БУНКЕР РАЗДАТОЧНО-НАКОПИТЕЛЬНЫЙ ДЛЯ ШАРИКОВ
HANDOUT-STORAGE BUNKER FOR BALLS

Изобретение относится к области силовых установок и двигателей объемного вытеснения, использующих сферические тела-шарики в качестве рабочих тел.
Перед автором стояла задача создать бункер для одновременного приема шариков, отводимых из нерабочих камер сразу нескольких исполнительных механизмов, каждый из которых имеет несколько выпускных отверстий, хранения и подачи их сразу к нескольким подавателям шариков, имеющих множество питающих магистралей, которые, придав шарикам механическую энергию, перемещают их в рабочие камеры сразу нескольких исполнительных механизмов, имеющих множество впускных отверстий, для совершения соответствующей работы.
Из уровня техники известно подъемное устройство, использующее шарики в качестве рабочих тел и содержащее цилиндр с поршнем и штоком, подпоршневая и надпоршневая полости которого соединены между собой через механизм подачи шариков и, свободно посаженные на шток с обоих сторон поршня, пластины. Между пластин, в сквозных отверстиях поршня установлены пружины SU 664914 А (КАДЕНЦЕВ Ф.Г.), 05.04.1976, B66F 11/00.
В известном устройстве подающий механизм перемещает шарики из одной полости в другую. Шарики, воздействуя через пластину на поршень, перемещают его, совершая работу. Пружины своими противоположными концами воздействуют на пластину, находящуюся в противоположной полости, которая в свою очередь воздействует на шарики, поджимая их к выпускному отверстию. Обратный ход осуществляется реверсированием механизма подачи.
Недостатком данного устройства является то, что полости соединены только одним каналом. Наличие только одного выпускного отверстия в каждой полости неизбежно будет приводить к сводообразованиям и прекращению подачи шариков.
Известно грузоподъемное устройство, использующее шарики в качестве рабочих тел и содержащее цилиндр с закрепленным на штоке поршня рабочим органом, а подпоршневая полость которого трубкой, через подающий механизм соединена с бункером, наполненным шариками SU 509524 А (ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ), 05.04.1976, B66F 11/00. Взято за прототип.
В известном устройстве подающий механизм перемещает шарики, поступающие из бункера по направляющей трубке под действием гравитационных сил, в подпоршневую полость цилиндра. Воздействуя на поршень, шарики сдвигают его, совершая работу по подъему груза.
Недостатком данного устройства является то, что подпоршневая полость цилиндра соединена с бункером только одной трубкой, что негативно сказывается на производительности, развиваемой мощности, кпд и скорости срабатывания. Наличие одного выпускного отверстия бункера требует усложнения его конструкции для предотвращения образования сводов из шариков, находящихся выше и препятствующих выходу шариков, или разрушения этих сводов. Известно, что: - «Шарики, насыпанные в ящик, кассету или бункер, не могут выпадать из него по одному через отверстие, сделанное в дне или стенке помещения. При открывании отверстия выпадает несколько шариков, а остальные остаются неподвижными, так как перед отверстием образуются группы шариков, упершихся друг в друга и составляющих некоторый «свод» над местом выхода. Этот свод тем прочнее, чем выше уровень шариков над отверстием. Для выпуска шариков по одному обычно применяются бункеры с вращающимся дном, приводимым в движение от мотора …» №55313 (Е.М. Гаврилов), 31.07.1939, Класс 81е, 136,
Предлагаемый бункер предназначен для применения в силовых установках, использующих исполнительные механизмы, имеющие в корпусах и крышках множественные отверстия для входа-выхода шариков в их рабочие камеры. Большое количество отверстий для входа-выхода шариков в корпусах и крышках исполнительных механизмов приводит к увеличению мощности исполнительных механизмов, кпд и скорости их срабатывания. Предлагаемый бункер позволяет принимать шарики, отводимые из нерабочих камер исполнительных механизмов, хранить их и снабжать шариками механизмы подачи, которые перемещают их, придав им механическую энергию, в рабочие камеры исполнительных механизмов для совершения соответствующей работы.
