ЛОПАСТНОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к лопастным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использована при создании объемных насосов и компрессоров.
Известна поршневая машина (патент ФРГ № WO 2010/010094 А2 «Поршневая машина» МПК F01C 9/00 (2006.01)), содержащая корпус с рабочей камерой, в которой размещен лопастной рабочий орган, хвостовик, кривошипный вал.
Недостатками этой поршневой машины являются низкая надежность механизма из-за высокой удельной нагруженности основных деталей, обеспечивающих преобразование движения лопастного рабочего органа во вращение кривошипного вала (в частности кривошипно-кулисной пары), неудовлетворительные удельные массогабаритные и, как следствие, низкие энергетические показатели.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией поршневой машины и определяются особенностями ее кинематической схемы.
Известна поршневая машина (патент США № US 2013/0205990 А1 «Поршневая машина» МПК F01B 3/00 (2006.01)), содержащая корпус с по крайней мере одной рабочей камерой, в которой (которых) размещены лопастные рабочие органы, которые могут быть выполнены заодно с хвостовиками, кривошипные валы.
Эта поршневая машина наряду с недостатками, присущими поршневому двигателю по патенту WO 2010/010094 А2 (указанными выше), обладает значительной конструктивной сложностью ввиду наличия большого числа деталей, обладающих сложными геометрией и технологией изготовления.
Названные недостатки данной поршневой машины также обусловлены ее конструкцией и определяются особенностями кинематической схемы.
Наиболее близким к заявляемому объекту устройством является лопастной двигатель (патент РФ № RU 2700108 С1 «Лопастной двигатель» F01C 9/00, F02B 53/00 (2006.01)), содержащий корпус с рабочей камерой и размещенной в ней лопастью, хвостовик, кривошипы.
Недостатками этого двигателя являются повышенная сложность конструкции, невысокие компоновочные и массогабаритные показатели, неоптимальная с точки зрения прочности, стойкости к изгибу и усталостной выносливости конфигурация лопасти рабочего органа и, вследствие перечисленного, недостаточные энергетические характеристики и надежность. Недостатки обусловлены особенностями кинематической схемы двигателя и ее конструктивного исполнения.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является необходимость повышения энергетических характеристик и надежности лопастного двигателя.
Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении энергетических характеристик и надежности лопастного двигателя.
Технический результат достигается тем, что в лопастной двигателе, содержащем корпус с рабочей камерой и размещенной в ней лопастью, хвостовик, ведущий и ведомый кривошипы, согласно полезной модели, лопасти выполнены трапецеидальной формы в количестве от двух до шести и размещены на сердечнике, хвостовик установлен на оси сердечника с лопастями, а ведомый кривошип расположен в пределах проекции корпуса на плоскость, перпендикулярную оси сердечника.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема лопастного двигателя с кривошипно-кулисным параллелограммным преобразующим механизмом.
Лопастной двигатель с кривошипно-кулисным параллелограммным преобразующим механизмом содержит корпус 1 с рабочими камерами 2, в котором размещен сердечник 3 с лопастями 4, каждая из которых (лопастей) делит каждую из рабочих камер на два рабочих объема А и Б. На хвостовике 5 сердечника шарнирно установлен ползун 6, помещенный в продольном пазу 7 кулисы 8. Кулиса шарнирно связана с кривошипами 9 (ведомым) и 10 (ведущим), установленными в корпусе. Кривошипы также связаны между собой зубчатым колесом 11.
Лопастной двигатель с кривошипно-кулисным параллелограммным преобразующим механизмом работает следующим образом: процессы рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания осуществляются в каждой из рабочих камер 2 попеременно в рабочих объемах А и Б, вследствие чего сердечник 3 с лопастями 4 совершает циклическое угловое перемещение (то есть, колебательное движение) между своими крайними положениями, за счет чего ползун 6, установленный на хвостовике 5, взаимодействуя с кулисой 8 через продольный паз 7, побуждает кулису, образующую совместно с кривошипами 9 и 10 и корпусом двигателя параллелограммный четырехзвенный механизм, приводить кривошипы в синфазное вращение, при этом крутящий момент может сниматься с вала любого из кривошипов, а равномерность угловой скорости вращения кривошипов обеспечивается маховыми массами двигателя.
Таким образом, применение кривошипно-кулисного параллелограммного преобразующего механизма позволяет повысить энергетические характеристики и надежность лопастного двигателя.