Поршневое кольцо
ц 54I060
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сова Советских
Социалистических
Ресот&еи
1 ! е; ° ° «в с„, 11 (Gl) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.?3 (21) 1947415/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48
Дата опубликования описания 28.02.77 (51) М Кч F 16J 9/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 62-762(088.8) (72) Авторы изооретения Ю. Ю. Жевченко, А. Г. Скундин, В. Л. Кубланов и Б. И. Акимов (71) Заявитель (54) ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО
sin»o P (»)
cos ф» — cos»ц (P(q) sin фу
/,е (.—: — — ) щий дуге окружности кольца в свободном состоянии;
Р(р) — заданное радиальное давление в точке, соответствующей углу; где
Изобретение относится к двигателе- и компрессоростроению и касается конструкции поршневого кольца.
Известны конструкции поршневых колец, которые создают неравномерную эпюру радиального давления на стенку цилиндра за счет переменного радиуса кривизны или монотонного изменения радиальной толщины по периметру кольца. Основной недостаток известных конструкций поршневых колец с заданным ра- 10 диальным давлением заключается в трудоемкости обеспечения переменного радиуса кривизны наружной и внутренней цилиндрических поверхностей. Кроме того, по мере износа колец и цилиндров изменяется эпюра радиаль- 15 нь.х давлений, что ухудшает работоспособность указанных колец, и тем самым снижаются технико-экономические показатели работающего двигателя. (11
Целью изобретения является обеспечение 20 неравномерного, например грушевидной форh, — глубина впадины, соответствующая углу;
rp — угол м ежду осями симметрии кольца и впадины, соответствую- 30 мы, радиального давления на стенку цилиндра с одновременным повышением его работоспособности, долговечности и технологичности изготовления.
Это достигается тем, что для обеспечения заданной эпюры радиальных давлений на внутренней поверхности поршневого кольца выполнены выступы с постоянной радиальной толщиной, равной максимальной радиальной толщине поршневого кольца, а впадины между выступами выполнены разновеликими с постоянным радиальным сечением в пределах одной впадины. Прп этом в свободном состоянии поверхность, образуемая вершиной выступов, выполнена В Виде окружности, концентрнчной наружной поверхности кольца, а длина впадины по периметру равна половине шага расположения смежных выступов, прн этом их глубина определяется по формуле:
541060
cos ф — cos y<> ) P (:1) sin c;d
"(- -- ) где h
R(V)—
Š— модуль упругости материала кольца;
r — радиус цилиндра, в котором будет работать кольцо;
Л вЂ” радиус окружности кольца в свободном состоянии;
Ьо — радиальная толщина кольца;
У, — постоянный момент инерции поперечного сечения кольца.
На фиг. 1 представлено предлагаемое поршневое кольцо в свободном состогп1ии; на фиг. 2 — то же, в сборе с цилиндром.
Поршневое кольцо (см. фиг. 1) диаметром
D и замком А имеет разновеликие по глубине впадины 1, выполненные на внутренней ци- 15 линдрической поверхности. Разновеликие впадины 1 создают необходимый момент инерции
1(р) поперечного сечения для данного участка кольца.
Поршневое кольцо с диаметром D и замком 2)
А вставляют в цилиндр 2 диаметром а, для чего кольцо сжимают, и его замок А уменьшается до величины а.
В этом случае закон измепешгя текущего момента инерции У (ср) попсречного сечения 25 создает заданну1о эпюру радиальных давлений (например, грушевидш1й формы) кольца на стенку цилиндра.
Таким образом, в предложенной конструкции поршневое кольцо в свободном состоянии 30 имеет форму окружности, диаметр .0 которой больше номинального диаметра цилиндра d.
В рабочем состоянии кольцо также имеет (/ Я1П;о ) Р(о)
";. ==- "о 1 — 2 глубина впадины, соответству1ощая углу; угол между осями симметрии чп кольца и впадины, соответствуюLUHH )Jgl e ок17Ужностп Ко 71 172 свободном состоянии; заданное радиальное давление в точке, соответс771у ющей углу; 45 модуль упругости материала кольца; форму окружности, равную диаметру 4 цилиндра. Цилиндрическая форма при любом состоянии кольца повышает его приспособляемость к стенкам цилиндра, и тем самым постоянно обеспечивается заданная эпюра радиальных давлений, а наличие участков, имеющих максимальную радиальную толщину, увеличивает опорную поверхность торцов, что у., сньшает взаимный износ колец, канавки иорпгня и стенок цилиндров.
Формула изобретения
1. Поршневое кольцо, выполненное с переменным радиальным сечением, обеспечивающим заданную эпюру радиальных давлений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения приспособляемости кольца к стенкам цилиндра и повышения технологичности его изготовления, па внутренней поверхности поршневого кольца выполнены выступы с постоянной радиальной толщиной. равной максимальной радиальной толщине поршневого кольца, а впадины между выступами вы".îëпены разновеликими с постоянным радиальным сечением в пределах одной впадины.
2. Кольцо по п. 1, о тл и ч а ю щ ее с я тем, гго в свободном состоянии поверхность, ооразуемая вершиной выступов, выполнена в виде окру кности, концентричной наружной поверхности кольца, а длина впадины по периметру равна половине шага расположения смежных выступов, при этом их глубина определяется по фор.;1уле
r — радиус цилиндра, в котором будет работать кольцо;
R — радиус окружности кольца в свободном состоянии;
6о — радиальная толщина кольца;
1о — постоянный момент инерции поперечного сечения кольца.
Источник информации, принятый во внимание при экспсртизе:
1. Знглиш К. Порп невые кольца. Т. 1 «Мап1иностроенис», М., 1962, с. 74, том 1.
541060 фи г.1
Фиг.?
Составитель Ю. Жевченко
Редактор О. Юркова Техред Л. Гладкова Корректор Е. Жаворонкова
Заказ 117/1 Изд. № 119 Тираж 1134 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, пр. Сапунова, 2
