RU2050467C1 - Spring pulse engine - Google Patents

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: cylindric socket 2 is mounted on frame 1. The socket interacts with the cylindric platform 4 wherein the engine is mounted. The engine is coupled with cam shaft 9. Cams 11 of the shaft interact with pendulum 13 through cantilever 14. The pendulum is pivotally connected with hummer 17 through connecting rods 16. The face of the pendulum is secured to the cantilever whose end face is coupled with the cam shaft. The bottom face of force spring 21 abuts against plate 22. The other face abuts against cover 24 interacting with roller 25. EFFECT: improved design. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к движительным устройствам, предназначенным для движения автомобильного, железнодорожного, водного, воздушного и космического транспорта. The invention relates to propulsion devices designed for the movement of automobile, railway, water, air and space vehicles.

Наиболее близким к изобретению является инерционно-импульсное устройство, содержащее корпус транспортного средства со средством связи с инерционно-импульсным преобразователем периодичес- кого воздействия в однонаправленное движение, выполненный в виде подвижно установленного инерционного ударного элемента и наковальни, неподвижно установленной на корпусе, и привод. Closest to the invention is an inertial-impulse device comprising a vehicle body with a means of communication with an inertial-impulse converter of periodic action in unidirectional movement, made in the form of a movably mounted inertial shock element and anvil fixedly mounted on the body, and a drive.

Недостатками известного устройства являются низкий КПД, а также недостаточная надежность конструкции. The disadvantages of the known devices are low efficiency, as well as insufficient reliability of the design.

В предложенном пружинном импульсном движителе, содержащем цилиндрическое гнездо, закрепленное на поверхности рамы, в котором размещается на роликах цилиндрическая платформа с возможностью поворота вокруг своей оси, где установлен двигатель, вал которого соединяется с кулачковым валом пружинного импульcного движителя, маятник, верхний торец которого закреплен на валу, щиты которого взаимодействуют с отверстиями, выполненными в боковых опорах, между верхним и нижним торцами маятника выполняется кронштейн с роликом, взаимодействующий с роликами и плитой, выполненный с шарнирно соединенным шатуном, шарнирно соединенным с нижним концом маятника, с целью удержания силовой пружины в вертикальном положении (при работе) ее нижний торец упирается в тарелку, шарнирно соединенную с концом кронштейна, закрепленного на валу, верхний торец пружины упирается в крышку, взаимодействующую с роликами, шипы которых взаимодействуют с отверстиями, выполненными в боковых опорах. In the proposed spring pulse propulsion device containing a cylindrical socket mounted on the surface of the frame, in which the cylindrical platform is placed on rollers with the possibility of rotation around its axis, where the engine is installed, the shaft of which is connected to the cam shaft of the spring pulse propulsion device, a pendulum whose upper end is fixed to the shaft, the shields of which interact with the holes made in the side supports, between the upper and lower ends of the pendulum is a bracket with a roller interacting with rollers and plate, made with a pivotally connected connecting rod, pivotally connected to the lower end of the pendulum, in order to keep the power spring in a vertical position (during operation), its lower end abuts against a plate pivotally connected to the end of an arm fixed to the shaft, the upper end of the spring abuts into the lid interacting with the rollers, the spikes of which interact with the holes made in the side supports.

На фиг. 1 изображен транспорт с предложенным пружинным импульсным движителем; на фиг. 2 показано цилиндрическое гнездо, вид сверху; на фиг. 3 изображен импульсный движитель без одной боковой опоры, когда маятник находится в вертикальном положении; на фиг. 4 маятник находится в крайнем левом положении. In FIG. 1 shows a transport with the proposed spring pulse propulsion; in FIG. 2 shows a cylindrical socket, a top view; in FIG. 3 shows a pulsed propulsion device without one lateral support when the pendulum is in an upright position; in FIG. 4 pendulum is in the extreme left position.

