[go: up one dir, main page]

EA004837B1 - V.i. golubev`s rotary engine - Google Patents

V.i. golubev`s rotary engine Download PDF

Info

Publication number
EA004837B1
EA004837B1 EA200300413A EA200300413A EA004837B1 EA 004837 B1 EA004837 B1 EA 004837B1 EA 200300413 A EA200300413 A EA 200300413A EA 200300413 A EA200300413 A EA 200300413A EA 004837 B1 EA004837 B1 EA 004837B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cranks
synchronizing
cylinder
piston
pistons
Prior art date
Application number
EA200300413A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200300413A2 (en
EA200300413A3 (en
Inventor
Владимир Иосифович Голубев
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Мг-Моторы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Мг-Моторы" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Мг-Моторы"
Publication of EA200300413A2 publication Critical patent/EA200300413A2/en
Publication of EA200300413A3 publication Critical patent/EA200300413A3/en
Publication of EA004837B1 publication Critical patent/EA004837B1/en

Links

Landscapes

  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

1. A rotary machine constructed in the form of a housing and a movable block, the block comprises at least two cylinders crossing by their axes and pistons therein, said cylinder block and the pistons are mounted so as to enable planoparallel, by equatorial circle, with equal angular velocities, synchronized and agreed motion in mutually opposite directions for both cylinder block and pistons using the cylinder block drive cranks and the piston drive cranks or links kinematically equivalent to said drive cranks, wherein the cylinder block and pistons are kinematically connected to at least one coupling link and the motion of both cylinder block and pistons are synchronized with synchronizing links kinematically connecting therein, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are designed so as to form translation and rotary kinematic pairs. 2. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are designed as synchronizing cranks of the cylinder block and pistons connected by common rotary axes with corresponding drive cranks of the cylinder block and pistons in the form of cylinder guides mounted on the cylinder block and parallel to each cylinder axis, said guides interact with piston sliders mounted on each piston, an also in the form of at least one block of transverse guides, perpendicular to the cylinder axes and interacting with transverse sliders, the block of transverse guides is hinged connected to the synchronizing cranks of the cylinder block, and the transverse sliders are hinged connected to the piston synchronizing cranks. 3. The rotary machine according to claim 2, characterized in that the piston synchronizing cranks are directed opposite to the piston drive cranks, wherein to the synchronizing cranks of the cylinder block are directed in the same direction with the drive cranks of the cylinder block. 4. The rotary machine according to claim 3, characterized in that eccentricities of the synchronizing and drive cranks are equal, the synchronizing cranks of the cylinder block are combined with the drive cranks of the cylinder block, the block of transverse guides is combined with the cylinder block, the transverse guides are designed as additional cylinders, and the transverse sliders are designed as additional pistons provided with trunks. 5. The rotary machine according to claim 2, characterized in that the piston synchronizing cranks are directed in the same direction with the piston drive cranks, wherein to the synchronizing cranks of the cylinder block are directed opposite to the direction of the drive cranks of the cylinder block. 6. The rotary machine according to claim 5, characterized in that the machine is provided with two blocks of transverse guides designed as blocks of additional transverse cylinders, and transverse sliders as additional transverse pistons provided with trunks, the additional cylinder blocks are arranged symmetrical on both sides of the cylinder block. 7. The rotary machine according to claim 5, characterized in that the product of the block mass of the additional transverse cylinders to the eccentricity of the synchronizing cranks is equal to the block cylinder mass to the eccentricity of the drive cranks. 8. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are designed as synchronizing cranks of the cylinder block and pistons united by common rotary axes with corresponding drive cranks of the cylinder block and pistons, all synchronizing cranks are at a right angle to the drive cranks connected to them along stroke or counter stroke of the drive cranks rotation, as well as in the form of cylinder guides interacting with the piston sliders mounted on each piston, and also in the form of at least one block of longitudinal guides, parallel to the cylinder axes and interacting with longitudinal sliders, the block of the longitudinal guides is hinged connected to the synchronizing cranks of the cylinder block, and the longitudinal sliders are hinged connected to the piston synchronizing cranks. 9. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are designed as common cranks arranged along the rotation central axis, said cranks combine the functions of the piston synchronizing cranks and their drive cranks, and also in the form of cylinder guides interacting with the piston sliders hinged connected with the common cranks, wherein the cylinder block is formed from at least two pairs of co-axial, opposite cylinders, intersecting by their axes at a right angle on said hinged connections. 10. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are designed as the piston synchronizing cranks arranged parallel and directed in one direction and connected along the common rotation axes with corresponding piston drive cranks, and also in the form of the cylinder guides mounted on the cylinder block parallel to each cylinder axis and interacting with the piston sliders mounted on each piston sliders and also in the form of at least one synchronizing connecting rod hinged connected with the piston synchronizing cranks. 11. The rotary machine according to claim 1, characterized in that comprises two synchronizing connecting rods in the form of flat rings arranged symmetrically on both sides of the cylinder block. 12. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are designed as the synchronizing cranks of the cylinder block and pistons connected along the common rotation axes with corresponding drive cranks of the cylinder block and pistons, the synchronizing cranks of the cylinder block similar or counter directed relative to the drive cranks of the cylinder block, and piston synchronizing cranks are similar or counter directed relative to the piston drive cranks, and also in the form of cylinder guides mounted on the cylinder block parallel to the axis of each cylinder interacting with the piston sliders mounted on each piston, and also in the form of housing guides mounted on the housing parallel to the axis of each cylinder interacting with intermediate sliders, each of them is provided with transverse piston and transverse cylinder guides arranged perpendicular to the cylinder axis interacting, correspondingly, with the transverse piston slider and the transverse cylinder slider, the transverse piston sliders are hinged connected with the synchronizing piston cranks, and the transverse cylinder sliders are hinged connected with the synchronizing cranks of the cylinder block. 13. The rotary machine according to claim 2, or 8, or 9, or 10, or 12 characterized in that the cylinder guides are formed by the cylinder's walls, and the piston sliders are formed by the piston trunks. 14. The rotary machine according to claim 2, or 8, or 9, or 10, or 12 characterized in that the eccentricity of the synchronizing cranks exceeds the eccentricity of drive cranks. 15. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the coupling link is designed as a central cog wheel with external toothing arranged rotatably in the housing interacting with an intermediate cog wheel with internal toothing arranged rotatably in the housing interacting with a gear ring with external toothing arranged movement free in the housing, the toothing has different gear ratio. 16. The rotary machine according to claim 1, 9, characterized in that the coupling ring is designed as an eccentric shaft arranged rotatably in the housing along the eccentric shaft central axis combining common cranks. 17. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the coupling rink is designed as crank shaft arranged rotatably in the housing and hinged connected with the cylinder block.

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к полностью уравновешиваемым, многокамерным ротативным поршневым объемным устройствам с плоскопараллельным вращательным движением блока(блоков) цилиндров и поршней, перемещающихся во взаимно противоположных направлениях. Устройство может быть использовано для работы с несжимаемыми и сжимаемыми рабочими телами, в том числе и на горячем газе (например, в качестве основы для ДВС, а также устройств типа «мотор-редуктор»).The invention relates to mechanical engineering, in particular to a fully balanced, multi-chamber rotary piston volumetric devices with plane-parallel rotational movement of the block (s) of cylinders and pistons moving in mutually opposite directions. The device can be used to work with incompressible and compressible working bodies, including those on hot gas (for example, as a basis for internal combustion engines, as well as devices of the “motor-reducer” type).

Известно объемное устройство «Ротативная машина Голубева В.И.» [1], развитием которого является предлагаемое техническое решение. Известное устройство выполнено в виде корпуса (основания) и блока по меньшей мере из двух пересекающихся под произвольными углами осями цилиндров с размещенными в них поршнями. Блок цилиндров и поршни установлены с возможностью плоскопараллельного (при котором оси цилиндров не меняют направлений) по окружностям равного радиуса, с равными угловыми скоростями согласованного и синхронизированного движения во взаимно противоположных для блока цилиндров и поршней направлениях при помощи приводных кривошипов или кинематически им эквивалентных звеньев. (Очевидно, что приводное звено, функционально эквивалентное кривошипу, может иметь различное конструктивное воплощение, например, в виде эксцентриковых или коленчатых валов, пальца с роликом в круговой направляющей, серьги на двух пальцах и т.д.). Присоединение к внешнему устройству для передачи или получения энергии вращения осуществляется при помощи присоединительного звена (ведущего или ведомого). Согласованное и синхронизированное перемещение блока цилиндров и поршней достигается при помощи соединяющих их синхронизирующих звеньев. Перемещение поршней и блока цилиндров возможно при условии, что начальные фазы (положения) поршней в цилиндрах и соответствующих приводных кривошипов согласованы с угловым положением осей соответствующих цилиндров, при этом противоположно направленные вращательные движения поршней и блока цилиндров приводят к относительному линейному перемещению поршней в цилиндрах. Условием упомянутого согласования является непрерывное равенство проекций на ось каждого цилиндра условных векторов приводных кривошипов поршней и блока цилиндров, равных по величине эксцентриситету приводных кривошипов и совпадающих с ними по направлению. В известном устройстве синхронизирующие звенья выполнены в виде одинаковых зубчатых колес внешнего зацепления, установленных на приводных кривошипах поршней и блока цилиндров. При этом для уменьшения влияния зазоров в зацеплении, вызываемых нерав номерным износом и термическим расширением, соединение зубчатых колес между собой выполнено через промежуточные зубчатые упругие кольца из антифрикционного материала. Цилиндры в блоке могут иметь различное поперечное сечение - круглое, овальное, прямоугольное, часть стенок цилиндров может быть образована стенками корпуса (основания). В частности, известное устройство имеет блок цилиндров в форме плоского кольца, снабженного тангенциально размещенными сквозными полостями, образующими совместно с установленными в них двухсторонними поршнями и стенками корпуса (основания) рабочие камеры, перемещающиеся относительно размещенных в стенках основания окон и каналов подвода и отвода рабочего тела. Так как в известном устройстве с рабочим телом взаимодействуют в равной мере поршни и блок цилиндров, а синхронизирующие звенья их кинематически объединяют, то присоединительное звено, в принципе, может быть соединено с блоком цилиндров или любым поршнем, однако, из конструктивных соображений, чаще всего предпочтителен блок цилиндров, суммирующий силовые потоки нескольких приводных кривошипов. Так, например, в известном устройстве присоединительное звено выполнено в виде установленного в корпусе с возможностью вращения зубчатого колеса с внешним зацеплением, по которому обкатывается жестко закрепленный на блоке цилиндров зубчатый венец с внутренним зацеплением. Очевидно, что возможно выполнение венца с внешним зацеплением, а зубчатого колеса - с внутренним.Known volumetric device "Rotativnaya car Golubev VI" [1], the development of which is the proposed technical solution. The known device is made in the form of a housing (base) and a block of at least two cylinder axes intersecting at arbitrary angles with pistons placed in them. The cylinder block and pistons are installed with the possibility of plane-parallel (in which the axes of the cylinders do not change directions) on circles of equal radius, with equal angular speeds of coordinated and synchronized movement in directions opposite to each other for the cylinder block and pistons using drive cranks or kinematically equivalent links. (It is obvious that the drive link, functionally equivalent to a crank, may have a different constructive embodiment, for example, in the form of eccentric or crankshafts, a finger with a roller in a circular guide, earrings on two fingers, etc.). The connection to an external device for transmitting or receiving rotational energy is carried out using a connecting link (master or slave). The coordinated and synchronized movement of the block of cylinders and pistons is achieved by means of connecting synchronizing links. The movement of the pistons and the cylinder block is possible provided that the initial phases (positions) of the pistons in the cylinders and the corresponding drive cranks are matched with the angular position of the axes of the respective cylinders, while the oppositely directed rotational movements of the pistons and the cylinder block lead to a relative linear movement of the pistons in the cylinders. The condition for the said coordination is the continuous equality of the projections onto the axis of each cylinder of the conditional vectors of the drive pistons and cylinder blocks equal in magnitude to the eccentricity of the drive cranks and coinciding with them in direction. In the known device, the synchronizing links are made in the form of identical external gearing wheels mounted on the driving cranks of the pistons and the cylinder block. At the same time, in order to reduce the effect of gaps in the mesh, caused by uneven wear and thermal expansion, the connection of gear wheels between them is made through intermediate gear elastic rings made of antifriction material. The cylinders in the block may have a different cross section - round, oval, rectangular, part of the cylinder walls may be formed by the walls of the body (base). In particular, the known device has a cylinder block in the form of a flat ring, provided with tangentially placed through cavities, which together with the double-sided pistons and housing (base) walls installed, form working chambers relative to windows and channels for supplying and discharging the working fluid placed in the base walls . Since in the known device, the pistons and the cylinder block interact equally with the working fluid, and the synchronizing links combine them kinematically, the connecting link can, in principle, be connected to the cylinder block or any piston, however, for structural reasons, it is often preferable cylinder block that summarizes the power flows of several drive cranks. So, for example, in a known device, the connecting link is made in the form of a gear wheel mounted in the housing with the possibility of rotation with external gearing, over which the gear ring with internal gearing rigidly fixed on the cylinder block is driven. Obviously, it is possible to perform the crown with external engagement, and the gears - with the internal.

