирных соединений, имеющих радиальные зазоры, на ведомом диске, вал которого выведен наружу, а на боковой поверхности ведущего диска по оси радиальных каналов выполнены соединенные с объемами цилиндров отверстия выхода, охваченные снаружи с минимальным зазором закрепленным к корпусу кольцом, находящаяся у отверстий выхода поперечная прорезь которого равна половине его диаметра, а начало и конец ее проходят по условной плоскости, принадлежащей осям вращения ведущего диска и ведомого диска, по которой проходят начало и конец полукольца, находящегося относительно этой плоскости на стороне поперечной прорези кольца, и по которой проходит в направлении увеличения наполнения объемов цилиндров, возникающая во вращающемся в этом направлении ведущем диске несимметричная центробежная сила, действие которой передается на корпус через вал и закрепленные к корпусу опорные ролики, упирающиеся в боковую поверхность ведущего диска в месте, где их нормальные силы направлены навстречу ее действию.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области регулируемых гидромашин, а именно к аксиально-поршневым регулируемым моторам с переменным рабочим объемом. .

Изобретение относится к гидравлическим передачам и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. .

Изобретение относится к гидроприводам и позволяет обеспечить постоянство угловой скорости выходного вала. .

Изобретение относится к энергетической технике и, в частности, может использоваться в качестве двигателя для приведения в движение автомобилей и других транспортных средств или для работы электрогенератора

Изобретение относится к средствам преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и двигателю, снабженному таким средством и имеющему оси цилиндров, параллельные оси коренного вала
Наверх