BRPI0711017A2 - máquina de palheta - Google Patents
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Abstract
MáQUINA DE PALHETA, uma máquina de palheta de acordo com a invenção compreende um alojamento (1) com uma porta de entrada (2) e uma porta de saída (3), e um rotor montado em uma cavidade (4) do alojamento (1) e constituído por um prato (5); a máquina de palheta ainda compreende um cilindro guia (7) montado excentricamente na superfície de extremidade do alojamento (1) oposta ao prato (5), o cilindro guia (7) sendo giratório e fornecido com uma ranhura de faces diametraís (8) e palhetas de operação (6) montadas no prato (5) e adaptadas para rotação e movimento livre nas ranhuras (8) conforme o prato (5) gira; a excentricidade do eixo de rotação das palhetas de operação (6) é igual à excentricidade do eixo de rotação do cilindro guia (7); o perfil da cavidade (4) do alojamento (1) é oval, cilíndrico, epicicloidal ou curvado, e o diâmetro do cilindro guia (7) é de D> 4 e -L, enquanto o comprimento da palheta de operação (6) é de L<243>4e x sin 90<198>/N.
Description
"MÁQUINA DE PALHETA"
A presente invenção refere-seao projeto mecânico e pode ser usada em máquinas hidráulicas,bombas, compressores e motores de combustão interna.
É conhecida uma bomba depalheta compreendendo um alojamento em que um tambor éfixado, o tambor sendo fornecido com portas de sucção edescarga, uma cavidade interna do tambor compreendendo umrotor com ranhuras radiais em que as palhetas são montadas,as palhetas interagindo com fechos (patente Russa de modelode utilidade RU 40466, classe Int. F04C 2/344, publicada em10.09.2004).
A bomba de palheta da técnicaanterior é caracterizada por algumas desvantagens que são acomplexidade estrutural, confiabilidade insuficiente devidoa muitos acoplamentos de fricção, bem como bombeamentoineficiente do meio de operação.
É. conhecida uma máquina depalheta compreendendo um rotor montado excentricamente emuma cavidade de estator, palhetas móveis sendo montadas nasranhuras radiais do rotor e repousadas em um membro guiacilíndrico recebido em um orifício no rotor (vide patenteRussa RU 2011013 classe Int. F04C 2/344, publicada em15.04.1994).
Entre as desvantagens dessamáquina de palheta são a estrutura complexa, desgasteextensivo das palhetas móveis, e bombeamento ineficiente domeio de operação.É conhecida uma bombacompreendendo um alojamento tendo uma cavidade lá formada efornecida com uma porta de entrada e uma porta de saida, umrotor montado excentricamente na cavidade, lâminasestendendo-se diametralmente através do rotor, encaixadasnas paredes da cavidade e dividindo a mesma em umapluralidade de câmaras de operação, caracterizado pelo fatode que a seção cruzada da cavidade sendo uma combinação dedois arcos de um circulo com diferentes raios e duas seçõescurvilineas adjacentes que são porções complementares doespiral de Arquimedes de focos comuns, cada um dos arcossendo menor do que metade de um circulo. As extremidadesdessas seções curvilineas são tangencialmente direcionadasaos referidos arcos de um circulo nos pontos de intersecçãoentre eles, cada uma das lâminas movimentando-se emvelocidade constante como se percorresse sobre a porção nãocircular da cavidade enquanto desliza através do rotor, orotor girando em uma velocidade angular constante eajustando-se em um arco de raio inferior (vide patenteNorte-americana 2,260,888 A, 28.10.1941, F04c2/344). Cadalâmina da bomba montada no rotor é capaz de ser movimentadalongitudinalmente livre relativa ao eixo do rotor, adistância de seu movimento longitudinal sendo limitada portrês parâmetros, isto é, o espaço de ranhura da superfíciede lâmina, a excentricidade do eixo do rotor relativo aoeixo da cavidade interna do alojamento e o formato da seçãocruzada da cavidade de alojamento. A trajetória do movimentodas extremidades de lâminas é especificada pelo formato daseção cruzada da cavidade de alojamento nessa bomba.
Essa bomba também mostraestrutura complexa, desgaste extensivo das palhetas móveis ebombeamento ineficiente do meio de operação.