Предлагаемый бункер отличается тем, что дно корпуса имеет выпуклый конус высотой предпочтительно равный диаметру используемых шариков, а по нижнему краю корпуса расположены радиальные отверстия, предназначенные для входа-выхода шариков, равномерно распределенные по длине окружности с шагом меньше полутора диаметров используемых шариков, оси отверстий параллельны образующей конуса дна, а нижние края отверстий располагаются на образующей конуса, а также крышкой, закрывающей корпус и создающей давление на находящиеся внутри корпуса шарики с целью их выталкивания в присоединенные трубопроводные магистрали.
На Фиг. 1 показан поперечный разрез бункера. Бункер состоит из корпуса 1 с патрубками, крышки 2, траверсы 3, пружин 4, стяжных элементов 5. Полость заполнения шариками обозначена буквой А. На Фиг.2 показан вид бункера сверху.
ш
ш
ш
Корпус 1 имеет вид широкой чаши с фланцем по верхнему краю. Фланец корпуса имеет необходимое количество отверстий по числу стяжных элементов 5. Дно корпуса имеет небольшую выпуклую конусность, предпочтительно высота конуса равна или меньше среднего диаметра применяемых шариков (d). Для входа-выхода шариков по нижнему краю корпуса, равномерно распределенные по длине окружности с шагом <1,5 d, находятся радиально расположенные отверстия с осями, параллельными образующей конуса. Напротив, каждого отверстия закреплены патрубки, имеющие на своем свободном конце элементы крепления к трубопроводам, соединяющим бункер с механизмами подачи шариков. Крышка 2 имеет диаметр, меньший внутреннего диаметра корпуса 1 на величину зазора на сторону, равного предпочтительно 20% d. На верхней плоскости крышки жестко установлены кольца с внутренним диаметром, большим, чем вставляемые в них пружины, специально для этого подобранные. Траверса 3 имеет вид диска с диаметром, равным внешнему диаметру фланца корпуса 1. По краю траверсы симметрично фланцу корпуса расположены отверстия того же диаметра, что и во фланце, для установки стяжных элементов 5. На нижней плоскости траверсы 3 жестко установлены точно такие же кольца, что и на крышке 2 и строго, напротив. Для изготовления корпуса 1 и крышки 2 используются прочные и износостойкие материалы (различные стали, сплавы, металлы, композитные материалы).
Осуществление изобретения.
Соединив все патрубки корпуса трубопроводами с механизмами подачи, заполнив систему шариками и заполнив необходимым резервным количеством шариков корпус 1, положив сверху на шарики, находящиеся в корпусе 1, крышку 2, установив пружины 4 в предназначенные для них гнезда-кольца и установив на них сверху траверсу 3, стяжными элементами 5 стягивают корпус 1 и траверсу 3 сжимая пружины 4, чем создается давление крышки 2 на шарики, находящиеся в корпусе 1. Для создания давления на находящиеся внутри бункера шарики вместо пружин 4 между траверсой 3 и крышкой 2, как варианты, могут быть использованы различные амортизаторы, аккумуляторы и др.
В процессе работы шарики из нерабочих в данный момент камер исполнительных механизмов, механизмами подачи направляются по трубопроводам в бункер и, преодолевая сопротивление пружин крышки, проникают в полость А (Фиг. 1) бункера, что создает еще большее давление крышки на шарики, под действием которого шарики беспрепятственно доходят по трубопроводам до механизмов подачи, которые, придав им механическую энергию, перемещают их в рабочие в данный момент камеры исполнительных механизмов для совершения работы.
Таким образом, обеспечивается технический результат применения данного изобретения, а именно:
- поштучный прием шариков, отводимых из нерабочих камер исполнительных механизмов;
- хранение невостребованных шариков;
- поштучная раздача шариков к механизмам подачи, придающим шарикам механическую энергию для совершения работы в исполнительных механизмах.