КОЛЬЦО
RING

Решение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в цилиндропоршневой группе двигателей внутреннего сгорания.
Известно герметизирующее сопряжение по патенту РФ на полезную модель №112281 F02F 5/00 опубл. 10.01.2012 Бюл. №1, содержащее компрессионное кольцо с конусообразной канавкой. Недостатком известного решения является то, что не учитывается износ деталей цилиндропоршневой группы, нарушающий заданную при изготовлении геометрию трущихся поверхностей деталей.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является компрессионное кольцо по патенту РФ на полезную модель №151610 F02F 5/00 опубл. 10.04.15. в БИ №10, содержащее две ступени разной высоты. Такая конструкция учитывает износ кольца по высоте, являющийся обратным вновь изготовленному кольцу.
Вместе с тем заданная конструкция кольца не учитывает прилегание кольца к цилиндру зависимого от формы трущейся поверхности цилиндра, изменяющейся при перекосах и износе сопряжений поршень-кольцо-цилиндр.
Задача предлагаемого решения - совершенствование конструкции кольца.
Технический результат использования решения заключается в повышении герметичности цилиндропоршневой группы деталей.
Указанный результат достигается тем, что на внутренней поверхности кольца имеются концентраторы напряжений для копирования наружной поверхностью кольца зеркала цилиндра.
Данное решение, по сравнению с прототипом, учитывает прилегание наружной поверхности кольца к зеркалу цилиндра.
На фиг. 1 изображено сопряжение кольцо-цилиндр.
На фиг. 2 изображено положение замка и концентратора напряжений кольца относительно поршневого пальца.
Кольцо (фиг. 1) содержит внутреннюю поверхность 1 и наружную поверхность 2 контактирующую с зеркалом цилиндра 3.
Сопряжение работает следующим образом. Упругость кольца и давление газов 4 (указано стрелками) прижимают наружную поверхность кольца к зеркалу цилиндра. Плотность прилегания зависит от формы контакта трущихся поверхностей. С учетом погрешностей изготовления, износов и перекосов, контактом кольца и цилиндра является, в общем случае, некруглая и нецилиндрическая поверхность. Концентраторы напряжений на внутренней поверхности 5 направленно уменьшают жесткость кольца с целью копирования наружной поверхностью кольца зеркала цилиндра и повышения герметичности цилиндропоршневой группы.
min
min
max
max
Наиболее распространенной формой контакта кольца и цилиндра является овал с большей осью перпендикулярной поршневому пальцу 6 (фиг. 2). Прилегание кольца и цилиндра по овальной линии зависит от положений замка 7 и концентратора напряжений 8. Минимальный радиус наружной поверхности кольца R перпендикулярной оси поршневого пальца обеспечивается замком, с другой стороны концентратором напряжений 8 с минимальной толщиной кольца S. Максимальный радиус контакта R (по оси поршневого пальца) обеспечивается максимальной толщиной кольца S.
Ориентированное положение замка и концентратора напряжений относительно поршневого пальца минимизирует вращение кольца, улучшает прирабатывание и герметичность цилиндропоршневой группы деталей.