Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3311
.pdf
Купол, несущий лампу, патрон и стекло; для сборки деталей головки крепятся к коробчатому элементу.
Шпильки 6, закрепленные в крышке 1, расположены следующим образом: патрон лампы предпочтительно
пропускается через большие отверстия в с двумя выступающими кольцами для крепления к пазам 7 в куполе,
но электрический контакт 110 с куполом или верхней пластиной, со всем изделием, не устанавливается до тех
пор, пока купол не будет надежно повернут по часовой стрелке в пазах до упора.
Предотвратить возможное вращательное движение. - Поворот купола в обратном направлении. Внутренняя
часть корпуса для соединений изготовлена из изоляционного материала с высоким электрическим
сопротивлением. При сборке блоки скрепляются латунными кабельными разъемами и винтами
вертикальными болтами или ввинчиваются в эти винты 18, которые нельзя ослабить специальным ключом.
Два контакта для патрона лампы предпочтительно разделены перегородкой. Теперь, подробно описав
изоляционный материал и определив природу нашего изобретения, мы заявляем, что то, что мы предлагаем,
должно быть четко описано. Мы заявляем, что наше изобретение должно быть выполнено в соответствии с
прилагаемым описанием.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_233400.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=233400&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB233400A
[]
Я Я
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: февраль. 4, 1924. № 28179/24, Полный левый конец: ноябрь. 4, 1924, Полностью принято:
4 мая 1925 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
233,400 Усовершенствования, касающиеся оборудования для очистки газов.
Мы, Томас Олборн Клэпхэм из Норвуд-Хауса, Кейгли, графство Йоркшир, и Роуленд Джеймс Вебстер.
Клэр, проживающий по адресу: Каледония Роуд, 43, Кейгли, Южная Каролина (оба гражданина
Великобритании), настоящим заявляет, что данное изобретение имеет следующий характер: оно относится к
тому типу или классу аппаратов, используемых для очистки угольного газа, в которых крышки или кожухи
контейнеров, снабженных очищающими веществами, должны быть сняты для хорошо известных целей и
которые должны быть возвращены на место и закреплены в своих прежних положениях. Наше настоящее
изобретение заключается в конструкции и расположении некоторых частей, предназначенных для
обеспечения надежного крепления крышки или кожуха, таким образом, чтобы они действовали более
эффективно и с большей уверенностью, чем те, которые были сконструированы ранее.
Для реализации нашего изобретения мы используем шарнирные соединения, которые устанавливаются на
крышке или кожухе, подлежащем фиксации, и эти соединения мы теперь сконструировали таким образом, что
их внешние концы имеют крючкообразную форму, позволяющую захватывать их рабочими элементами,
которые закреплены на вращающемся валу, установленном на подшипниках, расположенных на верхних
кромках резервуара или емкости, крышка которой должна быть зафиксирована на нем.
Элементы, закрепленные на вращающемся валу, выполнены таким образом, чтобы радиально выступать 35
от указанного вала и взаимодействовать с крючкообразными концами звеньев, шарнирно закрепленных на
крышке или кожухе, так что при перемещении вала в одном направлении эти элементы будут
взаимодействовать с крючками на звеньях 40 и тянуть или прижимать их, так что точки зацепления будут
выходить за вертикальную плоскость, в которой расположен вращающийся вал, и в это время части звеньев
или соединительных элементов будут соприкасаться со ступицами рабочих элементов, таким образом, все
крючкообразные звенья перемещаются в желаемое положение, в котором они фиксируются или
удерживаются, плотно прижимая крышку и ее уплотнительный материал к краю резервуара или емкости,
образуя соединение.
Для вращения вала, несущего зацепляющие элементы, используются любые рычаги или другие устройства,
позволяющие перемещать его в одном направлении для фиксации деталей в нужном положении, а при
перемещении в противоположном направлении — с той же легкостью извлекать его из указанных
фиксирующих положений. 60 Датировано 2 февраля 1924 года.
Сэмюэл Хей, агент. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся оборудования для очистки газов.