Известное устройство характеризуется перемещением центров масс поршней и блока цилиндров по окружностям относительно небольшого радиуса, что существенно уменьшает центробежные силы и позволяет принципиально полностью уравновесить устройство. Однако для нормальной работы устройства требуется высокая точность и постоянство параметров взаимного перемещения поршней и блока цилиндров, что в значительной степени определяется видом кинематических пар, связывающих между собой синхронизирующие звенья и приводные кривошипы перемещения поршней и блока цилиндров. В известном устройстве синхронизирующие звенья связаны зубчатыми зацеплениями, относящимися к высшим кинематическим парам. Для таких пар характерно высокое удельное давление в пятне контакта и необходимость в зубчатом зацеплении гарантированного зазора, что приводит к погрешности взаимного перемещения поршней и блока цилиндров. Этот недостаток усугубляется общим износом зубчатых зацеплений и особенно локальными износами на участках зацеплений, работающих в моменты скачков высокого давления в соответствующих им рабочих камерах. Уменьшение точности перемещения блока ци3 линдров и поршней приводит к возникновению силового взаимодействия между ними, появлению ударных нагрузок в синхронизирующих и приводных звеньях, вибрации и повышенного шума. Это приводит, в целом, к увеличению механических потерь и уменьшению надежности устройства. Можно также отметить, что в условиях действия высоких удельных давлений в пятне контакта, усиливаемого локальным приложением ударных нагрузок, не дает должного результата применение плакирующих смазок, создающих эффект «трения без износа» в кинематических парах, с удельным давлением, не превышающем примерно 250 МПа, что заметно меньше обычных удельных давлений в пятне контакта зубчатых зацеплений, величина которых, в зависимости от материалов и технологии изготовления зубчатых колес, составляет 5001000 МПа. К дополнительному недостатку известного устройства можно отнести повышенные механические потери, вызываемые действием на кривошипы привода блока цилиндров сил увеличенного в передаточное число раз реактивного момента, передаваемого от присоединительного звена блоку цилиндров. Можно отнести также к дополнительным недостаткам определенные компоновочные ограничения, обусловленные необходимым круговым расположением приводных кривошипов, связанных синхронизирующим зубчатым кольцом.The known device is characterized by the movement of the centers of mass of the pistons and the cylinder block along circles of relatively small radius, which significantly reduces the centrifugal forces and allows you to completely balance the device. However, for normal operation of the device, high accuracy and constancy of the parameters of the reciprocal movement of the pistons and the cylinder block is required, which is largely determined by the type of kinematic pairs connecting the synchronizing links and driving cranks of the pistons and the cylinder block. In the known device, the synchronizing links are connected by gearing related to higher kinematic pairs. Such pairs are characterized by a high specific pressure in the contact patch and the need for gearing a guaranteed gap, which leads to an error in the mutual displacement of the pistons and the cylinder block. This disadvantage is aggravated by the general wear of gears and especially local wear and tear at the parts of the gears operating at the moments of high-pressure jumps in the corresponding working chambers. Reducing the accuracy of movement of the cylinder block and pistons leads to the emergence of a force interaction between them, the appearance of shock loads in the synchronizing and driving links, vibration and increased noise. This leads, in general, to an increase in mechanical losses and a decrease in the reliability of the device. It can also be noted that under conditions of high specific pressures in the contact patch, amplified by local application of shock loads, the application of cladding greases creating the effect of "friction without wear" in kinematic pairs with a specific pressure not exceeding about 250 MPa does not give the desired result. which is noticeably less than the usual specific pressures in the contact patch of gearing, the value of which, depending on the materials and technology of manufacturing gears, is 5001000 MPa. An additional disadvantage of the known device is the increased mechanical losses caused by the effect on the cranks of the drive of the cylinder block of forces increased by the ratio of times the reactive torque transmitted from the connecting link to the cylinder block. It can also be attributed to the additional disadvantages of certain layout constraints, due to the necessary circular arrangement of the drive cranks connected by a synchronizing toothed ring.

Предлагаемое изобретение решает задачу устранения основного недостатка прототипа наличие высокого удельного давления и непостоянных (локальных) зазоров в зубчатых зацеплениях синхронизирующих звеньев. Основным техническим результатом предлагаемого технического решения является увеличение точности взаимного перемещения блока цилиндров и поршней и, соответственно, надежности и долговечности путем исключения зубчатых зацеплений в соединениях синхронизирующих звеньев, т. е. путем уменьшения удельных давлений и влияния зазоров в кинематических парах, связывающих синхронизирующие звенья с кривошипами привода рабочих органов за счет использования преимущественно низших кинематических пар или эквивалентных им кинематических соединений. (По определению [2], в низшей кинематической паре звенья соприкасаются по поверхности или по линиям и точкам, через которые можно провести поверхность, а кинематическое соединение конструктивно заменяет кинематическую пару, например соприкосновение звеньев через роликовый или игольчатый подшипники эквивалентно низшей вращательной кинематической паре). Дополнительными техническими результатами являютсяThe present invention solves the problem of eliminating the main disadvantage of the prototype, the presence of high specific pressure and non-permanent (local) gaps in the gears of the synchronizing links. The main technical result of the proposed technical solution is to increase the accuracy of the mutual displacement of the cylinder block and pistons and, accordingly, reliability and durability by eliminating gearing in the links of synchronizing links, i.e. by reducing specific pressures and the influence of gaps in kinematic pairs connecting the synchronizing links with cranks drive the working bodies through the use of predominantly lower kinematic pairs or their equivalent kinematic connections s. (By definition [2], in the lower kinematic pair, the links contact over the surface or along lines and points through which the surface can be drawn, and the kinematic connection constructively replaces the kinematic pair, for example, the contact of the links through roller or needle bearings is equivalent to the lower rotational kinematic pair). Additional technical results are

- снижение потерь за счет уменьшения сил реактивного момента, действующего на приводные кривошипы блока цилиндров;- reduction of losses due to the reduction of the forces of the reactive moment acting on the drive cranks of the cylinder block;

- расширение функциональных и компоновочных возможностей (конструктивной базы) предлагаемого устройства за счет вариантности выполнения синхронизирующих и присоединительных звеньев, а также их соединений.- the expansion of the functional and layout capabilities (structural base) of the proposed device due to the variation of the execution of the synchronizing and connecting links, as well as their connections.

Для этого в известной ротативной машине, выполненной в виде корпуса и блока по меньшей мере из двух пересекающихся своими осями цилиндров и размещенных в цилиндрах поршней, установленных с возможностью плоскопараллельного, по окружностям равного радиуса, с равными угловыми скоростями, синхронизированного и согласованного движения во взаимно противоположных для поршней и блока цилиндров направлениях, осуществляемого при помощи приводных кривошипов блока цилиндров и приводных кривошипов поршней, или кинематически эквивалентных упомянутым приводным кривошипам звеньев, с блоком цилиндров и поршнями, кинематически соединенными по меньшей мере с одним присоединительным звеном и с синхронизацией движения блока цилиндров и поршней, выполненной посредством кинематически соединяющей их синхронизирующих звеньев, для достижения основного технического результата во всех вариантах реализации устройства, синхронизирующие звенья и их кинематические соединения выполнены с образованием поступательных и вращательных кинематических пар (или эквивалентных им кинематических соединений). Предложенное общее техническое решение охватывает различные конкретные варианты его реализации, определяемые вариантами выполнения синхронизирующих звеньев и их соединений, а также вариантами выполнения присоединительного звена и его соединения. При этом очевидно, что поступательная кинематическая пара образуется взаимодействием направляющей и ползуна, а вращательная кинематическая пара - шарнирным соединением звеньев.To do this, in a well-known rotary machine, made in the form of a housing and a block of at least two cylinders intersecting with their axes and placed in cylinders of pistons installed with the possibility of a plane-parallel, on circles of equal radius, with equal angular speeds, synchronized and coordinated movement in mutually opposite for the pistons and the cylinder block, the directions carried out by means of the driving cranks of the cylinder block and the driving cranks of the pistons, or kinematically equivalent mentioning null drive crank links, with a cylinder block and pistons, kinematically connected to at least one connecting link and synchronized movement of the cylinder block and pistons, performed by kinematically connecting synchronizing links, to achieve the main technical result in all embodiments of the device, synchronizing links and their kinematic compounds are made with the formation of translational and rotational kinematic pairs (or their equivalent kinematic Connections). The proposed general technical solution covers various specific variants of its implementation, which are determined by the variants of execution of synchronizing links and their connections, as well as the variants of execution of the connecting link and its connection. It is obvious that the translational kinematic pair is formed by the interaction of the guide and the slide, and the rotational kinematic pair - by the hinged connection of the links.

Первый вариант (1а) выполнения синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений может быть представлен в видеThe first variant (1a) of synchronizing links and their kinematic connections can be represented as

- синхронизирующих кривошипов блока цилиндров и поршней, соединенных по общим осям вращения с соответствующими приводными кривошипами блока цилиндров и поршней; установленных на блоке цилиндров параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами;- synchronizing cranks of the block of cylinders and pistons connected by common axes of rotation with corresponding driving cranks of the block of cylinders and pistons; mounted on a cylinder block parallel to the axis of each cylinder of cylinder guides, interacting with piston sliders installed on each piston;

- по меньшей мере одного блока поперечных направляющих, перпендикулярных осям цилиндров и взаимодействующих с поперечными ползунами, при этом блок поперечных направляющих должен быть шарнирно соединен с синхронизирующими кривошипами блока цилиндров, а поперечные ползуны должны быть шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами поршней.- at least one block of transverse guides perpendicular to the axes of the cylinders and interacting with transverse sliders, the transverse guide block must be pivotally connected to the synchronizing cranks of the cylinder block, and transverse sliders must be pivotally connected to the synchronizing pistons of the cranks.

Очевидно, что форма блока поперечных направляющих определяется ее соответствием конфигурации блока цилиндров.It is obvious that the shape of the block of transverse guides is determined by its compliance with the configuration of the cylinder block.

В качестве параллельных осям цилиндров направляющих могут быть использованы стенки цилиндров, а в качестве поршневых ползунов тронки поршней. При необходимости исключения силового взаимодействия поршней со стенками цилиндров поршневые ползуны и поперечные направляющие могут быть выполнены подобно известному крейцкопфному механизму.The walls of the cylinders can be used as parallel to the axes of the cylinders, and piston pistons can be used as piston sliders. If it is necessary to exclude the force interaction of the pistons with the walls of the cylinders, piston sliders and transverse guides can be made similarly to the known crosshead mechanism.

Соединение синхронизирующих звеньев в первом варианте выполнения работоспособно при условии, что синхронизирующие кривошипы поршней направлены противоположно соединенным с ними приводным кривошипам поршней, а синхронизирующие кривошипы блока цилиндров направлены в одну сторону с приводными кривошипами блока цилиндров.The synchronization link connection in the first embodiment is operable under the condition that the synchronizing cranks of the pistons are directed oppositely connected to them by the driving cranks of the pistons, and the synchronizing cranks of the cylinder block are directed to one side with the driving cranks of the cylinder block.

В этом случае второй вариант (1б) выполнения синхронизирующих звеньев и их соединений (на основе варианта 1а) может быть представлен в видеIn this case, the second variant (1b) of the execution of synchronizing links and their connections (based on variant 1a) can be represented as

- синхронизирующих и приводных кривошипов с равным эксцентриситетом, синхронизирующих кривошипов блока цилиндров, совмещенных с приводными кривошипами блока цилиндров;- synchronizing and driving cranks with equal eccentricity, synchronizing cranks of the cylinder block, combined with the driving cranks of the cylinder block;

- блока поперечных направляющих, объединенных с блоком цилиндров;- block transverse guides, combined with the cylinder block;

- поперечных направляющих в виде дополнительных цилиндров и, соответственно, поперечных ползунов в виде дополнительных тронковых поршней.- transverse guides in the form of additional cylinders and, respectively, transverse slider in the form of additional piston.

Иначе говоря, синхронизирующие звенья в этом случае условно «исчезают» (т.е. функцию синхронизирующих кривошипов выполняют приводные кривошипы) при выполнении блока цилиндров с крестообразно размещенными исходными и дополнительными цилиндрами (возможно - с различным поперечным сечением) и крестообразно размещенными в них исходными и дополнительными поршнями, шарнирно связанными с соответствующими одинаково выполненными синхронизирующими кривошипами поршней и приводными кривошипами поршней, соосно объединенных в совмещенные кривошипы. Предложенное частное решение предполагает выполнение блока из некоторого множества крестообразно соединенных цилиндров, центры пересечения осей которых могут быть размещены, в общем случае, по линии произвольной формы, например, по окружности.In other words, in this case, synchronizing links conditionally “disappear” (i.e., drive cranks perform the function of synchronizing cranks) when the cylinder block is executed with initial and additional cylinders crosswise positioned (possibly with a different cross section) and additional pistons pivotally connected with corresponding equally executed synchronizing piston cranks and driving piston cranks coaxially combined into combined curved Types. The proposed particular solution involves the execution of a block of some set of cross-connected cylinders, the centers of intersection of the axes of which can be placed, in the general case, along a line of arbitrary shape, for example, along a circle.

Соединение синхронизирующих звеньев в первом варианте выполнения работоспособно также при условии, что синхронизирующие кривошипы поршней направлены в одну сторону с приводными кривошипами поршней, а синхронизирующие кривошипы блока цилиндров направлены противоположно приводным кривошипам блока цилиндров.The connection of the synchronizing links in the first embodiment is also efficient provided that the synchronizing cranks of the pistons are directed to one side with the driven cranks of the pistons, and the synchronizing cranks of the cylinder block are directed opposite to the driving cranks of the cylinder blocks.

В этом случае третий вариант (1в) выполнения синхронизирующих звеньев и их соеди нений (на основе варианта 1а) может быть представлен в виде двух блоков поперечных направляющих, выполненых в виде блока дополнительных поперечных цилиндров, а поперечные ползуны - в виде дополнительных поперечных тронковых поршней, при этом блоки дополнительных поперечных цилиндров должны быть размещены симметрично по обе стороны блока цилиндров, что позволяет уравновесить блок цилиндров без использования противовесов.In this case, the third option (1c) for the execution of synchronizing links and their connections (based on option 1a) can be represented as two blocks of transverse guides, made as a block of additional transverse cylinders, and transverse sliders - in the form of additional transverse thrones pistons the blocks of additional transverse cylinders must be placed symmetrically on both sides of the cylinder block, which allows balancing the cylinder block without using counterweights.

Для уравновешивания блока цилиндров за счет противофазного перемещения блоков дополнительных поперечных цилиндров необходимо, чтобы произведение массы блоков дополнительных поперечных цилиндров на эксцентриситет синхронизирующих кривошипов было равно произведению массы блока цилиндров на эксцентриситет приводных кривошипов блока цилиндров.To balance the cylinder block due to the antiphase movement of blocks of additional transverse cylinders, it is necessary that the product of the mass of blocks of additional transverse cylinders by the eccentricity of the synchronizing cranks be equal to the product of the mass of the cylinder block by the eccentricity of the drive cranks of the cylinder blocks.

Четвертый вариант (1г) выполнения синхронизирующих звеньев и их соединений, может быть представлен в видеThe fourth variant (1d) of execution of synchronizing links and their connections, can be represented as

- синхронизирующих кривошипов блока цилиндров и поршней, соединенных по общим осям вращения с соответствующими приводными кривошипами блока цилиндров и поршней, при этом все синхронизирующие кривошипы должны быть направлены под прямым углом по отношению к соединенным с ними приводным кривошипам по ходу или против хода вращения приводных кривошипов (т.е. должны опережать или отставать по фазе на 90°);- synchronizing cranks of the block of cylinders and pistons connected by common axes of rotation with corresponding driving cranks of the block of cylinders and pistons, all synchronizing cranks must be directed at right angles to the connected cranks of the connecting cranks along or against the direction of rotation of the driven cranks ( i.e. they must be ahead or lagging in phase by 90 °);

- установленных на блоке цилиндров параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами;- cylinder rails mounted on the cylinder block parallel to the axis of each cylinder, interacting with piston sliders installed on each piston;

- по меньшей мере одного блока продольных направляющих, параллельных осям цилиндров и взаимодействующих с продольными ползунами, при этом блок продольных направляющих должен быть шарнирно соединен с синхронизирующими кривошипами блока цилиндров, а продольные ползуны должны быть шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами поршней.- at least one block of longitudinal guides parallel to the axes of the cylinders and interacting with longitudinal sliders, the block of longitudinal guides must be pivotally connected to the synchronizing cranks of the cylinder block, and the longitudinal sliders must be pivotally connected to the synchronizing cranks of the pistons.

