SU1245824A1 - Piston machine,mainly operating in stirling cycles - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к. холодильной технике, а именно к поршневым газовым машинам вытеснительного тина, и может быть использовано как в газовых холодильных маншнах или тепловых насосах, рабо- таюш,их по обратному циклу Стирлинга, так и в поршневых газовых двигател х, работающих на гор чих газах но пр мому циклу Стирлинга.The invention relates to refrigeration engineering, namely, to piston gas machines of displacing gas, and can be used both in gas refrigeration manes or heat pumps, operation, in the reverse Stirling cycle, and in gas piston engines running on mountains. sihih gases in the Stirling direct cycle.

Целью изобретени   вл етс  полное уравновешивание машины при равных ходах поршн  и вытеснител  и улучшение мас- согабаритных характеристик.The aim of the invention is to completely balance the machine with equal strokes of the piston and displacer and to improve the overall dimensions.

На чертеже представлена предлагаема  поршне-ва  машина, общий вид.The drawing shows the proposed piston-wah machine, a general view.

Поршнева  машина содержит поршень 1, вытеснитель 2, холодильник 3, регенератор 4 и те 1лообменник 5. Поршень 1 соединен с двум  коленчатыми валами 6 с помона.ью шатунов 7 1. К последним подсоединен один из концов шатунов 8 вытеснител  2, которые другими концами соединены между собой или непосредственно, или через траверсу 9. Шатуны 8 вытеснител  2 имеют третью ось врашени , но которой соединены с шатунами-замедлител ми 10. Другие концы шатунов-замедлителей 10 подсоединены к вытеснителю 2, например, через перемешающуюс  совместно с ним траверсу со штоком 1 1. Коленчатые валы 6 синхронизированы между собой шестерн ми 12.The piston machine contains a piston 1, a displacer 2, a cooler 3, a regenerator 4 and one exchanger 5. The piston 1 is connected to two crankshafts 6 with a piston connecting rods 7 1. One of the ends of the connecting rods 8 displacer 2 connected to the other ends between themselves either directly or through the yoke 9. The connecting rods 8 of the displacer 2 have a third axis of marrow, but which is connected to the connecting rods-retarders 10. The other ends of the connecting rods-retarders 10 are connected to the propellant 2, for example, through a cross-joint with it eye 1 1. The crankshafts 6 are synchronized with each other by gears 12.

Дл  обеспечени  равных ходов поршн  1 и вытеснител  2 длина шатунов-замедлителей 10 h между ос ми вращени  должна быть равна длине каждого из щатунов 7 норпш  1 от оси шатунной шейки коленчатого вала 6 до оси соединени  шатуна 7 поршн  1 с щатуном 8 вытеснител  2, кото- ра , в свою очередь, равна длине каждого из шатунов 8 вытеснител  2 от оси соедиIn order to ensure equal strokes of the piston 1 and displacer 2, the length of the connecting rod-retarders 10 h between the axes of rotation must be equal to the length of each of the connecting rods 7 norps 1 from the crank shaft 6 - pa, in turn, is equal to the length of each of the connecting rods 8 displacer 2 from the axis of

нени  шатунов 8 вытеснител  2 с шатунами- замедлител ми Ю до оси соединени  шатунов 8 вытеснител  2 между собой {или с траверсой 9).The rods 8 of the displacer 2 with rods retarding Yu to the axis of the connection of the rods 8 of the propellant 2 between themselves (or with the crosshead 9).

Поршнева  машина работает следуюшим образо.м.Piston machine works as follows.