Мы, Томас Олборн Клэпхэм из Норвуд-Хауса, Кейгли, графство Йоркшир, и Роуленд Джеймс Вебстер Клэр из
Каледония-роуд, 43, Кейгли, [Pi'ice 1 1 -] вышеупомянутые (оба британские граждане), настоящим заявляем,
что характер данного изобретения и способ его осуществления должны быть, в частности, следующими:
33,400 описано и установлено в следующем заявлении:
Это относится к тому типу или классу оборудования, используемого для очистки угольного газа, в котором
крышки или кожухи контейнеров, снабженных очищающими веществами, должны сниматься для
общеизвестных целей и должны быть установлены на место и закреплены в прежнем положении.
Целью нашего настоящего изобретения является конструкция и расположение некоторых частей,
обеспечивающих надежное крепление крышек, таким образом, чтобы они могли функционировать более
эффективно и с большей уверенностью, чем те, которые были сконструированы ранее.
Для достижения цели нашего изобретения мы используем соединительные звенья с шарнирным креплением,
соединенные с крышкой очистителя воздуха, или:
емкость или кронштейны, закрепленные на ней, и вращающиеся валы с радиальными или кулачковыми
выступами, причем указанные валы имеют подшипники в стенке указанного очистителя или емкости, или в
кронштейнах, закрепленных на ней, таким образом, чтобы указанные кулачковые выступы могли зацепляться
и обеспечивать работу указанных звеньев, выводя их зацепленные части или концы за плоскость, в которой
находятся оси вращения указанных звеньев и указанных валов, тем самым вызывая прижимное усилие
крышки, оказываемое на указанный вал или удерживаемое им непосредственно. Кроме того, каждый из
указанных валов может иметь второй радиальный выступ, к которому прилегает корпус звена, когда крышка
зафиксирована в нужном положении; этот выступ действует как ограничитель. Предпочтительно, на каждом из
указанных вращающихся валов предусмотрен еще один, освобождающий, радиальный выступ,
расположенный таким образом, что при вращении вала для разблокировки зацепленного звена
освобождающий выступ входит в контакт с ним и выталкивает его наружу, предотвращая зацепление или
частичную блокировку, и, таким образом, позволяя легко снять крышку.
Для того чтобы наше изобретение было легко понято, мы прилагаем к настоящему документу листы с
чертежами, иллюстрирующими его, на которые в дальнейшем описании будут даны ссылки с помощью цифр и
букв.
На рис. 1 представлен боковой разрез наших усовершенствованных устройств, демонстрирующий их в
зафиксированном положении.
На рис. 2 представлен вид, аналогичный рис. 1, но детали показаны в разблокированном положении.
На рис. 3 представлен вид с торца деталей, показанных на рис. 1.
На рис. 4 представлен план деталей, показанных на рис. 1.
На ободке a крышки очистителя b закреплено 0,5 кронштейна c, каждый из которых образует опору для
штифтов d, на которых шарнирно закреплены вниз свисающие звенья e. Каждое звено e имеет нижний конец
el, имеющий преимущественно крючкообразную форму, а его тело предпочтительно упрочнено ребром e2. 7
(В соответствующих скобках / под каждой парой скобок c и закрепленный на внешней стороне стенок
очистителя или емкости g находится вращающийся вал h. Ступица h1, закрепленная или зафиксированная на
указанном валу h, имеет радиальный кулачок, подобный выступу 76 h2. Для вращения вала h и установки
выступа кулачка h2 в положение для фиксации или закрепления крышки b используется обычный гаечный
ключ или рычажная рукоятка. Для этого крючок e1 на звене e перемещается внутрь в положение, показанное
на фиг. 1, где указанный крючок находится за плоскостью (показана пунктирной линией AB), в которой
расположены центры шарнирного штифта d 865 и вала h. Между ободом a и стенками g находится полоска
упаковочного материала mn, предпочтительно из резины или иным образом, которая удерживается на месте
обычным способом с помощью металлической опоры mil, привинченной 90 или иным образом закрепленной
на ободе a, как показано на рисунке.
Таким образом, следует понимать, что давление указанного резинового элемента m поддерживается или
удерживается непосредственно валом h, а устройства, обеспечивающие это удержание, надежно
зафиксированы в нужном положении и, в отличие от прежних случаев, не зависят от трения.
Для ограничения хода звена e мы предусмотрели радиальный выступ n на ступице h' 100, который, когда
устройства находятся в заблокированном положении, входит в зацепление с внутренней стороной звена e.
Для снятия крышки вал h вращается по часовой стрелке, перемещая ступицы h из положений, показанных на
рис. 1, в положение, показанное на рис. 2, при этом радиальный выступ ha, опираясь на звено e, выталкивает
его наружу и освобождает. 110 Когда конструкция достигает предела своего движения вверх (см. рис. 2),
крышку можно свободно снять.