Пятый вариант выполнения синхронизирующих звеньев и их соединений на кинематической основе варианта 1б с дополнительными цилиндрами и поршнями, может быть представлен в видеThe fifth embodiment of the synchronizing links and their connections on the kinematic basis of option 1b with additional cylinders and pistons can be represented as

- установленных на одной центральной (единой) оси вращения общих кривошипов, объединяющих функции синхронизирующих кривошипов поршней и приводных кривошипов поршней;- installed on one central (single) axis of rotation of common cranks, combining the functions of the synchronizing cranks of the pistons and the driving cranks of the pistons;

- цилиндровых направляющих, взаимодействующих с поршневыми ползунами, шарнирно соединенными с общими кривошипами;- cylinder guides interacting with piston sliders pivotally connected with common cranks;

- блока цилиндров, состоящего по меньшей мере из двух пар соосных, оппозитных цилиндров, пересекающихся своими осями под- a cylinder block consisting of at least two pairs of coaxial, opposite cylinders intersecting with their axes under

Ί прямым углом на шарнирных соединениях общих кривошипов (т.е. блок цилиндров выполняется в виде четной «звезды» с радиально разнесенными цилиндрами).Ί a right angle on the hinge joints of common cranks (i.e. the cylinder block is made in the form of an even star with radially spaced cylinders).

Здесь совмещение синхронизирующих и приводных кривошипов предполагает выполнение каждым кривошипом как функции привода (для «своих» поршней и цилиндров), так и функции синхронизации (для перпендикулярных поршней и цилиндров). При этом также условно «исчезают» синхронизирующие звенья, так как каждая пара соосных цилиндров, жестко соединенных между собой (например, поршневыми ползунами в виде штоков) и приводными (они же и синхронизирующие) кривошипами поршней, выполняет функцию синхронизации по отношению к перпендикулярной к ней такой же соосной паре цилиндров с так же соединенными поршнями.Here, the combination of synchronization and drive cranks implies that each crank performs both the drive function (for “its” pistons and cylinders) and the synchronization function (for perpendicular pistons and cylinders). At the same time, synchronizing links also conditionally “disappear”, since each pair of coaxial cylinders rigidly interconnected (for example, piston sliders in the form of rods) and driven (they are also synchronizing) piston cranks perform the function of synchronization with respect to perpendicular to it the same coaxial pair of cylinders with pistons also connected together.

(Этот вариант предпочтителен, например, при реализации устройства в качестве ДВС. В этом случае штоки могут быть разгружены от изгибающих усилий при помощи переноса цилиндровых направляющих и поршневых ползунов, в область упомянутой центральной оси вращения).(This option is preferable, for example, when implementing the device as an internal combustion engine. In this case, the rods can be unloaded from bending forces by transferring cylinder guides and piston sliders to the region of the mentioned central axis of rotation).

Шестой вариант выполнения синхронизирующих звеньев и их соединений, может быть представлен в видеThe sixth embodiment of the synchronization links and their connections, can be represented as

- установленных параллельно и направленных в одну сторону синхронизирующих кривошипов поршней, соединенных по общим осям вращения с соответствующими приводными кривошипами поршней;- installed in parallel and directed to one side synchronizing cranks of pistons connected by common axes of rotation with corresponding driving pistons of cranks;

- установленных на блоке цилиндров параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами;- cylinder rails mounted on the cylinder block parallel to the axis of each cylinder, interacting with piston sliders installed on each piston;

- по меньшей мере одного синхронизирующего шатуна, шарнирно соединенного с синхронизирующими кривошипами поршней.- at least one synchronizing connecting rod pivotally connected to the synchronizing cranks of the pistons.

(В общем случае синхронизирующие кривошипы поршней могут быть направлены в произвольную сторону. Однако для усреднения условий работы синхронизирующего шатуна целесообразно направление синхронизирующих кривошипов поршней принять несовпадающим с направлением приводных кривошипов поршней, например, на угол, примерно кратный половине угла между направлениями смежных приводных кривошипов поршней. Здесь также с целью упрощения конструкции цилиндровые направляющие могут быть образованы стенками цилиндров, а поршневые ползуны могут быть выполнены в виде тронкового поршня).(In general, the piston's synchronization cranks can be directed in an arbitrary direction. However, to average the conditions of the synchronizing connecting rod operation, it is advisable to take the direction of the piston's synchronizing cranks that do not coincide with the direction of the piston's driving cranks, for example, an angle approximately equal to half the angle between the directions of the adjacent piston driving cranks. Here too, in order to simplify the construction, the cylinder guides can be formed by the walls of the cylinders, and piston sliders can be l made in the form of a piston piston).

Конкретное выполнение синхронизирующих шатунов зависит от конфигурации блока цилиндров. Например, для блока цилиндров в форме диска синхронизирующие шатуны могут быть выполнены в виде плоских колец, размещенных симметрично по обе стороны блока цилиндров. Возможно также выполнение синхронизирующего шатуна в виде размещенного в плоскости симметрии блока цилиндров плоского кольца, снабженного радиально выступающими внутрь, или наружу площадками, шарнирно связанными с синхронизирующими кривошипами поршней.The specific performance of the connecting rods depends on the configuration of the cylinder block. For example, for a disk-shaped cylinder block, the timing rods can be made in the form of flat rings placed symmetrically on both sides of the cylinder block. It is also possible to execute a synchronizing rod in the form of a flat ring cylinder block placed in the plane of symmetry, provided with radially protruding inward or outward pivots hinged to the synchronizing piston cranks.

Седьмой вариант выполнения синхронизирующих звеньев и их соединений, может быть представлен в видеThe seventh embodiment of the synchronization links and their connections can be represented as

- синхронизирующих кривошипов блока цилиндров и поршней, соединенных по общим осям вращения с соответствующими приводными кривошипами бпока цилиндров и поршней, при этом синхронизирующие кривошипы блока цилиндров должны быть одинаково или противоположно направлены относительно приводных кривошипов блока цилиндров, а синхронизирующие кривошипы поршней - противоположно или одинаково направлены относительно приводных кривошипов поршней;- synchronizing cranks of the block of cylinders and pistons connected by common axes of rotation with the corresponding drive cranks of the cylinder and pistons, the synchronizing cranks of the cylinder block must be the same or opposite direction relative to the drive cranks of the cylinder block, and the synchronizing cranks of the pistons must be opposite or equal to relative drive pistons;

- установленных на блоке цилиндров параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами;- cylinder rails mounted on the cylinder block parallel to the axis of each cylinder, interacting with piston sliders installed on each piston;

- установленных на корпусе параллельно оси каждого цилиндра корпусных направляющих, взаимодействующих с промежуточными ползунами, каждый из которых, в свою очередь, снабжен размещенными перпендикулярно оси «своего» цилиндра поперечной поршневой направляющей и поперечной цилиндровой направляющей, взаимодействующими, соответственно, со «своими» поперечным поршневым ползуном и поперечным цилиндровым ползуном, при этом поперечные поршневые ползуны шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами поршней, а поперечные цилиндровые ползуны шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами блока цилиндров.- body guides mounted on the body parallel to the axis of each cylinder, interacting with intermediate sliders, each of which, in turn, is provided with transverse piston guide and transverse cylinder guide perpendicular to the axis of its own cylinder, interacting respectively with its own transverse piston the slider and transverse cylinder slider, while the transverse piston sliders are hingedly connected to the synchronizing cranks of the pistons, and the transverse cylinder pistons Alzuns are hingedly connected to synchronizing cranks of the cylinder block.

(Можно отметить, что поршневая и цилиндровая направляющие могут лежать на одной прямой и могут быть выполнены в виде единой направляющей. С целью минимизации зазоров каждая корпусная направляющая может быть выполнена в виде пластины, установленной на корпусе и снабженной канавкой, играющей роль направляющей. Соответственно, промежуточный ползун может быть выполнен в виде пластины, снабженной, с одной стороны, гребнем, размещенным в упомянутой канавке, а с другой стороны - канавкой, в которой размещены снабженные подшипниками поршневые и цилиндровые ползуны).(It can be noted that the piston and cylinder guides can lie on one straight line and can be made as a single guide. To minimize gaps, each body guide can be made in the form of a plate mounted on the body and provided with a groove playing the role of the guide. Accordingly, the intermediate slider can be made in the form of a plate, provided, on the one hand, with a ridge placed in the said groove, and on the other hand, with a groove in which the piston pistons equipped with bearings are placed and ilindrovye slides).

Для увеличения точности синхронизирующей передачи эксцентриситет синхронизирующих кривошипов может превышать эксцентриситет приводных кривошипов поршней, кроме варианта 1б с выполнением направляющих в виде дополнительных цилиндров, размещенных в исходном (т. е. едином) блоке, а также в пятом варианте с центральной осью вращения общих кривошипов.To increase the accuracy of the synchronizing transmission, the eccentricity of the synchronizing cranks may exceed the eccentricity of the driving piston cranks, except for option 1b with the execution of guides in the form of additional cylinders placed in the original (i.e., single) unit, as well as in the fifth version with a central axis of rotation of the common cranks.

С целью уменьшения реактивных сил, действующих на приводные кривошипы блока цилиндров и расширения диапазона передаточных чисел, присоединительное звено может быть выполнено в виде установленного в корпусе с возможностью вращения центрального зубчатого колеса с внешним зацеплением, взаимодействующего с установленным в корпусе с возможностью вращения промежуточным зубчатым колесом с внутренним зацеплением, взаимодействующим с установленным на корпусе без возможности вращения зубчатым венцом с внешним зацеплением, при этом зубчатые зацепления выполнены с разными передаточными числами. В этом случае реактивный момент воспринимается установленным на корпусе зубчатым венцом, а наличие двух зубчатых зацеплений увеличивает число возможных комбинаций передаточных чисел. (Можно отметить, что делительный диаметр зацеплений может быть одинаковым, но должны отличаться модули зацеплений).In order to reduce the reactive forces acting on the drive cranks of the cylinder block and expand the range of gear ratios, the connecting link can be made in the form of a central gear wheel mounted for rotation with external gearing and interacting with an intermediate gear wheel mounted for rotation the internal gearing interacting with the gear ring mounted on the case without the possibility of rotation with the external gearing, at the same time the gears engaging made with different gear ratios. In this case, the reactive moment is perceived by a gear ring mounted on the housing, and the presence of two gear links increases the number of possible gear ratio combinations. (It may be noted that the pitch diameter of the links may be the same, but the linking modules must be different).

Во многих случаях выполнения устройства (например, в виде ДВС) нет необходимости в редуцировании или в мультипликации частоты вращения приводных кривошипов. В этом случае, при выполнении блока цилиндров в виде четной «звезды» (пятый вариант соединения и выполнения синхронизирующих звеньев), присоединительное звено может быть выполнено в виде установленного в корпусе с возможностью вращения по центральной оси эксцентрикового вала, объединяющего выполненные в виде эксцентриков общие кривошипы. Такое выполнение присоединительного звена позволяет выполнить блок цилиндров с цилиндрами в одной плоскости.In many cases, the execution of the device (for example, in the form of internal combustion engines) is not necessary in the reduction or multiplication of the speed of the drive cranks. In this case, when the cylinder block is made in the form of an even "star" (the fifth variant of connecting and executing synchronizing links), the connecting link can be made in the form of an eccentric shaft mounted in the housing with the possibility of rotation along the central axis, combining common cranks made in the form of eccentrics . This embodiment of the connecting link allows you to perform a cylinder block with cylinders in the same plane.

Аналогично присоединительное звено может быть выполнено в виде установленного в корпусе с возможностью вращения коленчатого вала, шарнирно связанного с блоком цилиндров. (При этом упомянутый коленчатый вал должен соответствовать передаваемому потоку мощности, а его расположение относительно блока цилиндров может быть выбрано достаточно произвольно, в том числе, на внешней стороне блока. Однако при расположении цилиндров по окружности из конструктивных соображений, предпочтительно его центральное расположение).Similarly, the connecting link can be made in the form installed in the housing for rotation of the crankshaft, pivotally connected to the cylinder block. (At the same time, the mentioned crankshaft should correspond to the power flow transmitted, and its location relative to the cylinder block can be chosen quite arbitrarily, including on the outer side of the block. However, when positioning the cylinders around the circumference, for structural reasons, its central location is preferable).

Предложенные варианты соединения и выполнения синхронизирующих звеньев решают, в принципе, поставленную задачу и оправдывают их представление в виде обобщенных кинематических терминов отличительных существенных признаков, необходимых и достаточных для получения технического результата.The proposed options for connecting and executing synchronizing links solve, in principle, the task and justify their presentation in the form of generalized kinematic terms of distinctive essential features necessary and sufficient for obtaining a technical result.

На фиг. 1а-г представлена кинематическая схема устройства с кольцевым блоком тангенциальных цилиндров и присоединительным звеном в виде зубчатого колеса, показывающая варианты выполнения синхронизирующей передачи (условно отделены линиями разрыва):FIG. 1a-d shows a kinematic diagram of a device with an annular block of tangential cylinders and a connecting link in the form of a gear wheel, showing the embodiments of a synchronizing transmission (conventionally separated by break lines):

а - с поперечными ползунами и блоком поперечных направляющих, синфазным блоку цилиндров;a - with transverse sliders and block transverse guides, in-phase cylinder block;

б - с поперечными направляющими и ползунами в виде дополнительных цилиндров и поршней;b - with transverse guides and sliders in the form of additional cylinders and pistons;

в - с поперечными ползунами и блоком поперечных направляющих, противофазным блоку цилиндров;in - with transverse sliders and block of transverse guides, antiphase cylinder block;

г - с продольными ползунами и блоком продольных направляющих.d - with longitudinal sliders and block of longitudinal guides.

На фиг. 2 представлена кинематическая схема устройства с присоединительным звеном в виде центрального эксцентрикового вала и блоком радиальных цилиндров с объединенными синхронизирующими и приводными кривошипами поршней.FIG. 2 shows a kinematic diagram of the device with a connecting link in the form of a central eccentric shaft and a block of radial cylinders with combined synchronizing and driving piston cranks.

На фиг. 3 а, б представлена кинематическая схема устройства с присоединительным звеном в виде коленчатого вала и кольцевым блоком тангенциальных цилиндров, показывающая варианты соединения и выполнения синхронизирующих звеньев (отделены линиями разрыва):FIG. 3 a, b shows a kinematic diagram of the device with a connecting link in the form of a crankshaft and an annular block of tangential cylinders, showing options for connecting and executing synchronizing links (separated by break lines):

а - с общим шатуном;a - with a common connecting rod;

б - с корпусными направляющими и промежуточными ползунами.b - with body guides and intermediate sliders.