Пружинный импульсный движитель (автомобильного, железнодорожного, водного транспорта и т.д.) содержит раму 1 транспорта, в которой закреплено цилиндрическое гнездо 2, на дне которого на роликах 3 установлена цилиндрическая платформа 4, выполненная с шипом 5, с возможностью поворота вокруг своей оси (стрелка ω механизм поворота известен). На платформу 4 установлен пружинный импульсный движитель 6, содержащий боковые опоры 7 (на фиг. 3 и 4 передняя опора снята), двигатель 8, закрепленный снаружи на опоре 7. Вал 9 двигателя соединяется с кулачковым валом 10, концы которого оканчиваются шипами, взаимодействующими с отверстиями боковых опор 7. Кулачковый вал 10 выполняется с кулаками 11. В отверстиях боковых опор 7 подвижно устанавливаются шипы вала 12. С целью предотвращения передачи импульсных ударов пружинного движителя на вал 12 крепится верхний торец маятника 13, между верхним и нижним торцами которого крепится кронштейн 14, на торце которого установлен ролик 15, взаимодействующий с кулаками 11. На нижнем конце маятника 13 шарнирно крепится шатун 16, шарнирно соединенный с молотом 17, взаимодействующим с наковальней 18, закрепленной на платформе 4 и на плите 19, боковые торцы которой закреплены на боковых опорах 7. С целью уменьшения силы трения устанавливаются ролики 20, взаимодействующие с молотом 17, выполненные на их торцах шипы взаимодействуют с отверстиями, выполненными на боковых опорах 7. The spring pulse propulsion device (automobile, railway, water transport, etc.) contains a transport frame 1 in which a cylindrical socket 2 is fixed, at the bottom of which a cylindrical platform 4 is installed on the rollers 3, made with a spike 5, with the possibility of rotation around its axis (arrow ω rotation mechanism is known). A spring impulse mover 6 is installed on the platform 4, comprising lateral bearings 7 (the front support is removed in FIGS. 3 and 4), an engine 8 mounted externally on the support 7. The motor shaft 9 is connected to a cam shaft 10, the ends of which end with spikes interacting with the holes of the side bearings 7. The cam shaft 10 is carried out with the fists 11. In the holes of the side bearings 7, the spikes of the shaft 12 are movably mounted. In order to prevent the transmission of impulse blows of the spring propulsion device, the upper end face of the pendulum 13 is fixed between the upper and lower the ends of which the bracket 14 is attached, on the end of which a roller 15 is mounted, which interacts with the fists 11. At the lower end of the pendulum 13, a connecting rod 16 is pivotally connected to the hammer 17, which interacts with the anvil 18, mounted on the platform 4 and on the plate 19, the side ends which are fixed on the side supports 7. In order to reduce the friction force, rollers 20 are installed that interact with the hammer 17, the spikes made at their ends interact with the holes made on the side supports 7.

С целью удержания силовой пружины 21 в вертикальном положении (при работе) ее нижний торец упирается в тарелку 22, шарнирно соединенную с концом кронштейна 23, закрепленного на валу 12. Верхний торец пружины 21 упирается в крышку 24, взаимодействующую с роликами 25, шипы которых взаимодействуют с отверстиями, выполненными в боковых опорах 7. In order to keep the power spring 21 in an upright position (during operation), its lower end abuts against a plate 22 pivotally connected to the end of an arm 23 mounted on the shaft 12. The upper end of the spring 21 abuts against a cover 24 interacting with rollers 25, whose spikes interact with holes made in the side supports 7.

На фиг. 3 показан импульсный удар с силой F молота 17 по наковальне 18. Сила F передается на наковальню 18, закрепленную на цилиндрической платформе 4, далее на стенку цилиндрического гнезда 2 и на раму 1, вследствие чего транспорт начинает двигаться (фиг. 2, стрелка V). In FIG. Figure 3 shows an impulse strike with the force F of the hammer 17 on the anvil 18. The force F is transmitted to the anvil 18 mounted on the cylindrical platform 4, then to the wall of the cylindrical socket 2 and to the frame 1, as a result of which the transport begins to move (Fig. 2, arrow V) .

На фиг. 4 преодолевая силу F, давление рабочей пружины 21, инерцию покоя молота 17, кулак 11 через кронштейн 14, выполненный с роликом 15, поворачивает маятник 13 в левое крайнее положение. Силой F давление рабочей пружины 21 передается на крышку 24, таpелку 22 и кронштейн 23, поворачивающий с крутящим моментом М_кр F ˙ l вал 12 с маятником 13. Вал 10 вращается со значительной частотой (при n 3600 об/мин или 60 об/с), каждый кулак 11 60 раз в секунду отодвигает маятник 13 влево), следовательно, при наскоке кулака 11 возникает импульсная сила F₂ удара (фиг. 4), направленная в сторону движения транспорта (фиг. 2, стрелка V). Импульсная сила F₂ удара передается через шипы кулачкового вала, соединенного с валом 9 двигателя 8, на боковые опоры 7, закрепленные на цилиндрической платформе 4, далее на стенку цилиндрического гнезда 2 и раму 1. Одновременно сила F₂ передается и через шип 5 на раму 1. Чем сила F₁ давления пружины 21 и масса молота 17 (с учетом E

) больше, тем мощность движителя, а следовательно, и скорость будут больше. Как только кулак 11 повернется вправо (стрелка ω) под силой F₁давления пружины 21 (под крутящим моментом М_кр F ˙ l), маятник 13 двинет шатун 16 с молотом 17, взаимодействующим с плитой 19 и роликами 20, вправо до импульсного удара по наковальне 18. После удара молота 17 о наковальню 18 между валом 10 и роликом 15 образуется зазор e.In FIG. 4 overcoming the force F, the pressure of the working spring 21, the inertia of the rest of the hammer 17, the fist 11 through the bracket 14, made with a roller 15, rotates the pendulum 13 in the left extreme position. Force F the pressure of the working spring 21 is transmitted to the cover 24, the plate 22 and the bracket 23, which rotates with a torque M _cr F ˙ l the shaft 12 with the pendulum 13. The shaft 10 rotates with a significant frequency (at n 3600 rpm or 60 rpm ), each fist 11 60 times per second pushes the pendulum 13 to the left), therefore, when the fist 11 is attacked, a pulsed impact force F ₂ arises (Fig. 4), directed towards the direction of transport (Fig. 2, arrow V). Impulse force F _{2 of the} impact is transmitted through the spikes of the cam shaft connected to the shaft 9 of the engine 8 to the side supports 7 mounted on the cylindrical platform 4, then to the wall of the cylindrical socket 2 and the frame 1. At the same time, the force F ₂ is transmitted through the spike 5 to the frame 1. What is the force F ₁ pressure of the spring 21 and the mass of the hammer 17 (taking into account E

) is greater, the power of the propulsion, and therefore the speed will be greater. As soon as the fist 11 turns to the right (arrow ω) under the force F _{1 of the} pressure of the spring 21 (under the torque M _cr F ˙ l), the pendulum 13 moves the connecting rod 16 with the hammer 17, interacting with the plate 19 and the rollers 20, to the right until the impulse strike Anvil 18. After the hammer 17 hits the anvil 18, a clearance e is formed between the shaft 10 and the roller 15.

Итак, за полоборота вала 10 возникает два импульсных удара с силами F, F₂, двигающими тpанспоpт в одном направлении, а за полный оборот вала 10 четыре импульсных удара или в течение одной секунды (4 х 50 200 ударов) происходит 200 импульсных ударов.So, for a half-revolution of the shaft 10 there are two impulse blows with forces F, F ₂ , moving the transport in one direction, and for a full revolution of the shaft 10 four impulse strokes or within one second (4 x 50 200 strokes), 200 impulse shocks occur.

При отклонении маятника 13 с рычагом 23 вправо и влево пружина 21 с крышкой 24, взаимодействуя с роликами 25, тоже отклоняется влево и вправо. Силы F, F₂ импульсных ударов зависят от силы давления рабочей пружины 21, высоты кулака 11 (фиг. 3), отклонения маятника 13 на угол α (фиг. 4), от длины L маятника, увеличивающие ход S движения молота 17, и от расстояния l между кулачковым валом 10 и валом 12.When deflecting the pendulum 13 with the lever 23 to the right and left, the spring 21 with the cover 24, interacting with the rollers 25, also deviates left and right. Forces F, F _{2 of} impulse shocks depend on the pressure force of the working spring 21, the height of the fist 11 (Fig. 3), the deviation of the pendulum 13 by an angle α (Fig. 4), on the length L of the pendulum, increasing the stroke S of the movement of the hammer 17, and the distance l between the cam shaft 10 and the shaft 12.

Для движения транспорта назад импульсный движитель 6 при помощи шипа 5 платформы 4, взаимодействуя с роликами 3, поворачивается на 180^о, после чего запускается двигатель 8.To traffic back pulse mover 6 using 5 cleat platform 4, interacting with the rollers 3, is rotated by ¹⁸⁰ after which the motor 8 is started.

Claims (5)

1. ПРУЖИННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ, содержащий корпус транспортного средства со средством связи с инерционно-импульсным преобразователем периодического воздействия в однонаправленное движение, выполненный в виде подвижно установленного инерционного ударного элемента и наковальни, неподвижно установленной на корпусе, и привод, отличающийся тем, что он снабжен цилиндрической платформой, установленной на корпусе, с боковыми упорами для вала привода, на котором установлен элемент связи вала привода с преобразователем, выполненным в виде вертикально установленного маятника-рычага, связанного через ролик с ударным кулачковым элементом, закрепленным на валу привода, при этом верхний конец маятника-рычага шарнирно соединен с упругим элементом средства связи корпуса транспортного средства с преобразователем, нижний конец шарнирно соединен через шатун с подвижно установленным инерционным ударным элементом. 1. SPRING PULSE MOTOR, comprising a vehicle body with a means of communication with an inertial-pulse converter of periodic action in unidirectional movement, made in the form of a movable inertial shock element and anvil fixedly mounted on the body, and the drive, characterized in that it is provided with a cylindrical a platform mounted on the housing, with lateral stops for the drive shaft, on which the coupling element of the drive shaft with the Converter, made in the form a vertically mounted pendulum-lever connected through a roller with a shock cam element fixed to the drive shaft, while the upper end of the pendulum-lever is pivotally connected to the elastic element of the vehicle body communication means with the converter, the lower end is pivotally connected via a connecting rod to a movably mounted inertial shock an element. 2. Движитель по п.1, отличающийся тем, что инерционный ударный элемент размещен на цилиндрической платформе и выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения с помощью роликов. 2. The mover according to claim 1, characterized in that the inertial shock element is placed on a cylindrical platform and is made with the possibility of reciprocating movement using rollers. 3. Движитель по п.1, отличающийся тем, что наковальня боковыми сторонами закреплена на цилиндрической платформе. 3. The mover according to claim 1, characterized in that the anvil with the sides is fixed on a cylindrical platform. 4. Движитель по п.1, отличающийся тем, что узел крепления средства связи корпуса с преобразователем выполнен в виде вертикально установленной пружины сжатия, на верхнем торце которой установлен элемент скольжения, выполненный в виде роликов, а нижний торец шарнирно соединен с верхним концом маятника-рычага через кронштейн. 4. The mover according to claim 1, characterized in that the attachment point of the housing communication means with the transducer is made in the form of a vertically mounted compression spring, on the upper end of which is installed a sliding element made in the form of rollers, and the lower end is pivotally connected to the upper end of the pendulum - lever through the bracket. 5. Движитель по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрическая платформа выполнена с возможностью поворота вокруг оси и связана с корпусом транспортного средства с помощью элементов скольжения, выполненных в виде роликов. 5. The mover according to claim 1, characterized in that the cylindrical platform is rotatable around the axis and connected to the vehicle body using sliding elements made in the form of rollers.

Images