Для того чтобы гарантировать, что зацепленные концы e1 звеньев e не зацепятся и не заблокируются в
устройствах после их освобождения, как описано выше, мы предусмотрели дополнительный радиальный
выступ ni, который при освобождении звена путем вращения вала h в конечном итоге соприкасается с концом
звена e, как показано на рис. 2, отводя его от блокирующих устройств и предотвращая любое его зацепление
при поднятии крышки b.
Давление на резиновый буфер mn должно быть равномерным по всей его длине, и для достижения этого
условия необходимо предусмотреть некоторую регулировку, позволяющую:30 слегка регулировать степень
прогиба, от нулевого давления до равномерного максимального давления, звена e с помощью кулачка h2.
Это достигается путем расположения штифта d таким образом, чтобы он был эксцентрично повернут, как
показано на рис. 1 и 3. Таким образом, уровень звена e при нулевом давлении может регулироваться путем
ослабления гайки d1 и поворота штифта или головки болта d2, чтобы его эксцентрическое действие
переместило звено e, так что после такой регулировки штифт d может быть зафиксирован в нужном
положении путем затягивания гайки dl.
Благодаря вышеописанным конструкциям и элементам обеспечивается идеально герметичное соединение,
резиновая прокладка не подвергается чрезмерному сжатию, устройства быстро и легко используются для
фиксации или ослабления крышки, а в ослабленном состоянии позволяют легче снять крышку.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_233401.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=233401&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB233401A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Я, ФРАНБЕРИТ БОДБН, бакалавр наук, проживающий по адресу: Сандхерст Роуд, 10, Мозли, Бирмингем,
гражданин Великобритании, преподаватель университета, настоящим заявляю, что суть данного изобретения
заключается в следующем: Целью изобретения является создание поршневого уплотнения, которое позволит
создать конусообразную непрерывную пленку смазки между поверхностью цилиндра и прилегающей
поверхностью или поверхностями уплотнения.
Благодаря наличию сужающейся непрерывной пленки смазки снижается трение, и, следовательно, для
работы поршня требуется меньше мощности, выделяется меньше тепла, уменьшается износ цилиндра и
сальникового уплотнения поршня, требуется меньше смазки, поршни могут работать на более высоких
скоростях, и станет возможным использование материалов с меньшей износостойкостью в случаях, когда этот
недостаток связан со свойствами, которые иногда могут быть желательными, такими как хорошая
теплопроводность, простота обработки, малый вес, низкая стоимость и т.п.
Покойный профессор Осборн Рейнольдс доказал, что необходимым условием для удовлетворительной
смазки цапфы и подшипника является наличие конусообразной пленки смазки между цапфой и подшипником.
Это условие способствует проникновению смазки и позволяет автоматически поддерживать пленку. Г-н А. Г.
М. Мичелл разработал и запатентовал упорные блоки, в которых эти принципы были успешно реализованы.
Автор предлагает сконструировать поршневые уплотнения, в которых условия смазки будут аналогичны
условиям смазки подшипника скольжения, как это было сформулировано профессором Осборном
Рейнольдсом.
Поршневые уплотнительные кольца, как правило, имеют большую часть поверхностей, прилегающих к
цилиндру [Цена 1)-] 33,401 цилиндрической формы. Хорошо известно, что за счет небольшого закругления
углов уплотнительных колец достигается лучшая производительность.
Согласно настоящему изобретению, поверхности колец, прилегающие к цилиндру, формируются описанным
способом, и в большинстве случаев 55 предпочтительно не менее двух колец размещаются в одной или
нескольких канавках поршня.
На прилагаемых рисунках (рис.)
1
-17 На рисунке показаны радиальные сечения 60 уплотнений и цилиндра, где A представляет цилиндр, а B —
поршень, как показано.
Два кольца, как показано на рис. 5, 7, 9, 11, 13 и 15, могут использоваться, когда давление на одной стороне
поршня никогда не может быть существенно больше давления в кольцевом зазоре или пространстве между
поршнем и кольцом, ближайшим к этой стороне, как в односторонних двигателях и тому подобных
устройствах.