На фиг. 4а, б представлен чертеж (разрезы в плоскости движения) вариантов устройства, соответствующих 4а - фиг. 1а; 4б - фиг. 1б.FIG. 4a, b is a drawing (sections in the plane of motion) of variants of the device, corresponding to 4a - fig. 1a; 4b - FIG. 1b.

На фиг. 5а, б представлены поперечные разрезы вариантов устройства, соответствующие фиг. 4а, б.FIG. 5a and b show transverse sections of variants of the device, corresponding to FIG. 4a, b.

Предлагаемое устройство (например, пневмомотор) содержит (см. фиг. 1а-5а, б) корпус 1 и подвижный блок цилиндров 2 (пересекающихся своими осями) с размещенными в них поршнями 3. Плоскопараллельное по окружностям равного радиуса синхронизированное движение во взаимно противоположных для блока цилиндров 2 и поршней 3 направлениях осуществляется при помощи установленных в корпусе 1 приводных кривошипов 4 блока цилиндров 2 и приводных кривошипов 5 поршней 3 (или кинематически эквивалентных приводным кривошипам звеньев). Необходимая синхронизация движения блока цилиндров 2 и поршней 3 достигается, в общем случае, при помощи синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений, образующих только поступательные и вращательные кинематические пары, конкретная реализация которых представлена различными вариантами их выполнения. Эти варианты показаны в виде кинематических схем (фиг. 1-3), при этом предполагается, что блок цилиндров 2 на каждой кинематической схеме является общим для всех вариантов, а варианты отделены линиями разрыва. Возможные конструктивные реализации предлагаемого устройства, соответствующие кине магическим схемам фиг. 1а, б (в компоновке, подобной прототипу) показаны на фиг. 4а, б и 5а, б. При этом блок цилиндров 2 имеет форму диска с тангенциально размещенными прямоугольными цилиндрами, образованными стенками блока цилиндров 2 и стенками корпуса 1. Соответственно, и распределительный механизм (не показан) может быть выполнен так же, как у прототипа, а именно - путем соответствующего размещения подводящих и отводящих рабочее тело каналов в стенках корпуса 1 по траекториям перемещения рабочих камер 6. Соединение предлагаемого устройства с источником мощности (приводом), или с потребителем мощности (нагрузкой) осуществляется при помощи присоединительного звена 7 (ведомого или ведущего), кинематически соединенного (чаще всего) с блоком цилиндров 2 (фиг. 1, 3, 4, 5) или с поршнями 3 (фиг. 2).The proposed device (for example, a pneumatic motor) contains (see Figs. 1a-5a, b) a housing 1 and a movable cylinder block 2 (intersecting with its axes) with pistons 3 placed in them. cylinders 2 and pistons 3 directions is carried out using the installed in the housing 1 of the drive cranks 4 of the cylinder 2 and the drive cranks 5 of the pistons 3 (or kinematically equivalent to the drive cranks of links). The necessary synchronization of the movement of the cylinder block 2 and the pistons 3 is achieved, in general, with the help of synchronizing links and their kinematic connections, which form only translational and rotational kinematic pairs, the concrete realization of which is represented by different variants of their implementation. These variants are shown in the form of kinematic diagrams (Figs. 1-3), and it is assumed that the cylinder block 2 on each kinematic diagram is common to all variants, and the variants are separated by break lines. Possible constructive implementations of the proposed device, corresponding to the kinetic magic circuits of FIG. 1a, b (in a layout similar to the prototype) is shown in FIG. 4a, b and 5a, b. In this case, the cylinder block 2 has the form of a disk with tangentially placed rectangular cylinders formed by the walls of the cylinder block 2 and the walls of the housing 1. Accordingly, the distribution mechanism (not shown) can be performed in the same way as in the prototype, namely, by appropriate placement of and diverting the working fluid channels in the walls of the housing 1 along the paths of movement of the working chambers 6. The connection of the proposed device with a power source (drive), or with a power consumer (load) is carried out With the help of connecting link 7 (slave or master), kinematically connected (most often) with the cylinder block 2 (Fig. 1, 3, 4, 5) or with the pistons 3 (Fig. 2).

В первом варианте (фиг. 1а, 4а, 5а) реализация синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений представлена в видеIn the first embodiment (Fig. 1a, 4a, 5a), the implementation of the synchronizing links and their kinematic connections is presented as

- синхронизирующих кривошипов 8 блока цилиндров 2 и синхронизирующих кривошипов 9 поршней 3, соединенных по общим осям вращения 10 и 11 соответственно, с приводными кривошипами 4 блока цилиндров 2 и приводными кривошипами 5 поршней 3, при этом синхронизирующие кривошипы 9 поршней 3 направлены противоположно приводным кривошипам 5 поршней 3, а синхронизирующие кривошипы 8 блока цилиндров 2 направлены в одну сторону с приводными кривошипами 4 блока цилиндров 2;- synchronizing cranks 8 of the cylinder block 2 and synchronizing cranks 9 of the pistons 3 connected by common axes of rotation 10 and 11, respectively, with the driving cranks 4 of the cylinder 2 and the driving cranks 5 of the pistons 3, while the synchronizing cranks 9 of the pistons 3 are opposite to the driving cranks 5 the pistons 3, and the synchronizing cranks 8 of the cylinder 2 are directed to the same direction as the driving cranks 4 of the cylinder 2;

- установленных на блоке цилиндров 2 параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих 12, взаимодействующих с установленными на каждом поршне 3 поршневыми ползунами 13;- mounted on the cylinder block 2 parallel to the axis of each cylinder of cylinder guides 12, interacting with 3 piston sliders 13 installed on each piston;

- двух блоков поперечных направляющих 14, перпендикулярных осям цилиндров и взаимодействующих с поперечными ползунами 15, при этом блоки поперечных направляющих 14 шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами 8 блока цилиндров 2, а поперечные ползуны 15 шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами 9 поршней 3.- two blocks of transverse guides 14, perpendicular to the axes of the cylinders and interacting with transverse sliders 15, while the blocks of transverse guides 14 are pivotally connected to the synchronizing cranks 8 of the cylinder 2, and the transverse sliders 15 are pivotally connected to the synchronizing cranks 9 of the pistons 3.

Очевидно, что в качестве цилиндровых направляющих 12 и поршневых ползунов 13 могут быть применены (чаще всего) - стенки цилиндров и тронки поршней. В частности, в конструктивной реализации устройства (фиг. 4а, 5а) с соединением синхронизирующих звеньев по кинематической схеме фиг. 1а, цилиндровые направляющие 12 и поршневые ползуны 13 объединены с цилиндрами и поршнями, а два размещенных с двух сторон корпуса 1 блока поперечных направляющих 14 выполнены в виде облегченных дисков, снабженных радиально размещенными сквозными пазами, в которых размещены призматические поперечные ползуны 15. При этом для увеличения точности позиционирования поршней 3 эксцентриситет синхронизирующих кривошипов 8, 9 превышает эксцентриситет приводных кривошипов 4, 5.It is obvious that as the cylinder guides 12 and piston sliders 13 can be used (most often) - the walls of cylinders and piston pistons. In particular, in the constructive implementation of the device (Fig. 4a, 5a) with the connection of synchronizing links in the kinematic scheme of Fig. 1a, cylinder guides 12 and piston sliders 13 are combined with cylinders and pistons, and two transverse guide blocks 14 placed on both sides of the housing 1 of the block 1 are made in the form of lightweight discs equipped with radially placed through slots in which prismatic cross sliders 15 are placed. increase the accuracy of positioning of the pistons 3 eccentricity of the synchronizing cranks 8, 9 exceeds the eccentricity of the driving cranks 4, 5.

Во втором варианте (фиг. 1б, 4б, 5б) реализация синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений представлена в видеIn the second variant (Fig. 1b, 4b, 5b), the implementation of synchronizing links and their kinematic connections is presented as

- блока цилиндров 2 с дополнительными цилиндрами 16 (выполняющими функции блока поперечных направляющих 14) и снабженных тройками дополнительных поршней 17 (выполняющих функции поперечных ползунов 15).- a block of cylinders 2 with additional cylinders 16 (performing the functions of a block of transverse guides 14) and equipped with triples of additional pistons 17 (performing the functions of transverse sliders 15).

Предложенные примеры конструктивного выполнения устройства и соединений синхронизирующих звеньев (фиг. 4а, б, 5а, б) показывают также возможный принцип реализации подобных устройств с другим выполнением синхронизирующих звеньев и их соединением, представленным на кинематических схемах фиг. 1в, г, 2, 3а, б.The proposed examples of constructive execution of the device and the connections of the synchronization links (Fig. 4a, b, 5a, b) also show the possible principle of the implementation of similar devices with another execution of the synchronization links and their connection, presented in the kinematic diagrams of Figs. 1c, g, 2, 3a, b.

В третьем варианте (фиг. 1в) реализация синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений представлена в видеIn the third variant (Fig. 1c), the implementation of synchronizing links and their kinematic connections is presented as

- двух блоков дополнительных поперечных цилиндров 18 (выполняющих функции блока поперечных направляющих 14) и дополнительных поперечных поршней 19 (выполняющих функции поперечных ползунов 15).- two blocks of additional transverse cylinders 18 (performing the functions of a block of transverse guides 14) and additional transverse pistons 19 (performing the functions of transverse sliders 15).

При этом блоки дополнительных поперечных цилиндров 18 конструктивно могут быть подобны блоку цилиндров 2 и симметрично размещены относительно его (не показано), а эксцентриситет синхронизирующих кривошипов может быть больше эксцентриситета приводных кривошипов. Для уравновешивания произведение массы блоков дополнительных поперечных цилиндров 18 на эксцентриситет синхронизирующих кривошипов 8 блока цилиндров 2 должно быть равно произведению массы блока цилиндров 2 на эксцентриситет приводных кривошипов, чем достигается компенсация центробежных сил, действующих на блок цилиндров 2.Moreover, the blocks of additional transverse cylinders 18 can be structurally similar to the cylinder block 2 and are symmetrically placed relative to it (not shown), and the eccentricity of the synchronizing cranks can be greater than the eccentricity of the drive cranks. To balance the product of the mass of blocks of additional transverse cylinders 18 by the eccentricity of the synchronizing cranks 8 of the cylinder 2 must be equal to the product of the mass of the cylinder 2 by the eccentricity of the driving cranks, thus achieving compensation of the centrifugal forces acting on the cylinder 2.

В четвертом варианте (фиг. 1г) реализация синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений представлена в видеIn the fourth version (Fig. 1d), the implementation of synchronizing links and their kinematic connections is presented as

- синхронизирующих кривошипов 8 блока цилиндров 2 и синхронизирующих кривошипов 9 поршней 3, соединенных по общим осям вращения 10 и 11 соответственно, с приводными кривошипами 4 блока цилиндров 2 и приводными кривошипами 5 поршней 3, при этом все синхронизирующие кривошипы направлены под прямым углом к соединенным с ними приводным кривошипам по ходу или против хода их вращения;- synchronizing cranks 8 of the cylinder block 2 and synchronizing cranks 9 of the pistons 3 connected along the common rotation axes 10 and 11, respectively, with the driving cranks 4 of the cylinder 2 and the driving cranks 5 of the pistons 3, all the synchronizing cranks are directed at right angles to the connected crankshafts them drive the cranks along or against the course of their rotation;

- установленных на блоке цилиндров 2 параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих 12, взаимодействующих с установленными на каждом поршне 3 поршневыми ползунами 13;- mounted on the cylinder block 2 parallel to the axis of each cylinder of cylinder guides 12, interacting with 3 piston sliders 13 installed on each piston;

- по меньшей мере одного блока продольных направляющих 20, параллельных осям ци линдров и взаимодействующих с продольными синхронизирующими ползунами 21, при этом блок продольных направляющих 20 шарнирно соединен с синхронизирующими кривошипами 8 блока цилиндров 2, а продольные синхронизирующие ползуны 21 шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами 9 поршней 3.- at least one block of longitudinal guides 20 parallel to the axes of the cylinders and interacting with the longitudinal synchronizing sliders 21, while the block of the longitudinal guides 20 are hinged to the synchronizing cranks 8 of the cylinder 2 and the longitudinal synchronizing sliders 21 are hinged to the synchronizing cranks of 9 pistons 3

Очевидно, что конструктивно устройство и блок продольных направляющих 20 может быть выполнен подобно исходному устройству и его блоку поперечных направляющих 14, представленный на фиг. 4а, 5а (отдельный чертеж этого варианта конструкции не показан).It is obvious that structurally the device and the block of the longitudinal guides 20 can be made similar to the original device and its block of transverse guides 14 shown in FIG. 4a, 5a (a separate drawing of this design variant is not shown).

В пятом варианте (фиг. 2) реализация синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений представлена в видеIn the fifth version (Fig. 2), the implementation of synchronizing links and their kinematic connections is presented as

- установленных по центральной оси вращения 22 общих кривошипов 23, объединенных в эксцентриковый вал 24;- installed on the Central axis of rotation of the 22 common cranks 23, United in eccentric shaft 24;

- блока цилиндров 2, состоящего по меньшей мере из восьми цилиндров (двух «крестов»);- cylinder block 2, consisting of at least eight cylinders (two "crosses");

- установленных параллельно осям каждой пары оппозитных цилиндров цилиндровых направляющих 12 (в виде втулок штоков поршней), взаимодействующих с соответственно установленными параллельно осям поршней 3 поршневыми ползунами 13 (в виде штоков поршней), при этом возможно также использование стенок цилиндров в качестве цилиндровых направляющих 12, а тронков поршней - в качестве поршневых ползунов 13.- installed parallel axes of each pair of opposed cylinders of cylinder guides 12 (in the form of bushings of piston rods), interacting with piston sliders 13 (in the form of piston rods) respectively installed parallel to the axes of the pistons 3, it is also possible to use the walls of the cylinders as cylinder guides 12, and piston pistons as piston sliders 13.

Фактически, пятый является развитием частного решения, представленного на фиг. 1б и 4б, 5б, «увеличенного» до самостоятельного полноразмерного блока цилиндров 2. Соответственно, конструктивная реализация этого варианта устройства (не показана) может быть построена на основе конструкции, представленной на фиг. 4б и 5б.In fact, the fifth is the development of the particular solution shown in FIG. 1b and 4b, 5b, “enlarged” to an independent full-sized cylinder block 2. Accordingly, the constructive implementation of this device variant (not shown) can be built on the basis of the design shown in FIG. 4b and 5b.