Поршень 1, перемеща сь вверх, сжимает рабочий газ, а вытеснитель 2, перемеща сь вниз, нереталкивает рабочий газ через холодильник 3, отдава  ему тепло сжати , регенератор 4 и теплообменник 5 в пространство над вытеснителе.м 2. Там при последующем перемещении поршн  1 вниз рабочий газ расшир етс , отнима  тепло от теплообменника 5. Вытеснитель 2, продолжа  двигатьс  вверх, перемещает рабочий газ через регенератор 4 и холодильник 3 в пространство между коршнем 1 и вытеснителем 2, замыка  цикл Стирлипга.The piston 1, moving upward, compresses the working gas, and the displacer 2, moving downward, does not push the working gas through the refrigerator 3, giving it heat of compression, the regenerator 4 and the heat exchanger 5 into the space above the displacer.m.2. There during subsequent displacement of the piston 1 downwardly, the working gas expands, taking away heat from the heat exchanger 5. The displacer 2, while continuing to move upwards, moves the working gas through the regenerator 4 and the cooler 3 into the space between the top 1 and the displacer 2, closing the Stirlipg cycle.

Подбором масс поршн  1, вытеснител  2 и шатунов 7 и 8 центр т жести системы nopiiieHb-вытеснитель-шатуны выводитс  на линию, соедин ющую оси шатунных щеек коленчат1)1х валов 6.By selecting a mass of the piston 1, the displacer 2 and the connecting rods 7 and 8, the center of gravity of the nopiiieHb-displacer-connecting rod system is brought to the line connecting the axes of the connecting rod cheeks 1) 1x shafts 6.

При врап1,ении коленчатых валов 6 в этом случае центр т жести будет иметь возвратно-постунательноеперемещение,In case of crankshaft cranking shafts 6, in this case the center of gravity will have reciprocating displacement,

Е5еличина которого измер етс  по синусоидальному закону и, следовательно, силы инерции могут быть полностью уравновеше- пь подбором противовесовых коленчатых валов 6.The magnitude of which is measured sinusoidally and, therefore, the forces of inertia can be completely balanced by selection of counterweight crankshafts 6.

Таки.м образом, в предлагаемом механизме центр т жести указанной системы будет располагатьс  значительно выше геометрического центра фигуры, образованной щатунами 7 и 8. Поэтому шатуны 8 вытеснител  2 могут быть в соответствии с естественным распределением сил менее массивными, чем шатуны 7 поршн  1.Thus, in the proposed mechanism, the center of gravity of this system will be located significantly higher than the geometric center of the figure formed by the rods 7 and 8. Therefore, the connecting rods 8 of the displacer 2 may be less massive than the connecting rods 7 of the piston 1 according to the natural distribution of forces.

Claims (1)

ПОРШНЕВАЯ МАШИНА, РАБОТАЮЩАЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПО ЦИКЛАМ СТИРЛИНГА, содержащая поршень, вытеснитель, два коленчатых вала, оси коренных шеек которых расположены параллельно, два шатуна поршня, имеющих по шарнирному соединению с последним и с валом, и два шатуна вытеснителя, отличающаяся тем, что, с целью полного уравновешивания машины при равных ходах поршня и вытеснителя и улучшения массогабаритных характеристик, каждый шатун поршня продлен за пределы его соединения с валом на расстояние h и на конце имеет третье шарнирное соединение, сочлененное с шатуном вытеснителя, причем шатуны последнего на концах шарнирно соединены посредством траверсы и на расстоянии h от нее имеют дополнительные шарниры, к которым одним концом присоединены шатуны-замедлители длиной h, имеющие на другом конце шарнирную связь с вытеснителем.A PISTON MACHINE OPERATING PREFERREDLY ON STIRLING CYCLES, comprising a piston, a displacer, two crankshafts, the axes of the main necks of which are parallel, two connecting rods of the piston having an articulation to the latter and the shaft, and two connecting rods of the displacer In order to fully balance the machine with equal strokes of the piston and displacer and to improve weight and size characteristics, each piston rod is extended beyond its connection with the shaft by a distance h and at the end has a third articulation, connected to the displacer connecting rod, the connecting rods of the latter at the ends pivotally connected by means of a traverse and at a distance h from it have additional hinges, to which the connecting rods-retarders of length h are connected at one end, having a hinge connection with the displacer at the other end. S юS y 4^ сл4 ^ sl 00 ГС00 GS 4*4*