70 В случаях, когда давление с любой стороны поршня может быть больше, чем давление в пространстве
между поршнем и кольцом с этой стороны, как в двигателях двойного действия или двигателях с
компрессионным картером и т.п., иногда предпочтительно использовать три или более колец, как показано на
рисунках.
6, 8, 10, 12, 14, 16, 17.
В случае установки одного или двух колец, кольцо, прилегающее к стороне низкого давления поршня, должно
быть выполнено с той поверхностью, которая прилегает к цилиндру, бочкообразной формы, как показано на
рис. 1 (01), или двойной конической формы, при этом малые диаметры конусов направлены наружу, а место
соединения конусов закруглено для устранения угла, как показано на рис. 2 (C2).
В случаях, когда возможно нарушение смазки, короткий участок, как показано на рис. 3 (Cs) цилиндрического
кольца, или короткий участок между конусами двойного конусного кольца может иметь цилиндрическую
форму, при условии, что этот короткий участок плавно переходит в цилиндрическую форму. Дата подачи
заявки: февраль. 4, ? 924 № 2832/24. C. Полный левый угол: ноябрь.
3,
1924.
Завершено: 4 мая 1925 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в уплотнениях поршней и аналогичных деталей.
Таким образом, удается избежать бочкообразных или конусообразных участков и углов. Если цилиндрическая
часть короткая, то состояние конусной пленки не подвергается серьезному воздействию (5S). При
недостаточной смазке цилиндрическое или двойное конусное кольцо имеет тенденцию изнашиваться,
приобретая цилиндрическую форму, и если короткий цилиндрический участок уже присутствует, то тенденция
к износу самого цилиндра несколько снижается. В местах с надежной смазкой лучше избегать
цилиндрической части.
Описанное цилиндрическое или двойное конусообразное кольцо будет называться основным кольцом и
обозначается буквой С на фиг. 5–17. Оно должно быть разрезного или сегментного типа и стремиться
выталкиваться наружу за счет собственной упругости или под действием пружин любого из известных типов.
Если бы в канавке находилось только основное кольцо, оно могло бы разрушиться из-за внешнего давления,
недостаточного смазывания, которое привело бы к передаче давления на внешнюю сторону кольца. В тех
местах, где зазор или зазоры в стыке или стыках кольца очень малы, будет происходить значительная утечка
с одной стороны кольца на другую, прежде чем давление внутри кольца повысится достаточно за счет утечки
через узкие зазоры, чтобы позволить кольцу снова расшириться. Во многих случаях соединения смыкались,
кольцо навсегда сжималось и становилось неэффективным. Срыв также произошёл бы, если бы вязкость,
вызванная высокой температурой или другой причиной, уменьшилась настолько, что смазочный материал
стал бы более точно подчиняться закону Паскаля: «Жидкости передают давление одинаково во всех
направлениях». Эта тенденция будет более выражена при низкой скорости, например, в конце хода поршня.
Следовательно, кривизна или конусность уплотнительного кольца должна быть такой, чтобы в нормальных
условиях смазки адгезия, поверхностное натяжение и вязкость смазки создавали текучие условия, которые
препятствуют передаче давления, достаточного для разрушения кольца.
За исключением благоприятных условий постоянной смазки, окажется, что одного кольца в канавке будет
недостаточно.
55. На всех рисунках кривизна или изгиб сильно преувеличены в иллюстративных целях.
Многие поршни работают в условиях таких температур, что зазор или зазоры в местах соединения колец в
один момент времени шире, чем в другой. Использование язычков в суставах может быть нецелесообразным
по таким причинам, как стоимость, удобство, вес и т.п.
Одно кольцо, сконструированное описанным способом и помещенное в канавку такого поршня, при
определенных условиях низкой вязкости смазки или недостаточной смазки, совпадающих с большим зазором,
допускало бы большую утечку через зазор 70 внутрь кольца и на сторону низкого давления, чем кольцо
обычной формы. Хотя потери на стороне низкого давления кольца могут быть незначительными, если
используется последовательность из 75 колец в отдельных канавках, существенное повышение давления
внутри кольца может разрушить слабую или тонкую масляную пленку и позволить произойти контакту между
кольцом и цилиндром или установить состояние «граничной» смазки вместо пленочной. Это противоположно
описанному ранее состоянию коллапса и также нежелательно.
В однотактных двигателях внутреннего сгорания 85 кольцо, ближайшее к камере сгорания, очень часто
подвергается чрезмерному износу в результате «нагнетания давления», и значительный износ иногда
наблюдается на конце, ближайшем к камере сгорания, где интенсивность «нагнетания давления» наиболее
высока.
Частью моего изобретения является то, что там, где необходимо устранить эти риски, одно или несколько
дополнительных колец, форма которых будет описана 95 и которые называются вспомогательными кольцами,
должны быть размещены сбоку или сбоку от основного кольца и в той же канавке, что и оно. На рисунках.
5
-17
Вспомогательные кольца обозначаются буквой D. Если установлено одно вспомогательное кольцо 100
(предпочтительно со стороны высокого давления) или по одному вспомогательному кольцу с каждой стороны
основного кольца в случаях переменного давления, то вспомогательное кольцо или кольца должны иметь
разъемную или сегментную форму и выталкиваться наружу за счет собственной упругости или пружин.
Соединение или соединения вспомогательного кольца или колец должны разрываться в соединении с
соединением или соединениями основного кольца. Относительное положение колец (110 градусов) может
поддерживаться выступами или штифтами и отверстиями в кольцах, или выступами или штифтами и
отверстиями в кольцах и поршне, или эквивалентными средствами. 115' Поверхность, прилегающая к
цилиндру, должна быть изогнутой, как показано на фиг. 7-17, и представлять собой, по существу,
продолжение бочкообразной кривой или конуса основного кольца; или конусообразной, как показано на фиг. 5
и 6, и представлять собой, по существу, продолжение конуса или бочкообразной кривой основного кольца;
или она может иметь бочкообразную форму, но в этом случае максимальный диаметр предпочтительно
должен быть ближе к стороне, прилегающей к основному кольцу, как D' на фиг. 12.
Рис. 4, так что непрерывность кривой по кольцам существенно не нарушается.
Таким образом, диаметр каждого вспомогательного кольца будет больше с одной стороны, чем с другой,
причем меньший диаметр будет находиться на значительном расстоянии от основного кольца. При
подходящих условиях смазки кольца будут приспосабливаться таким образом, чтобы между их поверхностями
и поверхностью цилиндра образовалась сплошная конусообразная пленка смазки, как показано на рис. 5 и 6,
9-12 и 15-17. Желательно слегка закруглить внешние углы колец.
Благодаря тому, что конусообразная форма 1() распространяется на несколько колец, снижается вероятность
деформации и протечки в условиях недостаточной смазки или низкой вязкости, поскольку объем пространства
между цилиндром и кольцами уменьшается за счет расширения вспомогательного кольца, как показано на
рис. 7, 8, 13 и 14, и, следовательно, поверхностное натяжение, адгезия и вязкость становятся более
эффективными в предотвращении протечек.
Если условия станут такими, что начнут приводить к обрушению, это в первую очередь затронет
вспомогательное кольцо. Это позволяет кольцу смещаться внутрь, не втягивая при этом основное кольцо, но
при этом будет возникать эффект «вытягивания проволоки», который частично защитит основное кольцо. В
двигателях внутреннего сгорания и подобных им устройствах временной фактор также будет играть важную
роль в защите главного кольца. Очень узкое пространство и малый объем вне основного кольца позволят
значительно меньшему количеству смазки эффективно действовать благодаря ее поверхностному
натяжению, адгезии и вязкости.
По бокам основного кольца может использоваться любое количество вспомогательных колец описанного
типа, как показано на рис. 17.
Если на стороне основного кольца используется более одного вспомогательного кольца, как показано на рис.
17 (D2), или если одно из них используется на стороне низкого давления основного кольца поршня, не
подверженного переменному давлению, то кольцо, наиболее удаленное от основного кольца, может быть
неразъемным, но предпочтительно иметь описанную форму для начала формирования конусной пленки.
Фланец или фланцы поршня могут иметь такую же форму, как показано на рис. 17 (E).
Предпочтительно, чтобы соседние кольца имели разную толщину, измеренную в радиальном направлении, а
также чтобы глубина канавки под каждым кольцом различалась, как показано на рисунках в различных
вариантах.