Um mecanismo giratórioconforme revelado na patente Norte-americana 2,373,656 A,17.04.1945, F04C 2/344 pode ser considerado como a técnicaanterior mais próxima por construção e efeito técnico. Omecanismo giratório compreende um estator e um rotor. Oestator compreende um alojamento cilíndrico, e a superfícieinterna desse alojamento possui uma seção cruzada geral naforma de uma cardióide, exceto por uma parte em que a paredeé fornecida com um recesso arqueado longitudinal. O rotorcompreende uma lançadeira cilíndrica e uma lâmina, alançadeira sendo adaptada para rotação no alojamento de talforma que uma parte da lançadeira entra no recesso. Alançadeira possui uma fenda diametral longitudinal em que alâmina é montada para movimento transversal na mesma, alâmina tendo tal comprimento que sua aresta encaixa asuperfície interna do alojamento conforme a lançadeira gira.Em qualquer lado do recesso, o alojamento é fornecido comuma porta de entrada e uma porta de saída, cada um tendo umalargura igual à espessura da lâmina. Além do mais, omecanismo giratório é fornecido com meio de controle paracontrolar o movimento de lâmina de modo a permitir que aaresta da lâmina varra a superfície interna do alojamento, omeio de controle sendo independente da lançadeira. Dessaforma, o mecanismo giratório ainda é caracterizado pelobombeamento ineficiente do meio de operação. Outradesvantagem é o uso estreito devido à seção cruzada decardióide da superfície interna do alojamento e uma larguralimitada das portas de entrada e saída restritas pelaespessura da palheta de operação.
O objetivo desta invenção é ade criar um novo design de uma máquina de palheta retratadapor bombeamento altamente eficiente do meio de operação e umamplo uso.
O objetivo acima é atingido aofornecer uma máquina de palheta compreendendo um alojamentocom uma porta de entrada e uma porta de saída, um rotormontado em uma cavidade do referido alojamento, o rotorsendo constituído por um prato, um cilindro guia montadoexcentricamente na superfície de extremidade do alojamentooposta ao prato, o cilindro guia sendo adaptado para rotaçãoe fornecido com uma ranhura de face diametral aberta apartir do lado do prato; e uma palheta de operação montadano prato e adaptada para rotação livre e movimento naranhura do cilindro guia conforme o prato gira,caracterizado pelo fato de que a excentricidade do eixo derotação da palheta de operação é igual à excentricidade doeixo de rotação do cilindro guia e caracterizado pelo fatode que, de acordo com a invenção, uma pluralidade depalhetas de operação e ranhuras, tanto as palhetas quanto asranhuras, ambas as palhetas e ranhuras, respectivamente,sendo igual em tamanho, é fornecida, o perfil da cavidade dealojamento é um de um formato oval, formato cilíndrico,formato epicicloidal e formato curvado, e o diâmetro docilindro guia é de D> 4 e - L, em que e é uma excentricidadedo eixo do cilindro guia, em que o comprimento da palheta deoperação é de L^4e χ sin 90°/N, em que N é o número depalhetas de operação.
Na máquina de palheta deacordo com a invenção, o prato pode ser coaxial ao eixo dacavidade do alojamento.
Na máquina de palheta deacordo com a invenção, o prato pode ser excêntrico ao eixoda cavidade do alojamento.
Ao fornecer uma pluralidadedas palhetas de operação e fornecer no cilindro guia umapluralidade de ranhuras, tanto as palhetas quanto asranhuras, respectivamente, sendo iguais em tamanho,caracterizado pelo fato de que o diâmetro do cilindro guiaD> 4 e - L e o comprimento da palheta de operação L^4e χ sin90°/N resulta bombeamento altamente eficiente do meio deoperação na máquina de palheta de acordo com a invenção.O perfil oval, cilíndrico,
epicicloidal ou curvado da cavidade do alojamento, bem comoa montagem coaxial ou excêntrica do prato com relação aoeixo da cavidade do alojamento resulta em amplo uso damáquina de palheta de acordo com a invenção. Um formatoadequado da cavidade do alojamento e orientação do prato comrelação ao eixo da cavidade do alojamento pode serselecionado para uso em máquinas hidráulicas, bombas parabombeamento em diversos ambientes de operação, compressoresde ar e motores de combustão interna.
As vantagens acima mencionadastornam esta invenção proeminente comparada à técnicaanterior.
O pedido de patente éilustrado pelos desenhos anexos, em que
a figura 1 é uma visão em seção cruzada geral da máquina de
palheta de acordo com a invenção; ea figura 2 é uma elevação lateral da máquina de palhetamachine de acordo com a invenção.
Uma máquina de palhetacompreende um alojamento 1 com uma porta de entrada 2 e umaporta de saida 3, um rotor montado em uma cavidade 4 doalojamento 1, o rotor sendo constituído por um prato 5, umcilindro guia 7 montado excentricamente na superfície deextremidade do alojamento 1 oposta ao prato 5, o cilindroguia 7 sendo giratório e fornecido com uma ranhura de facediametral 8 aberta a partir do lado do prato 5, e umapalheta de operação 6 montada no prato 5 e adaptada pararotação e movimento livre na ranhura 8 do cilindro guia 7conforme o prato 5 gira. A excentricidade do eixo de rotaçãodas palhetas de operação 6 é igual à excentricidade do eixode rotação do cilindro guia 7. Uma pluralidade das palhetasde operação 6 e ranhuras 8, tanto as palhetas 6 quanto asranhuras 8, ambas as palhetas e as ranhuras, respectivamente,sendo iguais em tamanho, é fornecida, o perfil da cavidade 4do alojamento 1 é oval, cilíndrico, epicicloidal ou curvado,e o diâmetro do cilindro guia 7 é D> 4 e - L, enquanto ocomprimento da palheta de operação 6 é de L<4e χ sin 90°/N.