В шестом варианте (фиг. 3 а) реализация синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений, представлена в видеIn the sixth variant (Fig. 3 a), the implementation of synchronizing links and their kinematic connections is presented as

- установленных параллельно и направленных в одну сторону синхронизирующих кривошипов 9 поршней 3, соединенных по общим осям вращения 11 с соответствующими приводными кривошипами 5 поршней 3;- installed in parallel and directed in one direction to the synchronizing cranks 9 of the pistons 3, connected along the common axes of rotation 11 with the corresponding driving cranks 5 of the pistons 3;

- установленных на блоке цилиндров 2 параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих 12, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами 13;- installed on the cylinder block 2 parallel to the axis of each cylinder of cylinder guides 12, interacting with piston sliders installed on each piston 13;

- по меньшей мере одного синхронизирующего шатуна 25 (в частном случае - кольцевой формы), шарнирно связанного с синхронизирующими кривошипами 9 поршней 3;- at least one synchronizing rod 25 (in the particular case of an annular form) pivotally connected to the synchronizing cranks 9 of the pistons 3;

Очевидно, что в качестве цилиндровых направляющих 12 могут быть применены стенки цилиндров, а в качестве поршневых ползунов 13 - тронки поршней. Конструктивная реализация этого варианта устройства (не показана) может быть подобна представленной на фиг. 4а, 5а с заменой блоков поперечных направляющих 14 на выполненные в виде плоских колец синхронизирующие шатуны 25.It is obvious that cylinder walls 12 can be used as cylinder guides 12, and piston rods as piston sliders 13. The constructive implementation of this device variant (not shown) may be similar to that shown in FIG. 4a, 5a with the replacement of blocks of transverse guides 14 with synchronized connecting rods 25 made in the form of flat rings.

В седьмом варианте (фиг. 3б) реализация синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений, представлена в видеIn the seventh variant (fig. 3b) the realization of synchronizing links and their kinematic connections is presented in the form

- синхронизирующих кривошипов 8 блока цилиндров 2 и синхронизирующих кривошипов 9 поршней 3, соединенных по общим осям вращения 10, 11 с соответствующими приводными кривошипами 4 блока цилиндров 2 и приводными кривошипами 5 поршней 3, при этом синхронизирующие кривошипы 8 блока цилиндров 2 одинаково направлены относительно приводных кривошипов 4 блока цилиндров 2, а синхронизирующие кривошипы 9 поршней 3 противоположно направлены относительно приводных кривошипов 5 поршней 3, причем эксцентриситет синхронизирующих кривошипов превышает эксцентриситет приводных кривошипов;- synchronizing cranks 8 of the cylinder block 2 and synchronizing cranks 9 of the pistons 3 connected along common axes of rotation 10, 11 with the corresponding driving cranks 4 of the cylinder 2 and the driving cranks 5 of the pistons 3, while the synchronizing cranks of the cylinder block 2 are equally directed relative to the driving cranks 4 blocks of cylinders 2, and the synchronizing cranks 9 of the pistons 3 are oppositely directed relative to the drive cranks 5 of the pistons 3, and the eccentricity of the synchronizing cranks exceeds the eccentricity drawing of drive cranks;

- установленных на блоке цилиндров 2 параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих 12, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами 13;- installed on the cylinder block 2 parallel to the axis of each cylinder of cylinder guides 12, interacting with piston sliders installed on each piston 13;

- установленных на корпусе 1 параллельно оси каждого цилиндра корпусных направляющих 26, взаимодействующих с промежуточными ползунами 27, каждый из которых снабжен размещенными перпендикулярно оси «своего» цилиндра поперечной цилиндровой направляющей 28 и поперечной поршневой направляющей 29, взаимодействующими, соответственно, с поперечным цилиндровым ползуном 30 и поперечным поршневым ползуном 31, при этом поперечные цилиндровые ползуны 30 шарнирно связаны с синхронизирующими кривошипами 8 блока цилиндров 2, а поперечные поршневые ползуны 30 шарнирно связаны с синхронизирующими кривошипами 9 поршней 3;- mounted on the housing 1 parallel to the axis of each cylinder case guides 26, interacting with intermediate sliders 27, each of which is provided with transverse cylinder guide 28 and transverse piston guide 29, which are perpendicular to the axis of "their" cylinder 30, and interacting respectively with cross cylinder slider 30 and transverse piston slider 31, while the transverse cylinder slider 30 is pivotally connected to the synchronizing cranks 8 of the cylinder block 2, and the transverse piston slider s 30 pivotally connected with synchronizing cranks 9 of pistons 3;

Очевидно, что цилиндровые направляющие 12 могут быть образованы стенками цилиндров, а поршневые ползуны 13 - тройками поршней. Конструктивная реализация этого варианта устройства (не показана) может быть подобна показанной на фиг. 4а, 5а с расположением корпусных направляющих 26 и промежуточных ползунов 27 на корпусе 1 симметрично по обе стороны блока цилиндров 2. При этом корпусная направляющая 26 может быть выполнена в виде закрепленной на корпусе 1 коробчатой крышки, снабженной на дне пазом (направляющей), а размещенный под ней промежуточный ползун 27 может быть выполнен в виде пластины, снабженной с одной стороны входящим в упомянутый паз гребнем (ползуном), а с другой стороны - пазом (направляющей), в котором размещены поперечные цилин дровые ползуны 30 и поперечные поршневые ползуны 31.It is obvious that the cylinder guides 12 can be formed by the walls of the cylinders, and piston sliders 13 by triples of pistons. The constructive implementation of this device variant (not shown) may be similar to that shown in FIG. 4a, 5a with the arrangement of the body guides 26 and intermediate sliders 27 on the body 1 symmetrically on both sides of the cylinder block 2. In this case, the body guide 26 can be made in the form of a box cover fixed to the body 1 provided with a groove (guide) at the bottom under it, the intermediate slider 27 can be made in the form of a plate, equipped with a ridge (slider) on one side, and a slot (guide) on the other side, in which transverse cylindrical slider 30 and transverse piston are placed evye slides 31.

Внешняя система (нагрузка или двигатель) может быть присоединена к предлагаемому устройству через присоединительное звено 7 (ведущее или ведомое) различным образом, в зависимости от конструктивной реализации устройства и его назначения. Соответственно и присоединительное звено 8 может иметь варианты конструктивной и функциональной реализации.The external system (load or engine) can be connected to the proposed device through the connecting link 7 (master or slave) in different ways, depending on the design implementation of the device and its purpose. Accordingly, the connecting link 8 may have variants of constructive and functional implementation.

В первом варианте (фиг. 1а-г, 4а, б, 5а, б) присоединения внешней системы (редукторном) присоединительное звено 7 выполнено в виде установленного в корпусе 1 с возможностью вращения центрального зубчатого колеса 32 с внешним зацеплением, снабженного зубчатой муфтой 33 (фиг. 5а) и взаимодействующего с установленным на блоке цилиндров 2 с возможностью вращения промежуточным зубчатым колесом 34 в форме кольца с внутренним зацеплением, одновременно взаимодействующим с установленным на корпусе 1 без возможности вращения зубчатым венцом 35 с внешним зацеплением. Различия в передаточных числах зубчатых зацеплений определяются необходимой величиной редукции.In the first embodiment (Fig. 1a-d, 4a, b, 5a, b) connecting the external system (gear) connecting link 7 is made in the form installed in the housing 1 with the possibility of rotation of the central gear 32 with external gearing, equipped with a gear coupling 33 ( Fig. 5a) and interacting with mounted on the cylinder block 2 for rotation by an intermediate gear wheel 34 in the form of a ring with internal gearing, simultaneously interacting with gear ring 35 mounted on the housing 1 without rotation by means of an external gear warming Differences in gear ratios of gears are determined by the required reduction value.

Во втором варианте (фиг. 2) присоединения внешней системы (безредукторном) присоединительное звено 7 выполнено в виде установленного в корпусе 1 с возможностью вращения по центральной оси 22 эксцентрикового вала 24, (т.е. эксцентриковый вал 24 одновременно выполняет функции присоединительного звена 7 и общих кривошипов.In the second embodiment (Fig. 2), the connection of the external system (gearless) connecting link 7 is made in the form of an eccentric shaft 24 mounted in the housing 1 for rotation along the central axis 22 (i.e., the eccentric shaft 24 simultaneously performs the functions of a connecting link 7 and common cranks.

В третьем варианте (фиг. 3 а, б) присоединения внешней системы (безредукторном) присоединительное звено 7 выполнено в виде установленного в корпусе 1 с возможностью вращения коленчатого вала 36, шарнирно связанного с блоком цилиндров 2 (т.е. коленчатый вал 36 одновременно выполняет функции присоединительного звена 7, а также «главного» приводного кривошипного вала блока цилиндров).In the third variant (fig. 3 a, b) of connecting the external system (gearless) connecting link 7 is made as installed in the housing 1 with the possibility of rotating the crankshaft 36 pivotally connected to the cylinder block 2 (i.e. the crankshaft 36 simultaneously performs functions of the connecting link 7, as well as the "main" drive crank shaft of the cylinder block).

Предлагаемое устройство, например, в режиме пневмомотора, работает следующим образом.The proposed device, for example, in the mode of the pneumatic motor, works as follows.

Рабочее тело (сжатый воздух) при помощи любого известного механизма распределения (не показан, так как выполнение механизма распределения не влияет непосредственно на выполнение синхронизирующих звеньев и их кинематические соединения), подается в соответствующие рабочие камеры 6. Например, механизм распределения может быть реализован подобно представленному в прототипе, где рабочие камеры 6 перемещаются по круговым траекториям относительно размещенных в стенках корпуса 1 подводящих и отводящих рабочее тело каналов (не показаны). Расширяясь, рабочее тело перемещает блок цилиндров 2 и поршни 3 в противоположные стороны, что вызывает вращение в противоположные стороны связан ных с ними приводных кривошипов 4 блока цилиндров 2 и приводных кривошипов 5 поршней 3. Взаимное, строго согласованное перемещение блока цилиндров 2 и поршней 3 обеспечивается предложенными вариантами выполнения синхронизирующих звеньев и их кинематических соединений в виде вращательных и поступательных кинематических пар. Строго говоря, при выполнении блока цилиндров 2 с пересекающимися осями цилиндров и при правильном начальном положении поршней 3 в цилиндрах, а также при идеальном взаимодействии (зазоры в кинематических парах бесконечно малы, а трение отсутствует) цилиндровых направляющих 12 и поршневых ползунов 13 (или стенок цилиндров и тронковых поршней 3) функцию синхронизирующего звена может выполнять сам блок цилиндров 2, однозначно задающий пространственное положение поршней 3, их перемещение в цилиндрах. Кинематический анализ показывает, что неопределенность положения поршня 3 в каждом цилиндре, (или поршневого ползуна 13 и цилиндровой направляющей 12) возникает в момент совпадения направлений приводного кривошипа 5 поршня 3 и приводных кривошипов 4 блока цилиндров 2, что соответствует среднему положению поршня в цилиндре. Действительно, в этот момент касательные к окружностям траекторий движений данного поршня 3 и цилиндра параллельны между собой, а также параллельны стенкам цилиндра или его цилиндровой направляющей 12, что и приводит к исчезновению кинематического взаимодействия между ними, т.е. к возникновению кинематической неопределенности. Очевидно, что при упомянутом идеальном случае протяженность зоны кинематической неопределенности стремится к бесконечно малой величине. Реально существующий в поступательной кинематической паре зазор конечной величины резко увеличивает протяженность зоны кинематической неопределенности и поршневой ползун 13 (тронковый поршень 3) под действием сил давления рабочего тела, не взаимодействует с блоком цилиндров 2 (зазор касателен силам взаимодействия в поступательной паре) и в результате «проскакивает» зону кинематической неопределенности, что приводит, с учетом влияния сил трения, к заклиниванию блока цилиндров 2. При этом необходимо отметить, что при крайних положениях поршневого ползуна 13 (тронкового поршня 3), когда приводные кривошипы 4 блока цилиндров 2 и приводные кривошипы 5 поршней 3 направлены в противоположные стороны, кинематическая неопределенность минимальна (зазор перпендикулярен силам взаимодействия в поступательной паре) и влияние зазора становится несущественным. При повороте приводных кривошипов относительно рассмотренного положения на угол примерно ±45° кинематическая неопределенность остается достаточно малой. Одновременно не обходимо также отметить практически незначительное влияние зазора во вращательной кинематической паре: «приводной кривошип 5 поршня 3 - поршневой ползун 13 (тронковый поршень 3)» в предположении, что величина этого зазора соизмерима с зазором в упомянутой поступательной кинематической паре.The working fluid (compressed air) using any known distribution mechanism (not shown, since the implementation of the distribution mechanism does not directly affect the execution of synchronizing links and their kinematic connections), is fed into the corresponding working chambers 6. For example, the distribution mechanism can be implemented like the one presented in the prototype, where the working chambers 6 move along circular paths relative to the inlet and outlet channels of the working body located in the walls of the housing 1 (not shown). Expanding, the working body moves the cylinder block 2 and the pistons 3 in opposite directions, which causes rotation in opposite directions of the connected drive cranks 4 of the cylinder 2 and the drive cranks 5 of the pistons 3. Mutual, strictly coordinated movement of the cylinder block 2 and pistons 3 is provided the proposed options for performing synchronizing links and their kinematic compounds in the form of rotational and translational kinematic pairs. Strictly speaking, when performing the cylinder block 2 with intersecting axes of the cylinders and with the correct initial position of the pistons 3 in the cylinders, as well as with ideal interaction (the gaps in kinematic pairs are infinitely small and there is no friction) of the cylinder guides 12 and piston sliders 13 (or cylinder walls and the piston pistons 3) the function of the synchronizing link can be performed by the cylinder block 2 itself, which uniquely defines the spatial position of the pistons 3, their movement in the cylinders. Kinematic analysis shows that the uncertainty of the position of the piston 3 in each cylinder (or piston slider 13 and cylinder guide 12) occurs at the time of coincidence of the directions of the drive crank 5 of the piston 3 and the drive cranks 4 of the cylinder 2, which corresponds to the average position of the piston in the cylinder. Indeed, at this moment the tangents to the circles of the trajectories of motion of the piston 3 and the cylinder are parallel to each other, as well as parallel to the walls of the cylinder or its cylinder guide 12, which leads to the disappearance of the kinematic interaction between them, i.e. to the emergence of kinematic uncertainty. Obviously, with the mentioned ideal case, the length of the kinematic uncertainty zone tends to an infinitely small value. A finite size gap that actually exists in a forward kinematic pair dramatically increases the length of the kinematic uncertainty zone and the piston slider 13 (thrust piston 3) under the action of pressure forces of the working fluid does not interact with the cylinder block 2 (the gap is related to the interaction forces in the translational pair) and as a result “ slips "zone of kinematic uncertainty, which leads, taking into account the influence of friction forces, to jamming of the cylinder block 2. It should be noted that with extreme positions n rshnevogo slider 13 (trunk piston 3) when the drive cranks 4 cylinder 2 and the piston 5 driven cranks 3 are directed in opposite directions, kinematic uncertainty minimum (clearance is perpendicular to the translational forces of interaction pair) and the influence of the gap becomes negligible. When turning the drive cranks relative to the considered position at an angle of approximately ± 45 °, the kinematic uncertainty remains quite small. At the same time, it is also necessary to note the almost insignificant influence of the gap in the rotational kinematic pair: “drive crank 5 of piston 3 - piston slide 13 (throned piston 3)” under the assumption that this gap is commensurate with the gap in the translational kinematic pair mentioned.