9-16, для того, чтобы одно из колец пары перекрывало в радиальном направлении дно канавки под другим
кольцом пары. Такая конструкция позволит предотвратить утечку внутрь кольца путем протяжки проволоки
под более низким давлением, прежде чем она проникнет внутрь соседнего кольца, тем самым уменьшив
утечку и общее внешнее давление, создаваемое «набивкой под давлением». Кроме того, несимметричная
форма вспомогательного кольца, когда условия способствуют утечке внутрь, также способствует
установлению частичного равновесия за счет давления на внешней стороне кольца.
В случаях, когда возможно значительное «уплотнение» вспомогательного кольца под давлением,
предпочтительно, чтобы вспомогательное кольцо было ограничено основным кольцом таким образом, чтобы
наибольший диаметр вспомогательного кольца не расширялся до диаметра, равного наибольшему диаметру
основного кольца, причем оба кольца являются разрезными, как описано ранее. Ограничение может быть
достигнуто путем установки на боковой стороне вспомогательного кольца штифта, проходящего внутри
основного кольца, как показано на рисунках.
i3 и 14, или в углубление сбоку, как показано на фиг. 15 и 16.
Такая конструкция позволит сложить вспомогательное кольцо, как описано ранее.
Кроме того, в случаях «набивки под давлением» часть или вся создаваемая таким образом нагрузка будет
передаваться на ту часть пленки, которая, благодаря своей форме и состоянию, лучше всего способна ее
выдержать, а именно, на ту часть пленки, которая находится за пределами основного кольца.
В поршне можно использовать любое удобное количество уплотнительных колец или комплектов
уплотнительных колец, как описано выше, в любой подходящей комбинации. Поршни, содержащие указанные
выше типы колец, могут быть «оснащены» кольцами из металлолома и иметь любой из типов, широко
используемых в настоящее время. 415 8() 9(} Дата: 2 февраля 1924 г. 100 Фрэнк Герберт Боден, бакалавр
наук.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в уплотнениях поршней и аналогичных деталей.
Я, ФРЕЙН ГЕРБЕРТ БОДЕН, проживающий по адресу: Сандхерст-роуд, 10, Мозли, Бирмингем, гражданин
Великобритании, настоящим заявляю, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Целью изобретения является создание поршневого уплотнения, которое позволит образовать
конусообразную непрерывную пленку смазки между поверхностью цилиндра и прилегающей поверхностью
или поверхностями уплотнения. 115 Благодаря наличию конусообразной непрерывной пленки смазки
снижается трение, и, следовательно, для работы поршня требуется меньше мощности, выделяется меньше
тепла, уменьшается износ цилиндра и сальникового уплотнения поршня, требуется меньше смазки, поршни
могут работать на более высоких скоростях, и станет возможным использование материалов с меньшей
износостойкостью в случаях, когда этот недостаток связан со свойствами, которые иногда могут быть
желательными, такими как хорошая теплопроводность, легкость обработки, малый вес, низкая стоимость и
т.п.
Покойный профессор Осборн Рейнольдс доказал, что необходимым условием для удовлетворительной
смазки цапфы и подшипника является наличие конусообразной пленки смазки между цапфой и подшипником.
Это условие способствует проникновению смазки и позволяет автоматически поддерживать пленку. Г-н А. Г.
М. Мичелл разработал и запатентовал упорные блоки, в которых эти принципы были успешно реализованы.
Я предлагаю изготовить поршневые уплотнения, в которых условия смазки будут аналогичны условиям
смазки вала и его подшипника, как это было сформулировано профессором Осборном Рейнольдсом.
В стандартной конструкции поршневые уплотнительные кольца имеют большую часть поверхностей,
прилегающих к цилиндру, цилиндрической формы. Хорошо известно, что за счет небольшого закругления
углов уплотнительных колец достигается лучшее качество работы (3,5).
Согласно настоящему изобретению, поверхности колец, прилегающие к цилиндру, формируются описанным
способом, и в большинстве случаев предпочтительно не менее двух колец размещаются в одной или
нескольких канавках поршня.
На чертежах, прилагаемых к предварительной спецификации, на фиг. 1-17 показаны радиальные сечения
уплотнений и цилиндра, где A представляет собой цилиндр, а B — поршень, как показано.
В тех случаях, когда давление на одной стороне поршня никогда не может быть существенно больше
давления в кольцевом зазоре или пространстве между поршнем и кольцом, ближайшим к этой стороне, как,
например, в односторонних двигателях и подобных им, могут использоваться два кольца, как показано на фиг.
5, 7, 9, 11, 13 и 15.
В случаях, когда давление с любой стороны поршня может быть больше, чем давление в пространстве между
поршнем и кольцом с этой стороны, как, например, в двигателях двойного действия или двигателях с
компрессионным картером и тому подобных, иногда предпочтительно использовать три или более колец, как
показано на рисунках.
6,
8, 10, 12, 14, 16, 17.
В случае установки одного или двух колец предпочтительно, чтобы кольцо, прилегающее к стороне низкого
давления поршня, имело бочкообразную форму, как показано на рис. 1 (пункт 1), или двойную коническую
форму, при этом малые диаметры конусов должны быть направлены наружу, а место соединения конусов
должно быть закруглено для устранения угла, как показано на рис. 2 (пункт 2).
В тех случаях, когда возможно нарушение смазки, короткий отрезок цилиндрического кольца, как показано на
рис. 3 (см. рис. 3), или короткий участок между конусами двойного конусного кольца может иметь
цилиндрическую форму, при условии, что этот короткий отрезок плавно переходит в цилиндрические или
конусные участки, и таким образом избегаются углы.
Если цилиндрическая часть под углом 80 градусов короткая, то состояние конусной пленки серьезно не
нарушается. При недостаточной смазке цилиндрическое или двойное конусное кольцо имеет тенденцию
изнашиваться, приобретая цилиндрическую форму, и если короткий цилиндрический участок 8,5 уже
присутствует, то тенденция к износу самого цилиндра несколько снижается. В местах с надежной смазкой
лучше избегать цилиндрической части. 90 Описанное «бочкообразное» или двойное конусообразное кольцо
будет называться основным кольцом и обозначается буквой С на фиг. 5-17. Оно должно быть разрезного или
сегментного типа и стремиться выталкиваться наружу за счет собственной упругости или под действием
пружин любого из известных типов.
Если бы в канавке находилось только основное кольцо, оно могло бы разрушиться под воздействием
внешнего давления смазки (которой стало бы недостаточно, и давление проникало бы наружу кольца). В тех
случаях, когда зазор или зазоры в месте соединения или соединениях кольца очень малы, будет происходить
значительная утечка с одной стороны (105) кольца на другую, прежде чем давление внутри кольца повысится
достаточно за счет утечки через узкие зазоры, чтобы позволить кольцу снова расшириться. Во многих случаях
соединения закрывались, кольцо постоянно сжималось и становилось неэффективным. Срыв также
произошёл бы, если бы вязкость, вызванная высокой температурой или другой причиной, уменьшилась
настолько, что смазочный материал стал бы более точно подчиняться закону Паскаля: «Жидкости передают
давление одинаково во всех направлениях». Эта тенденция будет более выражена при низкой скорости,
например, в конце хода поршня. 120 Кривизна или конусность уплотнительного кольца должна быть такой,
чтобы в нормальных условиях смазки адгезия, поверхностное натяжение и вязкость смазки создавали текучие
условия 125, которые предотвращают передачу давления, достаточного для разрушения кольца.
За исключением благоприятных условий постоянной смазки, окажется, что одного кольца в канавке будет
недостаточно.
На всех рисунках кривизна или конусность сильно преувеличены в иллюстративных целях. На практике
расстояние между хордой и дужкой ствола будет составлять порядка одной или нескольких тысячных дюйма,
но не превышать десятитысячных.
Многие поршни работают в условиях таких температур, что зазор или зазоры в месте соединения колец в
один момент времени шире, чем в другой. Использование язычковых соединений в местах соединения может
быть нецелесообразным по таким причинам, как стоимость, удобство, вес и т.п.
Одно кольцо, сконструированное описанным способом и помещенное в канавку такого поршня, при
определенных условиях низкой вязкости смазки или недостаточной смазки, совпадающих с большим зазором,
будет допускать большую утечку через зазор внутрь кольца и на сторону низкого давления, чем кольцо
обычной формы. Хотя потери на стороне низкого давления кольца могут быть незначительными, если
используется последовательность колец в отдельных канавках, существенное повышение давления внутри
кольца может разрушить слабую или тонкую масляную пленку и позволить кольцу и цилиндру контактировать
друг с другом или создать состояние «граничной» смазки вместо пленочной. Это противоположно описанному
ранее состоянию коллапса и также нежелательно.
В однотактных двигателях внутреннего сгорания кольцо, расположенное ближе к камере сгорания, очень
часто подвергается чрезмерному износу в результате «нагнетания давления», а значительный износ иногда
наблюдается на конце, ближайшем к камере сгорания, где интенсивность «нагнетания давления» наиболее
высока.
В рамках моего изобретения предусмотрено, что там, где необходимо устранить эти риски, одно или
несколько дополнительных колец, форма которых будет описана и названа вспомогательными кольцами,
должны быть размещены сбоку или сбоку от основного кольца и в той же канавке, что и оно. На рисунках.
5-17 Вспомогательные кольца обозначаются буквой D. Если установлено одно вспомогательное кольцо
(предпочтительно со стороны высокого давления) или по одному вспомогательному кольцу g5 с каждой
стороны основного кольца в случаях переменного давления, вспомогательное кольцо или кольца должны
иметь разъемную или сегментную форму и выталкиваться наружу за счет собственной упругости или пружин.
Соединение ()0 вспомогательного кольца или колец должно разъединиться с соединением или соединениями
основного кольца. Относительное положение колец может поддерживаться выступами или штифтами и
отверстиями в 66 кольцах, или выступами или штифтами и отверстиями в кольцах и поршне, или
эквивалентными средствами.
- Поверхность, прилегающая к цилиндру, должна быть изогнутой, как показано на фиг. 7-17, и представлять
собой, по существу, продолжение изгиба 70-го цилиндра или конуса основного кольца; или конусообразной,
как показано на фиг. 5 и 6, и представлять собой, по существу, продолжение конуса или изгиба основного
кольца; или она может иметь цилиндрическую форму, но в этом случае максимальный диаметр
предпочтительно должен быть ближе к стороне, прилегающей к основному кольцу, как Dx на фиг. 4, так чтобы
непрерывность изгиба по кольцам существенно не нарушалась.
Таким образом, диаметр каждого вспомогательного кольца будет на 80 градусов больше с одной стороны, чем
с другой, при этом меньший диаметр будет удален от основного кольца. При соответствующих условиях
смазки кольца будут регулироваться таким образом, чтобы между их поверхностями и поверхностью
цилиндра образовалась сплошная конусообразная пленка смазки толщиной 8,5 мм, как показано на рис. 5 и 6,
9-12 и 15-17. Желательно слегка закруглить внешние углы колец. 90 За счет того, что конусообразная форма
охватывает более одного кольца, снижается склонность к деформации и протечкам в условиях недостаточной
смазки или низкой вязкости, поскольку объем пространства между цилиндром и кольцами уменьшается за
счет расширения вспомогательного кольца, как показано на рис. 7, 8, 13 и 14, и, следовательно,
поверхностное натяжение, адгезия и вязкость становятся более эффективными в предотвращении протечек.
Если условия станут такими, что начнут приводить к обрушению, это в первую очередь затронет
вспомогательное кольцо. Это позволяет ему смещаться внутрь, не втягивая внутрь основное кольцо 105, но
при этом будет возникать эффект вытягивания проволоки, который частично защитит основное кольцо. В
двигателях внутреннего сгорания и подобных им устройствах временной фактор также будет играть важную
роль в защите главного кольца. Очень узкое пространство и малый объем вне основного кольца позволят
значительно меньшему количеству смазки эффективно действовать благодаря ее поверхностному
натяжению, адгезии и вязкости 11,5.
По бокам основного кольца может использоваться любое количество вспомогательных колец описанного
типа, как показано на рис. 17.
Если на стороне основного кольца используется более одного вспомогательного кольца, как показано на рис.
17 (1)D2, или если одно из них используется на стороне низкого давления основного кольца поршня, не
подверженного переменному давлению, то кольцо, наиболее удаленное от основного кольца, может быть
неразъемного типа, но предпочтительно имеет описанную форму для начала формирования конусной пленки.
Фланец или фланцы поршня могут иметь форму, обеспечивающую аналогичный эффект, как показано на
рисунке. Е, рис. 17.
Предпочтительно, чтобы толщина соседних колец, измеренная в радиальном направлении, различалась, а
также чтобы глубина канавки под каждым кольцом была различной, как показано на рисунках в разных
вариантах.
9-16, для того, чтобы одно из колец пары перекрывало в радиальном направлении дно канавки под другим
кольцом пары. Такая конструкция позволит снизить давление, проникающее внутрь кольца, за счет
Соседние файлы в папке патенты