ПРИВОД НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

К заявке №2012125286/06(038709)
Привод насосной установки
Полезная модель, относится к области гидромашиностроения, в частности к поршневым насосам.
Известен ручной поршневой насос, включающий в свой состав рукоятку, поршень и шатунный механизм. (Турк В.И. Насосы и насосные станции. Издательство М.: Стройиздат, 1961, стр.170, рис.120)
Недостатком этого устройства является то, что оно приводится в движение вручную.
Наиболее близким к заявляемому устройству является поршневой насос, состоящий из рабочей камеры, поршня, цилиндра, штока, крейцкопфа, шатуна, кривошипа, маховика, нижнего и верхнего клапанов (Ишлинский А.Ю. Политехнический словарь. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Советская энциклопедия, 1989,.стр.406].
Принцип работы поршневого насоса заключается в следующем. При движении поршня в рабочей камере насоса создается разрежение, нижний клапан открыт, а верхний клапан закрыт, - происходит всасывание жидкости. При движении в обратном направлении в рабочей камере создается избыточное давление, и уже открыт верхний клапан, а нижний закрыт, - происходит нагнетание жидкости. Поршневой насос принимается за прототип заявляемого устройства.
Недостатком этого устройства является то, что кривошип, шатун и поршень определяют его продольный габарит, что в некоторых технических условиях не может быть использовано.
Задачей полезной модели является создание такого устройства, которое позволит кривошип и шатун поместить в плоскость, перпендикулярную движению поршня.
Сущность заявляемого устройства заключается в том, что привод насосной установки, включающий четырехзвенный шарнирный кривошипно-коромысловый механизм и гидроцилиндр с поршнем, снабжен винтом и гайкой, образующие винтовую кинематическую пару, а коромысло четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма выполнено за одно целое с винтом винтовой кинематической пары, а гайка винтовой кинематической пары жестко соединена с поршнем насоса.
На фиг.1 показан привод насосной установки, на фиг.2-кривошипно-коромысловый механизм установки.
Привод установки состоит из стойки 1, кривошипа 2, шатуна 3, коромысла 4, выполненного за одно целое с винтом 5, гайки 6, жестко соединенной с поршнем насоса 7, и гидроцилиндра 8, установленного на стойке 1.
5
5
5
5
5
5
Кривошип 2 входит со стойкой 1 во вращательную кинематическую пару пятого класса p, шатун 3 входит с кривошипом 2 также во вращательную кинематическую пару пятого класса p, коромысло 4 образует с шатуном 3 вращательную кинематическую пару пятого класса p, со стойкой 1 также вращательную кинематическую пару p, винт 5, выполненный за одно целое с коромыслом 4, образует с гайкой 6 винтовую кинематическую пару пятого класса p, поршень 7, жестко соединенный с гайкой 6, входит с гидроцилиндром 8 в поступательную кинематическую пару пятого класса р.
Привод насосной установки относится к неодносемейственным механизмам. В нем звенья 1, 2, 3 и 4 образуют кривошипно-коромысловый механизм третьего семейства [ Артоболевский-И.И. Теория механизмов. Изд-во «Наука», 1965. стр.88], подвижность которого определится по формуле [ Артоболевский-И.И. Теория механизмов. Изд-во «Наука», 1965. стр.85, формула (3.8)], как
3
5
W=3n-2p=3·3-2·4=9-8=1.
4
Звено 6 образует однозвенную группу нулевой подвижности (W=0) четвертого семейства [ Артоболевский-И.И. Теория механизмов. Изд-во «Наука», 1965.стр.89]  которая через винтовую пару присоединяется к кривошипно-коромысловой части механизма, а через поступательную пару - к гидроцилиндру, установленному на стойке. Подвижность этой группы определится по формуле [ Артоболевский-И.И. Теория механизмов. Изд-во «Наука», 1965.стр.85, формула(3.9)]
4
5
W-2n-p=2·1-1·2=0.
Таким образом, общая подвижность заявляемого устройства оказывается равной
3
4
W=W+W=1+0=1.
Полученный результат доказывает, что в механизме достаточно задать движение любому из звеньев, чтобы вся система начала двигаться вполне определенно.
Работает привод насосной установки следующим образом. Задавая вращение кривошипу 2, шатун 3 передаст движение коромыслу 4, которое, совершая качательное движение (в силу того, что длина коромысла больше длины кривошипа), заставит гайку 6 с поршнем 7, работающим в плоскости, перпендикулярной движению кривошипа, поступательно двигаться в гидроцилиндре 8, перекачивая жидкость через клапаны А и В.