Предложенное техническое решение основывается на рассмотренных кинематических особенностях взаимодействия поступательных пар и заключается в обеспечении жесткой зависимости (синхронизации) между положением блока цилиндров 2 и каждого поршня 3 в области его среднего положения (примерно ±45° по углу поворота приводных кривошипов относительно их совпадающего по направлению положения). Это достигается жестким кинематическим соединением, в общем случае, подвижных синхронизирующих звеньев, образующим, как уже отмечалось, поступательные и вращательные кинематические пары. При этом соединяются звенья, находящиеся в данный момент преимущественно в области большой кинематической неопределенности, со звеньями, находящимися в данный момент в области малой кинематической неопределенности. В процессе перемещения эти звенья поочередно «удерживают» друг друга в необходимом положении, осуществляя таким образом их синхронизированное и согласованное движение. В частности, (фиг. 1а, 4а, 5а) под действием сил давления рабочего тела на торцы цилиндров, блок цилиндров 2 начинает движение, вращая приводные кривошипы 4 блока цилиндров 2 (например, против часовой стрелки). Вместе с приводными кривошипами 4 вращаются соединенные с ними и совпадающие по направлению (но имеющие больший эксцентриситет) синхронизирующие кривошипы 8 блока цилиндров 2 вокруг общей оси вращения 10. Соответственно, вместе с ними плоскопараллельно перемещается по окружности шарнирно установленный на синхронизирующих кривошипах 8 блок поперечных направляющих 14, взаимодействующий с поперечными ползунами 15, шарнирно установленными на синхронизирующих кривошипах 9 поршней 3. С другой стороны, синхронизирующие кривошипы 9 поршней 3 вращаются в противоположном направлении (по часовой стрелке) вокруг общей оси 11, так как соединены с противоположно направленными приводными кривошипами 5 поршней 3, которые также вращаются под действием сил давления рабочего тела на поршни 3. Можно видеть, что при таком выполнении синхронизирующих звеньев и их кинематическом соединении, каждый поршневой ползун 15 или тронковый поршень 3, находящийся в области максимальной кинематической неопределенности, кинематически жестко связан через синхронизирующий кривошип 11 со «своим» поперечным ползуном 15, находящимся в это время в области мини мальной кинематической неопределенности и наоборот, каждый поперечный ползун 15, находящийся в области максимальной кинематической неопределенности таким же образом связан со «своим» поршневым ползуном 13 или тронковым поршнем 3, находящимся в это время в области минимальной кинематической неопределенности и взаимодействующим с блоком цилиндров 3 через цилиндровую направляющую 12 или стенки цилиндра, (фиг. 1б, 4б, 5б) под действием сил давления рабочего тела на торцы цилиндров блок цилиндров 2 начинает движение, вращая приводные кривошипы 4 блока цилиндров 2 (например, против часовой стрелки). Вместе с приводными кривошипами 4 вращаются соединенные с ними противоположные по направлению и имеющие (в отличие от фиг. 1а) равный эксцентриситет синхронизирующие кривошипы 8 блока цилиндров 2 вокруг общей оси вращенияThe proposed technical solution is based on the considered kinematic features of the interaction of translational pairs and consists in providing a rigid relationship (synchronization) between the position of the cylinder block 2 and each piston 3 in the region of its average position (approximately ± 45 ° in the angle of rotation of the drive cranks relative to their coincident in the direction of ). This is achieved by a rigid kinematic connection, in the general case, moving synchronizing links, forming, as already noted, translational and rotational kinematic pairs. At the same time, links that are currently in the area of large kinematic uncertainty are connected with links that are currently in the area of small kinematic uncertainty. In the process of moving, these links alternately “hold” each other in the required position, thus carrying out their synchronized and coordinated movement. In particular, (Fig. 1a, 4a, 5a) under the action of the pressure of the working fluid on the ends of the cylinders, the cylinder block 2 begins to move, rotating the drive cranks 4 of the cylinder 2 (for example, counterclockwise). Together with the drive cranks 4, the synchronizing cranks 8 of the cylinder block 2 coinciding in direction (but having greater eccentricity) rotate around the common axis of rotation 10. Accordingly, along with them, the block of the transverse guides 14 around the hinge mounted on the synchronizing cranks 8 interacting with transverse sliders 15 pivotally mounted on synchronizing cranks 9 pistons 3. On the other hand, synchronizing cranks 9 pistons 3 rotations are rotated in the opposite direction (clockwise) around the common axis 11, since they are connected to the oppositely directed drive cranks 5 of the pistons 3, which also rotate under the action of the pressure forces of the working fluid on the pistons 3. It can be seen that with this arrangement the synchronizing links and kinematic connection, each piston slider 15 or piston piston 3, which is in the area of maximum kinematic uncertainty, is kinematically rigidly connected through a synchronizing crank 11 with its own transverse floor Zune 15, which is at this time in the region of minimal kinematic uncertainty and vice versa, each transverse slider 15, which is in the region of maximum kinematic uncertainty, is in the same way associated with "its" piston slider 13 or tronkovom piston 3, which is in this region in the region of minimum kinematic uncertainty and interacting with the cylinder block 3 through the cylinder guide 12 or the wall of the cylinder, (FIG. 1b, 4b, 5b) under the action of pressure forces of the working fluid on the ends of the cylinders of the cylinder block 2 begins to move, rotating the drive cranks 4 of the cylinder 2 (for example, counterclockwise). Together with the drive cranks 4, the opposite in direction and having (unlike in Fig. 1a) equal eccentricity synchronizing cranks 8 of the cylinder block 2 around a common axis of rotation rotate

10. При этом роль блока поперечных направляющих играет собственно блок цилиндров 2 с размещенными в нем дополнительными цилиндрами 16 (т.е. поперечными направляющими), а дополнительные тронковые поршни 17 играют роль поршневых ползунов. Можно видеть, что принцип работы синхронизирующих звеньев не отличается от их работы в кинематической схеме, представленной на фиг. 1а;10. In this case, the role of the block of transverse guides is played by the actual block of cylinders 2 with additional cylinders 16 placed in it (i.e. transverse guides), and additional piston-shaped pistons 17 play the role of piston sliders. It can be seen that the principle of operation of synchronizing links does not differ from their work in the kinematic scheme shown in FIG. 1a;

(фиг. 1в) под действием сил давления рабочего тела на торцы цилиндров блок цилиндров 2 начинает движение, вращая приводные кривошипы 4 блока цилиндров 2 (например, против часовой стрелки). Вместе с приводными кривошипами 4 вращаются соединенные с ними противоположные по направлению и имеющие больший эксцентриситет синхронизирующие кривошипы 8 блока цилиндров 2 вокруг общей оси вращения 10. Соответственно, вместе с ними плоскопараллельно перемещаются по окружности шарнирно установленные на синхронизирующих кривошипах 8 два блока дополнительных поперечных цилиндров 18 (выполняют роль блока поперечных направляющих 14), взаимодействующие с дополнительными поперечными поршнями 19 (выполняют роль поперечных ползунов 15), шарнирно установленными на синхронизирующих кривошипах 9 поршней 3, также имеющими больший эксцентриситет. С другой стороны, синхронизирующие кривошипы 9 поршней 3 вращаются в противоположном направлении (по часовой стрелке) вокруг общей оси 11, так как соединены с одинаково направленными приводными кривошипами 5 поршней 3, которые вращаются под действием сил давления рабочего тела на поршни 3. Можно видеть, что принцип работы синхронизирующих звеньев существенно не отличается от их работы в кинематической схеме, представленной на фиг. 1а, но блоки дополнительных поперечных цилиндров 18 могут уравновешивать блок цилиндров 2;(Fig. 1c) under the action of the pressure forces of the working fluid on the cylinder ends of the cylinder block 2 begins to move, rotating the drive cranks 4 of the cylinder 2 (for example, counterclockwise). Together with the drive cranks 4, the synchronizing cranks 8 of the cylinder block 2, which are opposite in direction and having a greater eccentricity, rotate around the common axis of rotation 10. They are, respectively, two blocks of additional transverse cylinders 18 (along perform the role of a block of transverse guides 14), interacting with additional transverse pistons 19 (play the role of transverse sliders 15), a hinge o installed on synchronizing cranks 9 pistons 3, also having a greater eccentricity. On the other hand, the synchronizing cranks 9 of the pistons 3 rotate in the opposite direction (clockwise) around a common axis 11, since they are connected to the equally directed driving cranks 5 of the pistons 3, which rotate under the action of the pressure forces of the working fluid on the pistons 3. that the principle of operation of synchronizing links is not significantly different from their work in the kinematic scheme shown in FIG. 1a, but blocks of additional transverse cylinders 18 may balance the cylinder block 2;

(фиг. 1г) под действием сил давления рабочего тела на торцы цилиндров, блок цилиндров 2 начинает движение, вращая приводные кривошипы 4 блока цилиндров 2 (например, против часовой стрелки). Вместе с ними вращаются соединенные с ними перпендикулярные по направлению и имеющие больший эксцентриситет синхронизирующие кривошипы 8 блока цилиндров 2 вокруг общей оси вращения 10. Соответственно, вместе с ними плоскопараллельно перемещается по окружности со сдвигом на 90° шарнирно установленный на синхронизирующих кривошипах 8 блок продольных направляющих 20, взаимодействующий с продольными синхронизирующими ползунами 21, шарнирно установленными на синхронизирующих кривошипах 9 поршней 3. С другой стороны, синхронизирующие кривошипы 9 поршней 3 вращаются в противоположном направлении (по часовой стрелке) вокруг общей оси 11, так как соединены с перпендикулярно направленными приводными кривошипами 5 поршней 3, которые также вращаются под действием сил давления рабочего тела на поршни 3. Можно видеть, что с учетом параллельности осей цилиндров и продольных направляющих, а также, соответственно, перпендикулярности синхронизирующих и приводных кривошипов, принцип работы синхронизирующих звеньев существенно не отличается от их работы в кинематической схеме, представленной на фиг. 1а;(Fig. 1d) under the action of pressure forces of the working fluid on the ends of the cylinders, the cylinder block 2 begins to move, rotating the drive cranks 4 of the cylinder 2 (for example, counterclockwise). Together with them, the synchronizing cranks 8 of the cylinder block 2, which are perpendicular in direction and having a greater eccentricity, rotate around them around a common axis of rotation 10. Accordingly, along with them the block of parallel longitudinal guides 20 mm that interacts with longitudinal synchronizing sliders 21 pivotally mounted on the pistons 9 of the pistons 3. On the other hand, the synchronizing crank s 9 pistons 3 rotate in the opposite direction (clockwise) around a common axis 11, because they are connected with perpendicularly directed drive cranks 5 pistons 3, which also rotate under the action of the working fluid pressure forces on the pistons 3. It can be seen that the axes of the cylinders and the longitudinal guides, as well as, respectively, the perpendicularity of the synchronizing and driving cranks, the principle of operation of the synchronizing links is not significantly different from their work in the kinematic scheme presented oh in fig. 1a;

(фиг. 2) под действием сил давления рабочего тела на торцы цилиндров блок цилиндров 2 начинает движение, вращая приводные кривошипы 4 блока цилиндров 2 (например, против часовой стрелки). Соответственно, вместе с блоком цилиндров 2 плоскопараллельно вокруг центральной оси вращения 22 перемещаются по окружности и цилиндровые направляющие 12, или стенки цилиндров, взаимодействующие с поршневыми ползунами 13 или с тронковыми поршнями 3. С другой стороны, общие кривошипы 23, объединяющие синхронизирующие кривошипы 9 поршней 3 со «своими» приводными кривошипами 5 в эксцентриковый вал 24, вращаются в противоположном направлении (по часовой стрелке) вокруг центральной оси вращения 22 под действием сил давления рабочего тела на поршни 3. Можно видеть, что с учетом того, что рассматриваемый вариант является фактически соединением на одном эксцентриковом валу 24 двух фрагментов (двух «крестов») кинематической схемы, представленной на фиг. 1б, принцип работы синхронизирующих звеньев существенно не отличается от их работы в упомянутой кинематической схеме;(Fig. 2) under the action of pressure forces of the working fluid on the ends of the cylinders of the cylinder block 2 begins to move, rotating the drive cranks 4 of the cylinder 2 (for example, counterclockwise). Accordingly, together with the cylinder block 2, parallel to each other around the central axis of rotation 22, the cylinder guides 12 or cylinder walls interacting with the piston sliders 13 or with the piston pistons 3 are circumferentially displaced. with their own drive cranks 5 into the eccentric shaft 24, rotate in the opposite direction (clockwise) around the central axis of rotation 22 under the action of the working fluid pressure forces on the pistons 3 It can be seen that, considering the fact that the considered variant is actually a joint on one eccentric shaft 24 of two fragments (two “crosses”) of the kinematic scheme shown in FIG. 1b, the principle of operation of synchronizing links is not significantly different from their work in the mentioned kinematic scheme;