Em tal máquina de palheta deacordo com a invenção, o prato 5 pode ser montado de formacoaxial ao eixo da cavidade 4 do alojamento 1.
Em tal máquina de palheta deacordo com a invenção, o prato 5 pode ser montadoexcentricamente ao eixo da cavidade 4 do alojamento 1.
A máquina de palheta operaconforme abaixo descrito.
No caso em que o prato 5 gira,as palhetas de operação 6 movimentam-se nas ranhuras de facediametral 8 do cilindro guia 7 e giram na cavidade deoperação 4 do alojamento 1. Ao mesmo tempo, um vácuo égerado na área da porta de entrada 2. Portanto, o meio deoperação proveniente da porta de entrada 2 é capturado pelaspalhetas de operação 6 e é transferido, sob pressãoexcessiva, por meio da cavidade de operação 4 do alojamento1 à porta de saída 3.
No caso em que as palhetas deoperação 6 movimentam-se progressivamente nas ranhuras 8 docilindro guia 7, suas extremidades estão mais próximas entresi quando os centros das duas palhetas de operação 6 maispróximos ao centro da rotação do cilindro guia 7 estãoeqüidistantes desse centro. Em qualquer outra posição, adistância entre as extremidades das palhetas de operaçãoserá mais longa.
Para evitar a intersecção dasextremidades das palhetas de operação 6 nas ranhuras docilindro guia, seu comprimento deve cumprir com a seguinterelação: L≤4e χ sin 90°/N.
Ao mesmo tempo, o diâmetro docilindro guia 7 deve cumprir com a relação: D> 4 e - L. Seessa for violada, a extremidade da palheta de operação 6,que é mais distante do cilindro guia 7, não se encaixa com aranhura correspondente 8 do cilindro guia 7, e o dispositivode acordo com a invenção é ineficaz.
As relações acima mencionadasobtidas experimentalmente garantem um bombeamento altamenteeficiente do meio de operação.
Ao comparar a máquina deacordo com as características distintas desta invenção comas da técnica anterior, portanto, a novidade pode serdetectada.
Essas característicasdistintas resultam em um efeito positivo de fornecer umanova máquina de palheta tendo um design simples e amplo usoe demonstrando bombeamento altamente eficiente do meio deoperação.
Essa máquina de palheta éindustrialmente aplicável, pois pode ser usada em projetomecânico e, especificamente, em máquinas hidráulicas, bombas,compressores e motores de combustão interna.
Claims (4)
1. "MÁQUINA DE PALHETA",caracterizada por compreender um alojamento (1) com umaporta de entrada (2) e uma porta de saída (3), um rotormontado em uma cavidade (4) do referido alojamento (1), orotor sendo constituído por um prato (5), um cilindro guia(7) montado excentricamente na superfície de extremidade doalojamento oposta ao prato (5), o cilindro guia (7) sendoadaptado para rotação e fornecido com uma ranhura (8) deface diametral aberta a partir do lado do prato (5), e umapalheta (6) de operação montada no prato (5) e adaptada pararotação e movimento livre na ranhura (8) do cilindro guia (7)conforme o prato (5) gira, sendo que a excentricidade doeixo de rotação da palheta (6) de operação é igual àexcentricidade do eixo de rotação do cilindro guia (7); umapluralidade de palhetas (6) de operação e ranhuras (8),ambas as palhetas (6) e as ranhuras (8), respectivamente,sendo iguais em tamanho, é fornecida, o perfil de cavidade(4) do alojamento é um de um formato oval, formatocilíndrico, formato epicicloidal e formato curvado, e odiâmetro do cilindro guia (7) é de D> 4 e - L, em que e éuma excentricidade do eixo do cilindro guia (7), em que ocomprimento da palheta (6) de operação é de L^4e χ sin 90°/N,em que N é o número das palhetas de operação.
2. "MÁQUINA DE PALHETA",conforme o reivindicada em 1, caracterizada pelo fato de queo prato (5) é coaxial ao eixo da cavidade (4) do alojamento(1)
3.
"MÁQUINA DE PALHETA",conforme o reivindicado em 1, caracterizada pelo fato de queo prato (5) é montado excentricamente ao eixo da cavidade (4)do alojamento (1).
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