(фиг. 3 а) под действием сил давления рабочего тела на торцы цилиндров блок цилиндров 2 начинает движение, вращая приводные кривошипы 4 блока цилиндров 2 (например, против часовой стрелки). Соответственно вме сте с блоком цилиндров 2 совершают плоскопараллельное вращательное движение и цилиндровые направляющие 12, взаимодействующие с поршневыми ползунами 13, или стенки цилиндров, взаимодействующие с тронковыми поршнями. С другой стороны, соединенные с приводными кривошипами 5 поршней 3 и имеющие больший эксцентриситет, а также направленные в одну сторону (в общем случае, не совпадающую с направлением приводных кривошипов 5) синхронизирующие кривошипы 9 поршней 3, вращаются вокруг общей оси вращения 11 в противоположном направлении (по часовой стрелке) под действием сил давления рабочего тела на поршни 3. Синхронизирующий шатун 25, жестко объединяющий через шарнирные соединения параллельные синхронизирующие кривошипы 9 и приводные кривошипы 5, совершает плоскопараллельное вращательное (по часовой стрелке) движение и кинематически соединяет поршневые ползуны 13 или тронковые поршни, в том числе, что особенно важно, размещенные в цилиндровых направляющих 12 (или цилиндрах), пересекающихся под углом, равным или близким 90°, Можно видеть, что с учетом того, что в блоке цилиндров 2 всегда содержится по меньшей мере пара таких цилиндров, принцип работы синхронизирующих звеньев существенно не отличается от их работы в кинематической схеме, представленной на фиг. 1а;(Fig. 3 a) under the action of the pressure forces of the working fluid on the cylinder ends of the cylinder block 2 begins to move, rotating the drive cranks 4 of the cylinder 2 (for example, counterclockwise). Accordingly, together with the cylinder block 2, they make a plane-parallel rotational movement and cylinder guides 12 interacting with piston sliders 13, or cylinder walls interacting with pronkovy pistons. On the other hand, connected to the drive cranks 5 of the pistons 3 and having a greater eccentricity, as well as directed in one direction (in general, not coinciding with the direction of the drive cranks 5), the synchronizing cranks 9 of the pistons 3 rotate around a common axis of rotation 11 in the opposite direction (clockwise) under the action of the pressure force of the working fluid on the pistons 3. The synchronizing rod 25, which rigidly combines parallel synchronizing cranks 9 and driving cranks 5 through hinges, makes flat parallel rotational (clockwise) movement and kinematically connects piston sliders 13 or piston pistons, including, most importantly, placed in cylinder guides 12 (or cylinders) intersecting at an angle equal to or close to 90 °, You can see that Considering that the cylinder block 2 always contains at least a pair of such cylinders, the principle of operation of the synchronizing links does not differ significantly from their work in the kinematic diagram shown in FIG. 1a;

(фиг. 3б) под действием сил давления рабочего тела на торцы цилиндров блок цилиндров 2 начинает движение, вращая приводные кривошипы 4 блока цилиндров 2 (например, против часовой стрелки). Вместе с приводными кривошипами 4 вращаются и соединенные с ними одинаково (или противоположно) направленные синхронизирующие кривошипы 8 блока цилиндров 2 вокруг общей оси вращения 10. Соответственно, вместе с блоком цилиндров 2 совершают плоскопараллельное вращательное движение и цилиндровые направляющие 12, взаимодействующие с поршневыми ползунами 13, или стенки цилиндров, взаимодействующие с тронковыми поршнями. С другой стороны, соединенные с приводными кривошипами 5 поршней 3 и противоположно направленные синхронизирующие кривошипы 9 поршней 3, вращаются вокруг общей оси вращения 11 в противоположном направлении (по часовой стрелке) под действием сил давления рабочего тела на поршни 3. В процессе вращения относящиеся к одному цилиндру синхронизирующие кривошипы 8 блока цилиндров 2 и синхронизирующие кривошипы 9 поршней 2 сохраняют необходимое взаимное положение, взаимодействуя через соответствующие поперечные цилиндровые ползуны 30 и поперечные поршневые ползуны 31 с поперечной цилиндровой направляющей 28 и с поперечной поршневой направляющей 29, размещенными в промежуточ ных ползунах 27. В свою очередь, промежуточные ползуны 27 не могут перекоситься, так как сами перемещаются в корпусных направляющих 26 и одновременно взаимодействуют через поперечные цилиндровые ползуны 30 с синхронизирующими кривошипами 8 блока цилиндров(Fig. 3b) under the action of the pressure forces of the working fluid on the cylinder ends of the cylinder block 2 begins to move, rotating the drive cranks 4 of the cylinder 2 (for example, counterclockwise). Together with the drive cranks 4 rotate and connected to them equally (or oppositely) directional synchronizing cranks 8 of the cylinder 2 around a common axis of rotation 10. Accordingly, together with the cylinder block 2 make a plane-parallel rotational movement and cylinder guides 12, interacting with piston sliders 13, or cylinder walls interacting with tronkovye pistons. On the other hand, connected to the drive cranks 5 of the pistons 3 and oppositely directed synchronizing cranks 9 of the pistons 3, rotate around a common axis of rotation 11 in the opposite direction (clockwise) under the action of the pressure forces of the working fluid on the pistons 3. In the process of rotation related to one the cylinder synchronizing cranks 8 of the cylinder 2 and the synchronizing cranks 9 of the pistons 2 retain the necessary mutual position, interacting through the corresponding transverse cylinder sliders 30 and transverse piston sliders 31 with a transverse cylinder guide 28 and with a transverse piston guide 29 placed in intermediate sliders 27. In turn, intermediate sliders 27 cannot be twisted, since they themselves move in body guides 26 and simultaneously interact through cross-cylinder sliders 30 s 8-cylinder synchronizing cranks

2. Можно видеть, что положение поршневого ползуна 13 в цилиндровой направляющей 12, или тронкового поршня 3 в цилиндре, относительно поперечного поршневого ползуна 31 в поперечной поршневой направляющей 29 обеспечивает взаимную минимизацию кинематической неопределенности, поэтому принцип работы синхронизирующих звеньев существенно не отличается от их работы в кинематической схеме, представленной на фиг. 1а.2. It can be seen that the position of the piston slider 13 in the cylinder guide 12, or the piston piston 3 in the cylinder relative to the transverse piston slide 31 in the transverse piston guide 29 provides for the minimization of the kinematic uncertainty, therefore, the principle of operation of the synchronizing links is not significantly different from their work in The kinematic scheme shown in FIG. 1a

Передача движения от присоединительного звена 7 к блоку цилиндров 2 и поршням 3 или наоборот, в зависимости от назначения устройства, может происходить различным образом.The transfer of motion from the connecting link 7 to the cylinder block 2 and the pistons 3 or vice versa, depending on the purpose of the device, can occur in different ways.

В первом варианте (фиг. 1а-г, 4а, б, 5а, б) поршни 3 передают свою половину силового потока через поршневые ползуны 13 или тронковые поршни 3 цилиндровым направляющим 12, или через стенки цилиндров блоку цилиндров 2. Блок цилиндров 2 совершает плоскопараллельное вращательное движение на приводных кривошипах 4 и обкатывает установленное в нем с возможностью вращения промежуточное зубчатое колесо 34 одновременно одним его зубчатым зацеплением (большего диаметра) по закрепленному на корпусе 1 неподвижному зубчатому венцу 35, а вторым его зубчатым зацеплением (меньшего диаметра) - по присоединительному звену 7 в виде центрального зубчатого колеса 32, к которому внешняя система может быть присоединена при помощи зубчатой муфты 33. Увеличенный в передаточное число раз реактивный момент передается на корпус 1 через установленный на нем зубчатый венец 35.In the first variant (Fig. 1a-d, 4a, b, 5a, b), the pistons 3 transfer their half of the power flow through the piston sliders 13 or the piston pistons 3 by the cylinder guide 12, or through the walls of the cylinders to the cylinder block 2. The cylinder block 2 performs a plane-parallel rotational motion on the drive cranks 4 and the intermediate gear wheel 34 installed therein with the possibility of rotation simultaneously with one of its gear teeth (of larger diameter) fixed to the crown 35 fixed on the body 1, and the second toothed gear 35 captivity (smaller diameter) - for the connection for link 7 in the form of the sun gear 32 to which the external system can be attached by means of a toothed coupling 33. The increased number of transmission times in the reaction torque is transmitted to the body 1 through a ring gear 35 mounted thereon.

Во втором варианте (фиг. 2) блок цилиндров 2 совершает плоскопараллельное вращательное движение на приводных кривошипах 4 и передает свою половину силового потока через цилиндровые направляющие 12 (стенки цилиндров) поршневым ползунам 13 или тронковым поршням 3. Каждая пара оппозитных поршней 3 вращает «свой», выполненный в виде эксцентрика, общий кривошип 23. Так как все эксцентрики объединены в эксцентриковый вал 24, то он выполняет роль присоединительного звена 7. При идентичном выполнении поршней центробежные силы, действующие на эксцентрики с эксцентрикового вала 24, взаимно компенсируются. Одновременно силы давления рабочего тела создают на эксцентриках только пары равных сил (только крутящий момент), так как в любой рабочей камере 6 сила давления рабочего тела на поршень 3 равна силе, действующей на торец «своего» цилиндра, а эта сила передается через блок цилиндров 2 и цилиндровую направляющую 12 (стенки цилиндра), пер пендикулярную в данный момент рассматриваемому цилиндру, ее поршневой ползун 15 (тронковый поршень 3), эксцентрик, направленный противоположно рассматриваемому эксцентрику. Реактивный момент передается на корпус 1 через поршневые ползуны 13 (тронковые поршни 3), цилиндровые направляющие 12 (стенки цилиндров), блок цилиндров 2, установленные в корпусе 1 приводные кривошипы 4.In the second embodiment (Fig. 2), the cylinder block 2 performs plane-parallel rotational motion on the drive cranks 4 and transmits its half of the power flow through the cylinder guides 12 (cylinder walls) to the piston sliders 13 or to the piston pistons 3. Each pair of opposite pistons 3 rotates its own , made in the form of an eccentric, common crank 23. Since all eccentrics are combined into an eccentric shaft 24, it acts as a connecting link 7. With identical execution of the pistons, the centrifugal forces acting on the eccentric and the eccentric shaft 24 are mutually compensated. At the same time, the pressure forces of the working fluid on the eccentrics only create a pair of equal forces (only torque), since in any working chamber 6 the pressure of the working fluid on the piston 3 is equal to the force acting on the end of "its" cylinder, and this force is transmitted through the cylinder block 2 and a cylinder guide 12 (cylinder walls), a perpendicular cylinder at a given moment, its piston slider 15 (a piston piston 3), an eccentric directed opposite to the eccentric in question. The reactive moment is transmitted to the housing 1 through piston sliders 13 (piston pistons 3), cylinder guides 12 (cylinder walls), and a cylinder block 2 mounted in the housing 1 driving cranks 4.

В третьем варианте (фиг. 3 а, б) поршни 3 передают свою половину силового потока блоку цилиндров 2 через поршневые ползуны 13 (тронковые поршни 3), цилиндровые направляющие 12 (стенки цилиндров). Блок цилиндров 2 суммирует силовые потоки и совершает плоскопараллельное вращательное движение на приводных кривошипах 4, одновременно вращая выполненное в виде коленчатого вала 36 присоединительное звено 7. Реактивный момент передается на корпус 2 так же, как и в предыдущем варианте.In the third variant (Fig. 3 a, b), the pistons 3 transfer their half of the power flow to the cylinder block 2 through piston slides 13 (piston pistons 3), cylinder guides 12 (cylinder walls). The cylinder block 2 summarizes the power flows and performs plane-parallel rotational motion on the drive cranks 4, at the same time rotating the connecting link 7, made in the form of a crankshaft 36.

Предлагаемое выполнение ротативного объемного устройства с синхронизацией взаимного положения блока цилиндров и поршней с использованием только вращательных и поступательных кинематических пар позволяет уменьшить вибрации, увеличить надежность и долговечность устройства, позволяет использовать современные плакирующие смазки (присадки), существенно улучшающие работу и технологию изготовления кинематических систем с избыточными связями, к которым относится и предлагаемое устройство. Представляется особенно предпочтительным использование предлагаемого устройства в качестве элементной базы для создания системы типа планетарный «мотор-редуктор» с большой величиной редукции, используемой, например, в приводах транспортных средств, в приводах винтов вертолетов, крыльчатых движителей, буровых колонок. Предпочтительность различных вариантов выполнения устройства зависит от области применения. Так, например, фиг. 1а-г, 4а, б, 5а, б - пневмогидроустройства с редуктором, причем наиболее «плотная» компоновка может быть достигнута в варианте фиг. 1б, 4б, 5б;The proposed implementation of a rotary volumetric device with synchronization of the relative position of the cylinder block and pistons using only rotational and translational kinematic pairs allows reducing vibrations, increasing the reliability and durability of the device, allows using modern cladding lubricants (additives), significantly improving the work and manufacturing technology of kinematic systems with redundant connections, which include the proposed device. It is particularly preferable to use the proposed device as an element base for creating a system such as a planetary “gear motor” with a large reduction value used, for example, in vehicle drives, in screw drives of helicopters, propellers, and drill columns. The preference of various embodiments of the device depends on the application. For example, FIG. 1a-d, 4a, b, 5a, b are pneumohydraulic devices with a reducer, the most “dense” arrangement can be achieved in the variant of fig. 1b, 4b, 5b;

фиг. 2 - устройства на горячем газе, например ДВС, при этом не исключена возможность соединения блока цилиндров с присоединительным звеном через подобный представленному (фиг. 4а, 5а) редуктор;FIG. 2 - devices based on hot gas, for example, internal combustion engines, while the possibility of connecting the cylinder block to the connecting link through a gearbox similar to that shown (Fig. 4a, 5a) is not excluded;

фиг. 3 а, б - пневмогидроустройства, при этом не исключена возможность соединения блока цилиндров с присоединительным звеном через подобный представленному (фиг. 4а, 5а) редуктор, а в варианте с синхронизирующим шатуном (фиг. 3 а) синхронизирующий шатун также может быть использован в качестве звена редуктора, но с обратным относительно блока цилиндров направлением плоскопараллельного вращения.FIG. 3 a, b - pneumohydraulic devices, while the possibility of connecting the cylinder block to the connecting link through a gearbox similar to that shown (Fig. 4a, 5a) is not excluded, and in the variant with a synchronizing rod (Fig. 3a) a reducer link, but with the direction of plane-parallel rotation opposite to the block of cylinders.

Источники информации [1] Авт. св. СССР № 1290004 Ротативная машина В.И. Голубева. Опубл. 15.02.87. Бюл. № 6.Sources of information [1] Auth. St. USSR № 1290004 Rotational Machine VI Golubeva. Publ. 02/15/87. Bul No. 6

[2] Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. 2-е изд., М., Машиностроение, 1987 (стр. 145).[2] Kraynev A.F. Dictionary-reference mechanisms. 2nd ed., M., Mechanical Engineering, 1987 (p. 145).

Claims (17)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Ротативная машина, выполненная в виде корпуса и подвижного блока по меньшей мере из двух пересекающихся своими осями цилиндров с размещенными в них поршнями, при этом блок цилиндров и поршни установлены с возможностью плоскопараллельного, по окружностям равного радиуса, с равными угловыми скоростями, синхронизированного и согласованного движения во взаимно противоположных для блока цилиндров и поршней направлениях при помощи приводных кривошипов блока цилиндров и приводных кривошипов поршней или кинематически эквивалентных упомянутым приводным кривошипам звеньев, при этом блок цилиндров и поршни кинематически соединены по меньшей мере с одним присоединительным звеном, а синхронизация движения блока цилиндров и поршней выполнена посредством кинематически соединяющих их синхронизирующих звеньев, отличающаяся тем, что синхронизирующие звенья и их кинематические соединения выполнены с образованием поступательных и вращательных кинематических пар.1. A rotative machine, made in the form of a housing and a movable block of at least two cylinders intersecting with their axes with pistons placed in them, while the cylinder block and pistons are installed with the possibility of a plane-parallel, on circles of equal radius, with equal angular speeds, synchronized and coordinated movement in mutually opposite directions for the block of cylinders and pistons by means of driving cranks of the block of cylinders and driving cranks of pistons or kinematically equivalent mentioning at the same time, the block of cylinders and pistons are kinematically connected to at least one connecting link, and the synchronization of the movement of the block of cylinders and pistons is performed by means of kinematically connecting synchronizing links, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are made with the formation of translational and rotational kinematic pairs. 2. Ротативная машина по п.1, отличающаяся тем, что синхронизирующие звенья и их кинематические соединения выполнены в виде синхронизирующих кривошипов блока цилиндров и поршней, соединенных по общим осям вращения с соответствующими приводными кривошипами блока цилиндров и поршней, и в виде установленных на блоке цилиндров параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами, а также в виде по меньшей мере одного блока поперечных направляющих, перпендикулярных осям цилиндров и взаимодействующих с поперечными ползунами, при этом блок поперечных направляющих шарнирно соединен с синхронизирующими кривошипами блока цилиндров, а поперечные ползуны шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами поршней.2. A rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are made in the form of synchronizing cranks of the block of cylinders and pistons connected by common axes of rotation with the corresponding driving cranks of the block of cylinders and pistons, and installed on the block of cylinders parallel to the axis of each cylinder of cylinder guides, interacting with piston sliders installed on each piston, and also in the form of at least one block of transverse guides, perpendicular cylinder's axis and cooperating with the transverse slides, the transverse guide block is pivotally connected to the synchronizing cranks the engine block and the transverse slides are pivotally connected to the synchronizing cranks pistons. 3. Ротативная машина по п.2, отличающаяся тем, что синхронизирующие кривошипы поршней направлены противоположно приводным кривошипам поршней, а синхронизирующие кривошипы блока цилиндров направлены в одну сторону с приводными кривошипами блока цилиндров.3. A rotary machine according to claim 2, characterized in that the synchronizing cranks of the pistons are directed opposite to the driving cranks of the pistons, and the synchronizing cranks of the cylinder block are directed to the same direction as the driving cranks of the cylinder block. 4. Ротативная машина по п.3, отличающаяся тем, что эксцентриситеты синхронизирующих и приводных кривошипов равны, синхронизирующие кривошипы блока цилиндров совмещены с приводными кривошипами блока цилиндров, а блок поперечных направляющих объединен с блоком цилиндров, при этом поперечные направляющие выполнены в виде дополнительных цилиндров, а поперечные ползуны выполнены в виде снабженных тронками дополнительных поршней.4. The rotary machine according to claim 3, characterized in that the eccentricities of the synchronizing and driving cranks are equal, the synchronizing cranks of the cylinder block are combined with the driving cranks of the cylinder block, and the transverse guide block is integrated with the cylinder block, while the transverse guides are made in the form of additional cylinders, and the transverse crawlers are made in the form of additional pistons fitted with thrones. 5. Ротативная машина по п.2, отличающаяся тем, что синхронизирующие кривошипы поршней направлены в одну сторону с приводными кривошипами поршней, а синхронизирующие кривошипы блока цилиндров направлены противоположно приводным кривошипам блока цилиндров.5. A rotary machine according to claim 2, characterized in that the synchronizing cranks of the pistons are directed in one direction with the driving cranks of the pistons, and the synchronizing cranks of the cylinder block are directed opposite to the driving cranks of the cylinder block. 6. Ротативная машина по п.5, отличающаяся тем, что снабжена двумя блоками поперечных направляющих, выполненных в виде блоков дополнительных поперечных цилиндров, а поперечные ползуны - в виде снабженных тройками дополнительных поперечных поршней, при этом блоки дополнительных цилиндров размещены симметрично по обе стороны блока цилиндров.6. The rotary machine according to claim 5, characterized in that it is provided with two blocks of transverse guides made in the form of blocks of additional transverse cylinders, and transverse sliders - in the form of additional transverse pistons equipped with threes, the blocks of additional cylinders are placed symmetrically on both sides of the block cylinders. 7. Ротативная машина по п.6, отличающаяся тем, что произведение массы блоков дополнительных поперечных цилиндров на эксцентриситет синхронизирующих кривошипов равно произведению массы блока цилиндров на эксцентриситет приводных кривошипов.7. The rotary machine according to claim 6, characterized in that the product of the mass of blocks of additional transverse cylinders by the eccentricity of the synchronizing cranks is equal to the product of the mass of the cylinder block by the eccentricity of the driving cranks. 8. Ротативная машина по п.1, отличающаяся тем, что синхронизирующие звенья и их кинематические соединения выполнены в виде синхронизирующих кривошипов блока цилиндров и поршней, соединенных по общим осям вращения с соответствующими приводными кривошипами блока цилиндров и поршней, при этом все синхронизирующие кривошипы направлены под прямым углом по отношению к соединенным с ними приводным кривошипам по ходу или против хода вращения приводных кривошипов, а также в виде установленных на блоке цилиндров параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами, а также в виде по меньшей мере одного блока продольных направляющих, параллельных осям цилиндров и взаимодействующих с продольными ползунами, при этом блок продольных направляющих шарнирно соединен с синхронизирующими кривошипами блока цилиндров, а продольные ползуны шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами поршней.8. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are made in the form of synchronizing cranks of the block of cylinders and pistons connected by common axes of rotation with the corresponding driving cranks of the block of cylinders and pistons, all synchronizing cranks are directed under right angles to the cranks connected to them along or against the rotation of the cranks, as well as in the form of cylinders mounted on the cylinder block parallel to the axis of each cylinder cylinder guides, interacting with piston sliders installed on each piston, and also in the form of at least one block of longitudinal guides parallel to the axes of cylinders and interacting with longitudinal sliders, while the block of longitudinal guides is pivotally connected to the synchronizing cranks of the cylinder block, and the longitudinal sliders are hinged connected to the synchronizing piston cranks. 9. Ротативная машина по п.1, отличающаяся тем, что синхронизирующие звенья и их кинематические соединения выполнены в виде установленных по центральной оси вращения общих кривошипов, объединяющих функции синхронизирующих кривошипов поршней и их приводных кривошипов, а также в виде цилиндровых направляющих, взаимодействующих с поршневыми ползунами, шарнирно соединенными с общими кривошипами, при этом блок цилиндров образован по меньшей мере из двух пар соосных, оппозитных цилиндров, пересекающихся своими осями под прямым углом на упомянутых шарнирных соединениях.9. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are made in the form of common cranks installed along the central axis of rotation, combining the functions of the synchronizing cranks of the pistons and their drive cranks, and also in the form of cylinder guides interacting with piston ones sliders pivotally connected to common cranks, wherein the cylinder block is formed from at least two pairs of coaxial, opposite cylinders intersecting with their axes at right angles to the mentioned Utyh swivel. 10. Ротативная машина по п.1, отличающаяся тем, что синхронизирующие звенья и их кинематические соединения выполнены в виде установленных параллельно и направленных в одну сторону синхронизирующих кривошипов поршней, соединенных по общим осям вращения с соответствующими приводными кривошипами поршней, а также в виде установленных на блоке цилиндров параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами, а также в виде по меньшей мере одного синхронизирующего шатуна, шарнирно соединенного с синхронизирующими кривошипами поршней.10. A rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are made in the form of piston pistons connected in parallel and directed to one side and connected in common axes of rotation with corresponding piston driving cranks, as well as cylinder block parallel to the axis of each cylinder of cylinder guides, interacting with piston sliders installed on each piston, and also in the form of at least one synchronizing connecting rod, pivotally connected to the synchronizing piston cranks. 11. Ротативная машина по п.10, отличающаяся тем, что содержит два синхронизирующих шатуна, выполненных в виде плоских колец, размещенных симметрично по обе стороны блока цилиндров.11. The rotative machine of claim 10, characterized in that it contains two synchronizing connecting rod, made in the form of flat rings, placed symmetrically on both sides of the cylinder block. 12. Ротативная машина по п.1, отличающаяся тем, что синхронизирующие звенья и их кинематические соединения выполнены в виде синхронизирующих кривошипов блока цилиндров и поршней, соединенных по общим осям вращения с соответствующими приводными кривошипами блока цилиндров и поршней, при этом синхронизирующие кривошипы блока цилиндров одинаково или противоположно направлены относительно приводных кривошипов блока цилиндров, а синхронизирующие кривошипы поршней противоположно или одинаково направлены относительно приводных кривошипов поршней, а также в виде установленных на блоке цилиндров параллельно оси каждого цилиндра цилиндровых направляющих, взаимодействующих с установленными на каждом поршне поршневыми ползунами, а также в виде установленных на корпусе параллельно оси ка ждого цилиндра корпусных направляющих, взаимодействующих с промежуточными ползунами, каждый из которых снабжен размещенными перпендикулярно оси цилиндра поперечной поршневой и поперечной цилиндровой направляющими, взаимодействующими, соответственно, с поперечным поршневым ползуном и с поперечным цилиндровым ползуном, при этом поперечные поршневые ползуны шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами поршней, а поперечные цилиндровые ползуны шарнирно соединены с синхронизирующими кривошипами блока цилиндров.12. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the synchronizing links and their kinematic connections are made in the form of synchronizing cranks of the block of cylinders and pistons connected along common axes of rotation with corresponding driving cranks of the block of cylinders and pistons, while the synchronizing cranks of the block of cylinders are the same or oppositely directed relative to the drive cranks of the cylinder block, and the synchronizing cranks of the pistons oppositely or equally directed relative to the drive crankshaft pistons, as well as cylinder rails mounted on the cylinder block parallel to the axis of each cylinder, interacting with piston sliders installed on each piston, as well as body rails mounted parallel to the axis of each cylinder, interacting with intermediate sliders, each equipped with placed transverse piston and transverse cylinder guides perpendicular to the axis of the cylinder, interacting, respectively, with the transverse piston slide and transverse cylinder slider, with the transverse piston sliders pivotally connected to the synchronizing piston cranks, and transverse cylinder sliders pivotally connected to the synchronizing cranks of the cylinder block. 13. Ротативная машина по пп.2 или 8, или 9, или 10, или 12, отличающаяся тем, что цилиндровые направляющие образованы стенками цилиндров, а поршневые ползуны образованы тронками поршней.13. Rotational machine according to claims 2 or 8, or 9, or 10, or 12, characterized in that the cylinder guides are formed by the walls of the cylinders, and the piston sliders are formed by the pistons. 14. Ротативная машина по пп.2 или 8, или 9, или 10, или 12, отличающаяся тем, что эксцентриситет синхронизирующих кривошипов превышает эксцентриситет приводных кривошипов.14. Rotational machine according to claim 2, or 8, or 9, or 10, or 12, characterized in that the eccentricity of the synchronizing cranks exceeds the eccentricity of the driving cranks. 15. Ротативная машина по п.1, отличающаяся тем, что присоединительное звено выполнено в виде установленного в корпусе с возможностью вращения центрального зубчатого колеса с внешним зацеплением, взаимодействующего с установленным на блоке цилиндров с возможностью вращения промежуточным зубчатым колесом с внутренним зацеплением, взаимодействующим с установленным в корпусе без возможности вращения зубчатым венцом с внешним зацеплением, при этом зубчатые зацепления выполнены с разными передаточными числами.15. The rotary machine according to claim 1, characterized in that the connecting link is made as a central gear wheel installed in the housing with the possibility of rotation with external gearing, interacting with the intermediate gear wheel with internal gearing that is mounted on the cylinder block and interacting with the installed in the housing without the possibility of rotation with an external gearing, with the gear teeth with different gear ratios. 16. Ротативная машина по пп.1, 9, отличающаяся тем, что присоединительное звено выполнено в виде установленного в корпусе с возможностью вращения по центральной оси эксцентрикового вала, объединяющего общие кривошипы.16. Rotational machine according to claims 1, 9, characterized in that the connecting link is made in the form of an eccentric shaft mounted in the housing with the possibility of rotation along the central axis, combining common cranks. 17. Ротативная машина по п.1, отличающаяся тем, что присоединительное звено выполнено в виде установленного в корпусе с возможностью вращения коленчатого вала, шарнирно связанного с блоком цилиндров.17. The rotative machine according to claim 1, characterized in that the connecting link is made in the form of a crankshaft mounted in a housing rotatably and hingedly connected to a cylinder block.
EA200300413A 2002-03-28 2003-03-25 V.i. golubev`s rotary engine EA004837B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BY20020257 2002-03-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA200300413A2 EA200300413A2 (en) 2003-10-30
EA200300413A3 EA200300413A3 (en) 2003-12-25
EA004837B1 true EA004837B1 (en) 2004-08-26

Family

ID=33315085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200300413A EA004837B1 (en) 2002-03-28 2003-03-25 V.i. golubev`s rotary engine

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA004837B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
EA200300413A2 (en) 2003-10-30
EA200300413A3 (en) 2003-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6659744B1 (en) Rotary two axis expansible chamber pump with pivotal link
CN100473834C (en) Volume-type rotary screw machine and method for converting motion in a volume screw machine
EP2066889B1 (en) Improved opposed piston combustion engine
US8789455B2 (en) Drive mechanism for an oscillating piston rotor
AU2008287615B2 (en) An axial piston machine with rotation restraint mechanism
RU2506477C1 (en) Planetary cycloidal reduction gear with preliminary stage
CN102828824A (en) Two-phase inner cam type swinging transmission internal combustion engine
CN102877942A (en) Two-phase outer cam sleeve type high-rotational-speed internal-combustion engine
US20090255507A1 (en) Piston Valve Internal Combustion Engine
EA004837B1 (en) V.i. golubev`s rotary engine
EA003724B1 (en) Conversion of rectilinear reciprocating motion into rotational motion
US8141475B2 (en) Piston machine
US20080276902A1 (en) Rotary Piston Machine Comprising Two Piston Mounts Arranged on an Axle
JP2010522303A (en) Rotating piston engine
ITTO20130175U1 (en) MECHANISM FOR AN ALTERNATIVE MACHINE
RU2134795C1 (en) Method of and volumetric expansion (displacement) machine for conversion of motion
CN107023388B (en) Cam removable tooth frame two-phase swing-plate type internal combustion engine
RU2141043C1 (en) Rotary engine with inertia forces compensating system (versions)
RU2781324C1 (en) Rodless mechanism of the piston machine
RU2133832C1 (en) Method of movement conversion in link gear and link gear itself
RU2255227C2 (en) Positive displacement machine (versions)
CN103147856A (en) Outer convex cam roller transmission internal combustion engine with any inner tooth difference
CA2326705C (en) Crank system with sinusoidal piston motion
CZ20023507A3 (en) Apparatus for converting thermal energy to mechanical energy or for compressing fluid media, in particular internal combustion engine
CN102900524A (en) Two-phase shock wave movable type high-rotation speed internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU