Патент на шатун

шатун дезаксиального механизма

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шатунам. Шатун дезаксиального механизма содержит стержень, шатунную и кривошипные головки, вкладыши головок, болты. Ось стержня изогнута относительно оси, проходящей через оси головок шатуна в плоскости, перпендикулярной осям головок шатуна. Величина изгиба стержня оси стержня зависит от величины дезаксиальности кривошипно-шатунного механизма. Решение направлено на улучшение массо-габаритных характеристик устройства. 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2442912

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области двигателестроения, а именно, для передачи усилия от поршня к коленчатому валу и наоборот в устройствах, использующих дезаксиальный вид кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

Известен ближайший аналог/прототип заявленного изобретения, как наиболее близкий ему по совокупности существенных признаков. Данный аналог/прототип представляет собой классический шатун, состоящий из следующих элементов: стержня, поршневой и кривошипной головок, вкладышей головок и шатунных болтов

(Ваншейдт В.А. «Судовые двигатели внутреннего сгорания». Л., Судостроение 1977. — 392 стр.).

Недостатком классического шатуна является то, что при дезаксиальном виде КШМ, в котором ось цилиндра не проходит через ось коленчатого вала, классический шатун может быть применен при незначительных величинах/степенях дезаксиальности КШМ, при которых преимущества дезаксиального вида КШМ также незначительны и не ощутимы, или за счет увеличения длины классического шатуна при значительных величинах/степенях дезаксиальности КШМ, что приведет к увеличению как размеров КШМ в частности, так и всего устройства, куда он входит, в целом.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является возможность использовать преимущества дезаксиального вида КШМ без увеличения размеров как самого КШМ, так и всего устройства в целом, куда этот дезаксиальный КШМ с дезаксиальным шатуном входит, при любых величинах/степенях дезаксиальности КШМ.

Техническим результатом изобретения является уменьшение нормальной составляющей от избыточного давления газов на поршень и передаваемой поршнем на цилиндр при рабочем ходе поршня, с одновременным увеличением полезной тангенциальной составляющей, создающей крутящий момент на коленчатом валу, увеличение срока службы деталей цилиндро-поршневой группы КШМ и всего устройства в целом, куда этот дезаксиальный КШМ с дезаксиальным шатуном входит, а также увеличение КПД дезаксиального КШМ с дезаксиальным шатуном, так и всего устройства в целом, куда этот КШМ входит.

Упомянутая задача решается тем, что в дезаксиальном шатуне ось стержня не совпадает с осью, проходящей через оси головок дезаксиального шатуна. Смещение, изгиб оси стержня дезаксиального шатуна проходит в плоскости симметрии, перпендикулярной осям головок шатуна, а величина/степень смещения, изгиба оси стержня дезаксиального шатуна зависит от величины/степени дезаксиальности КШМ.

Получение технического результата изобретения ожидается за счет уменьшения диапазона углов отклонения оси дезаксиального шатуна, проходящего через оси головок шатуна в плоскости его симметрии от оси цилиндра во время рабочего хода, что позволяет при пиковых значениях усилий на поршень во время рабочего хода поршня уменьшить нормальную составляющую от усилий, передаваемых поршнем на цилиндр, равную произведению избыточного давления газов на поршень на тангенс угла, диапазон которых уменьшен, с одновременным увеличением полезной тангенциальной составляющей, создающей крутящий момент на коленчатом валу. Кроме того, уменьшение нормальной составляющей от избыточного давления газов на поршень и передаваемой поршнем на цилиндр приведет к увеличению срока службы как цилиндра, поршня, поршневых колец, так, соответственно, и дезаксиального КШМ с дезаксиальным шатуном, и всего устройства в целом, куда этот КШМ входит. А увеличение полезной тангенциальной составляющей, создающей крутящий момент на коленчатом валу, приведет к увеличению КПД как дезаксиального КШМ с дезаксиальным шатуном, так и всего устройства в целом, куда этот КШМ входит.

На фиг.1 представлен дезаксиальный шатун.

Дезаксиальный шатун состоит из следующих элементов: поршневой 1 и кривошипной 2 головок, вкладышей головок 3, шатунных болтов 4, а также стержня дезаксиального вида 5, у которого ось 6 стержня 5 смещена, изогнута относительно оси 7, проходящей через оси головок 1 и 2 дезаксиального шатуна, в плоскости симметрии, перпендикулярной осям головок 1 и 2 дезаксиального шатуна, причем величина/степень смещения, изгиба оси 6 стержня 5 дезаксиального шатуна зависит от величины/степени дезаксиальности КШМ. В теле дезаксиального шатуна возможны отверстия, каналы, трубки для смазки.

Дезаксиальный шатун работает следующим образом. В моменты поворота коленчатого вала фиг.2 и 3, при которых ось, проходящая через оси головок дезаксиального шатуна, касательна окружности, описанной осью кривошипной головки, шатун 1 наиболее близко подходит к цилиндру 2, но благодаря своему дезаксиальному виду, сохраняет безопасное пространство между телом дезаксиального шатуна 1 и цилиндром 2.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Шатун дезаксиального механизма, содержащий следующие элементы: стержень, шатунную и кривошипную головки, вкладыши головок, шатунные болты, отличающийся тем, что ось стержня смещена, изогнута относительно оси, проходящей через оси головок шатуна, в плоскости симметрии, перпендикулярной осям головок шатуна, причем величина или степень смещения изгиба оси стержня зависит от величины или степени дезаксиальности кривошипно-шатунного механизма.

Шатун двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению. Предлагается шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий основной стержень с разъемной кривошипной головкой и неразъемной головкой, крышку на разъемной кривошипной головке, с ней соединенную. При этом шатун снабжен дополнительным стержнем и прокладкой, расположенной между основным и дополнительным стержнями, а также четырьмя растяжками, перекинутыми через неразъемную головку и закрепленными на катушках. Между каждой парой этих растяжек расположены прокладки, при этом крышка выполнена разъемной и установлена на пальцах с запрессованными катушками. Технический результат — снижение веса шатуна за счет изменения конструкции и использования неметаллических и легких материалов. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к шатунам двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известен шатун, содержащий стержень, разъемную кривошипную (РКГ) и неразъемную (НГ) головку шатуна, крышку [1].

Недостаток его — большой вес.

Известен шатун ДВС, содержащий стержень с НГ и РКГ и разъемный вкладыш, размещенный на постели в отверстии РКГ и закрепленный в ней посредством крышки кривошипной головки и болтов [2].

Недостаток этого шатуна — большой вес.

Техническое решение, на которое направлено предложение, — снижение веса шатуна за счет изменения конструкции и использования неметаллического и легкого материала. Для этого предлагается шатун ДВС, содержащий основной стержень с РКГ и НГ, крышку на РКГ, с ней соединенную, шатун снабжен дополнительным стержнем и прокладкой, расположенной между основным и дополнительным стержнями, а также четырьмя растяжками, перекинутыми через НГ и закрепленными на катушках, между каждой парой этих растяжек расположены прокладки, при этом крышка выполнена разъемной и установлена на пальцах с запрессованными катушками.

Предложение поясняется чертежом, на котором показан шатун ДВС.

Шатун содержит основной 4 и дополнительный 14 стержни прямоугольного сечения, НГ 1 и РКГ 2, разъемную крышку 10, скрепляемую болтом 11 и гайкой 12, установленную на пальцах 8 с запрессованными катушками 9, четыре растяжки 3 и 6, перекинутые через НГ 1 и закрепленные на катушках 9. Между основным 4 и дополнительным 14 стержнями расположена первая прокладка 5 из пенопласта, а между растяжками 3 и 6 — вторая и третья прокладки 13 и 7 из пенопласта.

НГ 1 и РКГ 2 могут быть выполнены из композита с матрицей из магнийлитиевого сплава или алюминийлитиевого сплава с плазменным напылением поверхности трения, оба стержня 4 и 14 — из бороволокнита, пальцы 8, катушки 9, крышка 10, болт 11, гайка 12 с шлицами — из титанового сплава, растяжки 3 и 6 — из эпоксидного волокнита с арамидными волокнами (кевлар).

НГ 1, верхние части стержней 4 и 14, РКГ 2, первая прокладка 5, растяжки 3 и 6, вторая и третья прокладки 13 и 7 склеены, например, эпоксидным клеем.

Изготовление и сборка шатуна осуществляются следующим образом.

К первой прокладке 5 эпоксидной смолой приклеиваются оба стержня 4 и 14. Затем сверху этой сборки приклеиваются НГ 1, а снизу — РКГ 2. Прокладки 7 и 13 формируются на оправке из двух технологических стержней (не показаны), на которые насажены две катушки 9. Нить из эпоксидного волокнита, пропитанная эпоксидной смолой, наматывается таким образом, что на одной катушке 9 нить располагается по часовой стрелке, а на другой катушке 9 — против часовой. Далее обе катушки 9 снимаются с технологических стержней и вставляются между отверстиями крышки 10 под пальцы 8, после чего в катушки 9 запрессовывают оба пальца 8. Затем растяжки 3 и 6 закрепляются на НГ 1 эпоксидным клеем. Обе части крышки 10 стягиваются болтом 11 до отверждения смолы на растяжках 3 и 6 для создания предварительно напряженной конструкции. При технологическом стягивании крышки 10 болтом 11 в отверстие РКГ 2 вставляется стержень (не показан). Это стягивание выполняется при предварительном отверждении смолы в неразъемной полусборке шатуна, включающей в себя РКГ 2 и НГ 1, оба стержня 4 и 14, первую прокладку 5.

После сжатия обеих частей крышки 10 болтом 11 в щель неотвержденных растяжек 3 и 6 вставляются прокладки 7 и 13, которые приклеиваются эпоксидной смолой к ним. Узкие части щели между прокладками 7 и 13 заполняются эпоксидной смолой с коротковолоконным наполнителем.

НГ 1 и РКГ 2 приклеены к стержням 4 и 14.

Литература 1. Патент РФ N 2109994, МПК F 16 C 7/00, 1998.

2. Патент РФ N 2085769, МПК F 16 C 7/00, 1997 (прототип).

Шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий основной стержень с разъемной кривошипной головкой и неразъемной головкой, крышку на разъемной кривошипной головке, с ней соединенную, отличающийся тем, что шатун снабжен дополнительным стержнем и прокладкой, расположенной между основным и дополнительным стержнями, а также четырьмя растяжками, перекинутыми через неразъемную головку и закрепленными на катушках, между каждой парой этих растяжек расположены прокладки, при этом крышка выполнена разъемной и установлена на пальцах с запрессованными катушками.

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к машинам с педальным механизмом, приводимым в действие мускульной силой. Шатун содержит основную головку, установленную на ведущей оси педального механизма, стержень с глухим отверстием для размещения в нем подпружиненного штока, завершенного головкой педали. Стержень и шток выполнены раздвижными в осевом направлении. Шатун снабжен переходником и гайками для регулировки осевого перемещения штока. В стержне выполнено резьбовое отверстие для завинчивания переходника. Пружина надета на конечную часть штока для фиксации ее в одной из гаек. Изобретение обеспечивает регулировку длины шатунов в зависимости от длины ног водителя. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2117599

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к машинам с педальным механизмом, приводимым в действие мускульной силой ног человека /лап животного/.

При использовании известного педального механизма усилие передается ногами попеременно только в передней половине окружности — рабочий ход педали, на вторую половину окружности приходится холостой ход педали.

Однако биомеханические характеристики движения нижних конечностей человека не соответствуют круговым движениям известного педального механизма /см. Аруин А.С., Зациорский В.М. «Эргономическая биомеханика». М. «Машиностроение». 1989 г. с. 52/.

Сейчас установлено что, усилие ног, например, велосипедиста, наименее эффективно в тот момент, когда шатуны проходят через вертикальное положение — мертвую точку, а наиболее эффективно сразу после прохождения мертвой точки при движении ноги вниз.

Учитывая это обстоятельство специалисты американской фирмы «Дерхем байсекла» /Лос-Анджелес/ установили на велосипеде эллиптическую ведущую звездочку, увязав ее большую ось с положением шатуна, что позволяет шатуну быстрее проходить мертвую точку и дальше оставаться в «сильном» положении. Благодаря такому решению велосипедист меньше утомляется /см. Machine Design N 3, 1974 г./.

Согласно сообщению ленинградской газеты «Смена» N 166 от 21.07.87 г. в статье «Как стать Эдисоном» с. 2 эффект велосипедной передачи при использовании эллиптической звездочки повышается на пятнадцать процентов.

На представленной болгарскими исследователями сравнительной диаграмме наглядно зафиксировано более плавное изменение крутящего момента и воспринимаемых ногой усилий при использовании эллиптической звездочки /см. журнал «Моделист-конструктор» N 7-8, 1982 г., с. 47, 48/.

Однако известное решение предназначено исключительно для цепной передачи с шатуном, выполненным в виде одной детали, хотя педальный механизм используется значительно шире, например с коническим шестеренчатым приводом или даже непосредственно устанавливается на движитель /ротор/ водного велосипеда /см. Богданов В.В., Попова С.Н. «История обыкновенных вещей». М. «Педагогика-Пресс», 1992 г., с. 140, 141/.

Приведен современный оригинальный велосипед, изготовленный в Японии, на котором педальный механизм через цилиндрическую шестерню вращает заднее колесо /см. газету «Социалистическая индустрия» от 19.11.1989 г. на рисунке под названием «Не веря собственным глазам»/.

В приведенных случаях использование звездочки исключено.

Известен шатун, содержащий основную головку, установленную на ведущей оси педального механизма, стержень с глухим отверстием для размещения в нем подпружиненного штока, завершенного головкой педали, стержень и шток выполнены раздвижными в осевом направлении /ДЕ, N 4114649, B 62 M 1/02 19.12.91/.

В задачу изобретения входило, учитывая биомеханические характеристики нижних конечностей человека, расширить сферу применения шатуна независимо от использования педального привода.

Существенными признаками изобретения является:
шатун состоит из цилиндрических раздвижных в осевом направлении деталей и пружины сжатия;
резьбовое соединение деталей;
учитывается эргономическая биомеханика;
допускается регулировка длины шатунов с учетом антропометрических особенностей водителя;
при посадке водителя на взрослом велосипеде, педаль опускается ниже на 22,5 мм;
расширяется сфера использования шатуна.

На чертеже представлен разрез шатуна с телескопическим стержнем и двумя головками.

Шатун содержит основную головку 1, устанавливаемую на ведущей оси педального механизма, стержень 2 с глухим отверстием для размещения штока 3, пружины 4 сжатия и резьбовое отверстие для завинчивания переходника 5, в котором имеется шпоночная канавка 6 /подвижное соединение/.

Читайте так же:  Срок действия вакцин

Шток имеет круглое сечение и шпонку, конечную часть, на которую надета пружина 4, фиксируемая гайкой 7. Головка 8 педали завершает шток 3, в котором имеется резьбовое отверстие для крепления педали. Соосность головок 1 и 8 устанавливается с помощью регулируемой прокладки 9. Осевое перемещение штока 3 регулируется гайками 7 и 10.

Принцип работы шатуна.

При использовании педального механизма усилие передается попеременно ногами. Однако при прохождении педали и головки педали 8 через вертикальную ось нога нагружает педаль, которая, получив свободу, сжимает пружину 4 и увеличивает длину шатуна, позволяя длинному шатуну быстрее выходить из мертвой точки и дальше оставаться в длинном варианте в «сильном» положении.

В нижнем положении педали уменьшается усилие ноги и пружина сжатия 4 возвращает шток 3 в исходное положение. И нога следует на педали на коротком шатуне в холостом режиме.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Шатун, содержащий основную головку, установленную на ведущей оси педального механизма, стержень с глухим отверстием для размещения в нем подпружиненного штока, завершенного головкой педали, стержень и шток выполнены раздвижными в осевом направлении, отличающийся тем, что он снабжен переходником и гайками для регулировки осевого перемещения штока, а в стержне выполнено резьбовое отверстие для завинчивания переходника, пружина надета на конечную часть штока для фиксации ее в одной из гаек.

шатун двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к конструкциям шатунов. Шатун двигателя внутреннего сгорания содержит поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке. Ось наружной поверхности поршневой головки смещена относительно оси отверстия под поршневой палец на величину i в сторону таким образом, что обеспечивается выравнивание напряжений в правой и левой половинах поперечного сечения поршневой головки от действия момента трения в паре палец — поршневая головка. Технический результат — обеспечение равных напряжений в поперечных сечениях поршневой головки шатуна с целью уменьшения его массы при обеспечении необходимых несущих свойств. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2276748

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям шатунов.

Известна конструкция шатуна двигателя внутреннего сгорания, состоящая из шатунной ножки, шатунной головки и стержня, ось которого проходит через центры отверстий в верхней и нижней головках шатунов и имеет равновеликие составные половинки (см. патент FR №2719349, кл. F 16 C 7/00 от 29.04.94).

Известна конструкция шатуна двигателя внутреннего сгорания, поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке, в котором центр масс смещен относительно его продольной оси (см. авт. свид. SU №1227837, кл. F 16 C 7/02 от 28.04.81 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного изобретения является неравномерное распределение растягивающих напряжений по поперечному сечению поршневой головки шатуна, возникающих при инерции поршневого комплекта и поршневого пальца при прохождении поршнем верхней мертвой точки во время такта выпуска, обусловленное симметричностью поршневой головки.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является шатун, содержащий поршневую и кривошипную головки, стержень, ось которого смещена от линии, соединяющей центры поршневой и кривошипной головок с целью достижения большей мощности, момента и экономичности машины, и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке (см. заявка WO №49300, кл. F 16 C 7/02 от 25.02.2000 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного изобретения, принятого за прототип, является симметричность поршневой головки шатуна, которая приводит к неравномерному нагружению поперечных сечений от результирующей сил инерции и трения.

Сущность изобретения — обеспечение равных напряжений в поперечных сечениях поршневой головки шатуна с целью уменьшения его массы при обеспечении необходимых несущих свойств.

Технический результат — снижение массы шатуна приводит к уменьшению массы противовесов коленчатого вала, уменьшению инерционных сил подвижных деталей кривошипно-шатунного механизма, снижению шума, вибраций, расхода топлива и уменьшению вредных выбросов ДВС.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в шатуне двигателя внутреннего сгорания, содержащем поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке, особенностью является то, что ось наружной поверхности поршневой головки смещена относительно оси отверстия под поршневой палец на величину i в сторону таким образом, что обеспечивается выравнивание напряжений в правой и левой половинах поперечного сечения поршневой головки от действия момента трения в паре палец — поршневая головка.

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен общий вид шатуна двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 — поршневая головка шатуна со смещением оси образующей наружной поверхности относительно оси отверстия под поршневой палец.

Шатун двигателя внутреннего сгорания включает корпус шатуна 1, содержащий поршневую головку 6 с осью отверстия 9, стержень 7 с осью 10 и кривошипную головку 8 с осью отверстия 11, к которой болтами 2 крепится крышка шатуна 3. Шатун поршневым пальцем 5 соединен с поршнем 4.

Работа шатуна на такте выпуска осуществляется следующим образом. Силы инерции, действующие на поршень 4 и на поршневой палец 5, передаются на поршневую головку шатуна 6, далее через стержень шатуна 7 на кривошипную головку 8, от которой передаются на кривошип коленчатого вала. Для неподвижной схемы все силы проходят через центры отверстий. Но при колебательном движении шатуна в шарнирной паре поршневой головки образуется момент, вызванный трением фрикционной пары поршневой палец — поршневая головка шатуна, который нарушает симметрию нагрузки, вследствие чего левая и правая часть поперечного сечения поршневой головки нагружается по разному.

Преимущество изобретения состоит в том, что ось наружной поверхности поршневой головки смещена относительно оси отверстий под поршневой палец на величину i. В этом случае площади и моменты инерции левой и правой половины поперечного сечения поршневой головки шатуна становятся неодинаковыми, и поршневая головка работает как непризматическая криволинейная балка. Величина смещения является сложной функцией геометрических размеров, характеристик материалов, действующей нагрузки и коэффициента трения и в каждом конкретном случае определяется расчетным путем таким образом, чтобы максимальные напряжения в левой и правой половине поперечного сечения головки были равны.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке, отличающийся тем, что ось наружной поверхности поршневой головки смещена относительно оси отверстия под поршневой палец на величину i в сторону таким образом, что обеспечивается выравнивание напряжений в правой и левой половинах поперечного сечения поршневой головки от действия момента трения в паре палец — поршневая головка.

шатун двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области двигателестроения и направлено на снижение вибрации и шума двигателя путем совершенствования конструкции шатуна. Шатун содержит два полу стержня, один из которых связан с поршневой, а второй — с кривошипной головкой, и вибродемпфирующий элемент, закрепленный к свободным концам полустержней. Между головками шатуна в средней части стержня предусмотрен вибродемпфирующий элемент цилиндрическо-вильчатой формы. Шатун может быть использован в любых машинах с кривошипно-шатунным механизмом. Техническим результатом является достижение высокой эффективности снижения вибрации и шума двигателя и повышение его надежности. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2245463

Изобретение относится к области двигателестроения и направлено на снижение вибрации и шума двигателя путем совершенствования конструкции шатуна.

Известен шатун двигателя внутреннего сгорания [1], содержащий поршневую и кривошипную головки, связанные между собой посредством разрезного, состоящего из двух частей стержня. Указанные части стержня жестко связаны одним концом с головками посредством крепежных элементов, между другими концами установлен упругий элемент, выполненный в виде аккумулятора энергии с возможностью телескопического перемещения относительно друг друга. Такой шатун ненадежен в эксплуатации и рассчитан на небольшие нагрузки.

Известен также шатун [2] с вибродемпфирующим элементом, который выполнен в виде бруска из композиционного материала (в стержне шатуна). Существенным недостатком известного шатуна является недостаточная эффективность по обеспечению снижения вибрации и шума двигателя.

Это обосновано тем, что стержневая форма упругого элемента способна обеспечить снижение вибрации и шума только засчет демпфирующих свойств композиционного материала.

Известен также шатун двигателя внутреннего сгорания [3], который снабжен вильчатыми наконечниками, каждый из которых выполнен с двумя парами проушин, одна из которых имеет соосные отверстия под крепежные элементы и жестко связана с соответствующей частью стержня, другая — соосные отверстия под соединительный палец и соединена с упругим элементом, при этом последний выполнен в виде цилиндрической втулки из пружинной стали, размещенного в ней сменного пакета цилиндрических пластинчатых пружин разной толщины.

Существенным недостатком этого шатуна является массивность стержня и сложность, поскольку стальной упругий элемент с крепежными стальными деталями, а узел в целом состоит из не менее шести деталей.

Изобретение направлено на усовершенствование известных шатунов двигателей внутреннего сгорания. Это достигается тем, что вибродемпфирующий элемент выполнен цилиндрическо-вильчатой формы.

Цилиндрическая форма средней части вибродемпфирующего элемента шатуна обеспечивает существенное снижение вибрации и шума двигателя. Ось цилиндра вибродемпфирующего элемента параллельна осям поршневой и кривошипной головок шатуна.

Обеспечение существенного снижения уровней вибрации и шума достигается за счет упругой деформации кольцевой части вибродемпфирующего элемента в плоскости качания шатуна при сложном его движении. При этом упругая деформация цилиндра происходит при любом положении кривошипно-шатунного механизма во всех тактах работы двигателя внутреннего сгорания.

Следовательно, цилиндр виброизолирующего элемента допускает в плоскости сложного-качательного движения шатуна упругие деформации в любом направлении (сжатие, растяжение, сдвиг, кручение и т.д.).

Учитывая эти особенности и демпфирующее свойство композиционного материала, от применения предложенного шатуна достигается сверхсуммарный эффект снижения вибрации и шума двигателя, а следовательно повышение его надежности и долговечности.

Таким образом, технический результат изобретения — высокая эффективность снижения вибрации и шума двигателя и повышение его надежности и долговечности.

На фиг.1 представлена конструктивная схема предложенного шатуна в сборе; на фиг.2 — вибродемпфирующий цилиндрическо-вильчатый элемент.

Шатун включает в себя поршневую 1 и кривошипную 2 головки, цилиндрическо-вильчатый вибродемпфирующий элемент, например, из композиционного материала, состоящий из трех частей 3, 4, 5 и крепежных средств 6. Вильчатые части 3 и 4 жестко связаны соответственно с головками 1 и 2 шатуна. Между вильчатыми частями 3 и 4 расположен цилиндр 5. Ось цилиндра 5 параллельна осям подшипников верхней (поршневой) 1 и нижней (кривошипной) 2 головок шатуна.

Указанное расположение позволяет обеспечить упругую деформацию шатуна только в плоскости сложного-качательного движения шатуна, т.е. в плоскости действия нормальной силы при перекладках поршня во время работы двигателя.

Работа шатуна заключается в следующем. При работе двигателя сила давления газов на поршень воспринимается вибродемпфирующим элементом, т.е. цилиндрической частью 5. Помимо общего демпфирования цилиндрическо-вильчатого элемента, обусловленного свойством, например, композиционных материалов, прогибается цилиндр (кольцо) 5, что приводит к незначительному расчетному сокращению общей длины шатуна, снижению максимального давления сгорания в цилиндре и к смягчению ударов в подшипниках кривошипно-шатунного механизма, уменьшению вибрации и шума, а также динамических нагрузок. В процессе возвратно-поступательного движения поршня шатун двигателя совершает качательные движения, при которых ось поршневой головки 1 отклоняется на определенный угол в ту или иную сторону в зависимости от величины и направления действия нормальной силы, вызывающей перекладку, происходит излом общей оси стержня шатуна в центре цилиндра 5. При этом цилиндр 5 упруго деформируется, смягчая таким образом удары поршня о втулку цилиндра.

Таким образом, использование предложенного шатуна позволяет повысить эффективность, надежность и долговечность двигателя внутреннего сгорания путем снижения вибрации деталей кривошипно-шатунного механизма, а также шумности.

Кроме того, предложенный шатун может быть использован в компрессорах, насосах и других машинах с кривошипно-шатунным механизмом.

1. Заявка ФРГ №3339360, кл. F 16 С 7/04, 1985 г. Шатун.

2. 3аявка Японии №63-13044, кл. F 16 C 7/02, 1988 г. Шатун.

3. А.с. СССР №1767246, кл. F 16 С 7/02, 1992 г. Шатун двигателя внутреннего сгорания (прототип).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Шатун двигателя внутреннего сгорания, соединяющий поршневую и кривошипную головки, содержащий два полустержня, один из которых связан с поршневой, а второй — с кривошипной головкой, вибродемпфирующий элемент, закрепленный к свободным концам полустержней, отличающийся тем, что вибродемпфирующий элемент выполнен цилиндрическо-вильчатой формы, а ось цилиндра вибродемпфирующего элемента параллельна осям поршневой и кривошипной головок шатуна.

шатун двигателя внутреннего сгорания

Использование: в двигателестроении. Изобретение позволяет повысить надежность подшипника за счет более полного совмещения рабочих поверхностей подшипника и кривошипа путем увеличения местной податливости постели подшипника относительно шейки коленчатого вала, без уменьшения общей жесткости кривошипной головки шатуна. На торцах головки шатуна, концентрично постели подшипника, выполнены прорези протяженностью по дуге не менее 45 o и глубиной не меньше толщины перемычки между постелью вкладыша подшипника и прорезью. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2085769

Известен шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий стержень шатуна с разъемной кривошипной головкой и разъемный вкладыш, размещенный на постели в отверстии указанной головки и закрепленный в ней посредством крышки кривошипной головки и болтов, при этом в головке выполнена прорезь в виде дуги, симметричной относительно стержня шатуна, расположенная концентрично постели вкладыша. Недостатком этого шатуна является снижение жесткости его кривошипной головки при сквозной прорези в зоне действия максимальных нагрузок, что приводит к изменению формы постели (для вкладыша подшипника), снижению несущей способности и надежности шатунного подшипника, определяемых из векторной диаграммы нагрузок.

Цель изобретения повышение надежности путем обеспечения локальной податливости выходных участков постели вкладыша подшипника кривошипа.

Для этого в отличие от известного шатуна прорезь выполнена глухой, протяженностью по дуге не менее 45 o , со стороны второго торца шатуна оппозитно выполнена вторая идентичная прорезь, причем глубина каждой прорези не меньше толщины перемычки между постелью вкладыша подшипника и прорезью. Пример осуществления изобретения показан на фиг. 1 и 2. Шатун содержит стержень 1 с разъемными кривошипной головкой 2 и вкладышами 3, размещенным на постели 4 в отверстии головки 2 и закрепленный в ней посредством крышки 5 и болтов 6. В головке 2 выполнены глухие прорези 7, протяженностью по дуге не менее 45 o , причем глубина «b» каждой прорези не меньше толщины «h» перемычки 8 между постелью вкладыша 4 подшипника и прорезью 7.

Читайте так же:  Требования к оформлению списка литературных источников

Предлагаемое устройство действует следующим образом.

В процессе работы двигателя, при воздействии на кривошипную головку 2 рабочих усилий, имеющих максимальные значения в районе ВМТ поршня, происходит упругая деформация (прогиб) шейки коленчатого вала, в результате чего повышаются удельные давления на краях вкладыша 3. За счет увеличенной локальной податливости перемычек 8, имеет место деформация последних в соответствии с формой принимаемой шейкой вала в зоне максимальных нагрузок, что улучшает прирабатываемость и повышает надежность подшипникового узла. Надежность также обеспечивается протяженностью прорези по дуге не менее 45 o . В то же время выполнение глухих узких прорезей 7 обеспечивает сохранение общей жесткости контура кривошипной головки 2, что гарантирует допустимый уровень овализации подшипника под действием нагрузок.

Положительный эффект изобретения заключается в повышении надежности шатуна в эксплуатации.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Шатун двигателя внутреннего сгорания, содержащий стержень шатуна с разъемной кривошипной головкой и разъемный вкладыш, размещенный на постели в отверстии указанной головки и закрепленный в ней посредством крышки кривошипной головки и болтов, при этом в головке выполнена прорезь в виде дуги, симметричной относительно стержня шатуна, расположенная концентрично постели вкладыша, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения локальной податливости выходных участков постели вкладыша подшипника кривошипа, прорезь выполнена глухой протяженностью по дуге не менее 45 o , со стороны второго торца шатуна оппозитно выполнена вторая идентичная прорезь, причем глубина каждой прорези не меньше толщины перемычки между постелью вкладыша подшипника и прорезью.

изогнутый шатун, снабженный, по меньшей мере, одним средством самовыравнивания

Изобретение относится к изогнутому шатуну. Изогнутый шатун (31) соединяет первый и второй узлы, которые выполнены подвижными относительно друг друга и через которые в ограничиваемом ими пространстве циркулирует поток, и снабжен по меньшей мере одним первым и одним вторым центрами вращения (35, 38), выполненными таким образом, чтобы обеспечить поворот шатуна (31) соответственно относительно указанных первого и второго узлов. Изогнутый шатун (31) выполнен с возможностью такой установки, при которой изгиб (40) находится выше по потоку, относительно второго центра вращения (38). Второй центр вращения (38) выполнен с возможностью жесткой фиксации во втором подвижном узле. Изогнутый шатун (31) имеет по меньшей мере две части (33, 37), соединенные друг с другом с помощью по меньшей мере одного средства самовыравнивания (39a, 39b). Также предложена гондола двухконтурного турбореактивного двигателя, в которой панель подвижного капота связана с неподвижной конструкцией обтекателя турбореактивного двигателя с помощью по меньшей мере одного упомянутого изогнутого шатуна (31), который установлен с возможностью вращения вокруг первого и второго центров вращения (35, 38) соответственно на панели сопловой секции и на неподвижной конструкции. Технический результат: повышение устойчивости шатуна, улучшение эксплуатационных показателей двигателя за счет достижения оптимальных аэродинамических характеристик шатуна. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 13 ил.

Рисунки к патенту РФ 2524831

Изобретение относится к изогнутому шатуну, предназначенному для соединения подвижных относительно друг друга первого и второго узлов и снабженному по меньшей мере одним средством самовыравнивания.

Если говорить конкретнее, здесь рассматриваются узлы, используемые в авиационной промышленности и, в частности, в задней секции вторичного сопла гондолы летательного аппарата и в неподвижной внутренней конструкции этой гондолы.

Гондола летательного аппарата имеет, как правило, трубчатую структуру с воздухозаборником, помещенным перед турбореактивным двигателем, средней секцией, охватывающей вентилятор турбореактивного двигателя, и задней секцией, в которую помещены средства реверса тяги и которая охватывает камеру сгорания турбореактивного двигателя, и заканчивается обычно реактивным соплом, выход которого находится за турбореактивным двигателем.

Современные гондолы используются для установки в них двухконтурного турбореактивного двигателя, способного генерировать с помощью вращающихся лопастей вентилятора горячий воздушный поток (его называют также «первичным потоком»), выходящий из камеры сгорания турбореактивного двигателя, и холодный («вторичный») воздушный поток, циркулирующий снаружи от турбореактивного двигателя по кольцевому каналу («тракту»), образованному между обтекателем турбореактивного двигателя, который часто называют «неподвижной внутренней конструкцией», и внутренней стенкой гондолы. Оба эти воздушных потока выталкиваются из турбореактивного двигателя через заднюю часть гондолы. В задней секции гондолы находится реактивное сопло, служащее для обеспечения направленного выпуска воздушных потоков. В случае, когда это сопло используется в дополнение к первичному соплу, обеспечивающему направленную циркуляцию горячего потока, его называют «вторичным соплом».

Роль реверсора тяги состоит в том, чтобы при приземлении самолета увеличить его тормозную способность путем изменения направления по меньшей мере части развиваемой двигателем тяги на обратное, то есть вперед. На этом этапе реверсор перекрывает тракт холодного потока, направляя последний в переднюю зону гондолы, в результате чего создается реверсивная тяга, складывающаяся с торможением самолетных колес.

Средства, применяемые для осуществления указанной переориентации холодного потока, могут быть разными в зависимости от типа реверсора тяги. Однако в любом случае структура реверсора тяги включает в себя подвижные элементы, которые выполнены с возможностью перемещения из развернутого положения, в котором они открывают в гондоле канал, предназначенный для отклоненного потока, в убранное положение, в котором они перекрывают указанный канал. Эти подвижные элементы могут выполнять функцию отклонения или всего лишь приведения в действие других отклоняющих средств.

Кроме того, для преобразования в целом прямолинейного перемещения в практически вращательное перемещение путем передачи усилий, оказываемых на подвижные элементы, к другим элементам обычно приходится применять систему специальных шатунов.

Для этого в известных традиционных конструкциях используют прямые шатуны, состоящие, главным образом, из металлического стержня, соединяющего два шарнира с подвижными осями, соединенные с подвижными элементами. Такие прямые шатуны применяются, в частности, в задней секции гондол летательных аппаратов, снабженных реверсорами тяги, а конкретнее — для отклонения подвижной панели на основе практически прямолинейного перемещения капота, на котором она закреплена с возможностью поворота. Во французской заявке FR 08/04295 описана как раз подобная конструкция с использованием прямого шатуна, соединяющего панель, жестко связанную со вторичным соплом, и неподвижную секцию обтекателя турбореактивного двигателя.

Однако не всегда удается приспособить такую систему с прямым шатуном к работе в гондолах, снабженных реверсорами тяги. Из-за наличия подобных шатунов на траектории вторичного потока серьезно нарушаются аэродинамические характеристики и ухудшаются эксплуатационные показатели двигателя. Поэтому во избежание таких последствий в известных системах принято крепить шатун на неподвижной внутренней конструкции дальше в направлении вперед. Однако часто случается так, что при подобном смещении прямых шатунов вперед не удается обеспечить такое движение капота, при котором в достаточной степени открывались бы отклоняющие средства и, следовательно, достигалось бы нужное практически вертикальное положение подвижной панели в конце хода.

Для достижения, с одной стороны, оптимальных аэродинамических характеристик и, следовательно, более выдвинутого вперед положения стержня шатуна и, с другой стороны, для сохранения центра вращения шатуна на неподвижной внутренней конструкции в положении, более сдвинутом назад, можно прибегнуть к помощи специального изогнутого шатуна типа описанного в патенте US 4533098.

Однако в таких системах в ходе перемещений капота вместе с панелью такой шатун оказывается в довольно неустойчивом и плохо контролируемом положении, что чревато его поломкой или потерей прочности прилегающей к нему конструкции. Эти явления усугубляются под действием вторичного воздушного потока, который способствует возникновению сильных вибраций шатуна в местах расположения его центров вращения.

Одно из технических решений, позволяющих повысить устойчивость шатуна, состоит в жесткой фиксации одного из его центров вращения. Известны, в частности из заявки FR 08/06929, шатуны с центром вращения головки, встроенные в неподвижную конструкцию обтекателя турбореактивного двигателя (или неподвижной внутренней конструкции). Однако подобные конструкции очень чувствительны к нарушениям соосности деталей, в частности, когда речь идет о необходимости выравнивания по одной линии центров вращения и точек крепления, в которых эти центры должны фиксироваться.

Для устранения перечисленных выше недостатков, в соответствии с первым аспектом изобретения, предложен изогнутый шатун, предназначенный для соединения первого и второго узлов, которые выполнены подвижными относительно друг друга и через которые в ограничиваемом ими пространстве циркулирует поток, и снабженный по меньшей мере одним первым и одним вторым центрами вращения, которые рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить поворот шатуна соответственно относительно указанных первого и второго узлов, причем изогнутый шатун выполнен с возможностью такой установки, при которой изгиб находится выше по потоку, относительно указанного второго центра вращения, а указанный второй центр вращения встроен во второй подвижный узел, отличающийся тем, что изогнутый шатун имеет по меньшей мере две части, соединенные друг с другом с помощью по меньшей мере одного средства самовыравнивания.

При такой конструкции шатуна, состоящего из нескольких частей, удается уменьшить механические напряжения, действующие на детали, в частности, в местах расположения центров вращения на неподвижной внутренней конструкции и на вторичном сопле, учитывая, что удары и вибрации амортизируются благодаря по меньшей мере одному соединению, выполненному с использованием средства самовыравнивания.

По тексту настоящего описания под термином «средство самовыравнивания» понимается соединение, которое включает в себя элемент, обеспечивающий некоторую свободу движения между скрепляемыми ею деталями, например, элемент, снабженный по меньшей мере одним шаровым шарниром (мы называем его «шаровым элементом»), или упругий элемент типа кольца «Paulstra TM ». Таким образом, детали, соединяемые с помощью этих точек, оказываются подвижными относительно друг друга. Средство самовыравнивания может представлять собой, например, практически сферическую конструкцию, но может иметь и в целом удлиненную форму, которая обеспечивала бы поддержание неизменными некоторых углов между деталями шатуна, в частности, для сохранения постоянного угла изгиба шатуна или для фиксации соосности различных частей компонентов.

В соответствии с другими факультативными признаками соединительного устройства согласно изобретению:

— изогнутый шатун имеет первую и вторую части, соединенные друг с другом с помощью, по меньшей мере, одного средства самовыравнивания, причем указанная первая часть выполнена с возможностью соединения с первым узлом посредством первого центра вращения, а указанная вторая часть выполнена с возможностью соединения со вторым узлом посредством второго центра вращения; при таком соединении с помощью, например, шаровых шарниров, вставляемых непосредственно в части, наиболее подверженные действию напряжений, поскольку они соединены через центры вращения с неподвижной внутренней конструкцией и со вторичным соплом, гарантируется гибкость изогнутого шатуна благодаря поглощению напряжений средствами самовыравнивания;

— предпочтительно, вторая часть встроена в первую часть и удерживается в жесткой связи с указанной первой частью двумя средствами самовыравнивания; такая конструкция проста в изготовлении и достаточно надежна, при этом можно использовать сферические шаровые элементы типа широко применяемых в авиастроительной промышленности;

— одна из указанных частей выполнена изогнутой;

— предпочтительно, чтобы часть, выполненная с возможностью соединения с первым узлом через первый центр вращения, была выполнена изогнутой;

— указанные средства самовыравнивания помещены между вторым центром вращения и изгибом шатуна;

— попарное расположение указанных частей выполнено через посредство по меньшей мере двух средств самовыравнивания, отстоящих друг от друга на максимально возможное расстояние; при таком расположении удается получить максимальное плечо рычага с целью уменьшения крутящих усилий в конструкции компонентов, на которых закреплены средства самовыравнивания;

— первый центр вращения проходит через профиль стержня шатуна, по существу, посередине ширины указанного профиля; в результате часть конструкции стержня шатуна оказывается помещенной в зоне с наименьшей скоростью вторичного потока, благодаря чему ослабляется неблагоприятное воздействие на аэродинамические характеристики шатуна;

— шатун снабжен экраном, который имеет перед стержнем шатуна продолжение в виде фартука; в результате достигается аэродинамическое сглаживание шатуна, в частности, на начальных этапах перемещения подвижного капота;

— второй центр вращения снабжен втулкой; благодаря замене традиционно применяемого шарового шарнира такой втулкой в центре вращения головки шатуна, прикрепленной к неподвижной внутренней конструкции, удается повысить устойчивость шатуна на всех стадиях маневрирования, причем специалистам известно, какой следует выбрать ширину втулки, чтобы она соответствовала геометрии узла;

— по меньшей мере одно из указанных средств самовыравнивания образовано любым одним из элементов, выбираемых из группы, включающей в себя шаровой элемент и упругий узел типа колец марки Paulstra TM .

В соответствии со вторым аспектом изобретения его предметом является также гондола двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющая заднюю секцию, которая снабжена устройством реверса тяги, содержащим подвижный капот, установленный с возможностью поступательного перемещения в направлении, по существу, параллельном продольной оси гондолы, и выполненный с возможностью поочередного перехода из закрытого положения, в котором он обеспечивает непрерывность линий обтекания гондолы и перекрывает отклоняющие средства, в раскрытое положение, в котором он открывает в гондоле канал, приоткрывая при этом отклоняющие средства, причем указанный подвижный капот имеет также продолжение в виде по меньшей мере одной сопловой секции, установленной на заднем конце указанного подвижного капота, и снабжен по меньшей мере одной панелью, установленной с возможностью вращения вокруг по меньшей мере одного центра вращения вдоль оси, по существу, перпендикулярной к продольной оси гондолы, отличающаяся тем, что указанная панель связана с неподвижной конструкцией обтекателя турбореактивного двигателя с помощью по меньшей мере одного изогнутого шатуна типа описанного выше, который установлен с возможностью вращения вокруг первого и второго центров вращения соответственно на панели сопловой секции и на неподвижной конструкции.

Остальные признаки и преимущества изобретения явствуют из чтения нижеследующего описания, приводимого со ссылками на приложенные чертежи, где фиг.1-3b относятся к шатунам, известным из предшествующего уровня техники, а фиг.4-10 иллюстрируют варианты осуществления с использованием предлагаемых здесь шатунов.

Читайте так же:  Образец заявление о выдаче загранпаспорта заполненный

Фиг.1 представляет собой детальный вид в продольном разрезе задней секции гондолы летательного аппарата с реверсором тяги, где использован традиционный прямой шатун, который соединяет подвижную панель вторичного сопла с неподвижной конструкцией;

фиг.2 — детальный вид в продольном разрезе задней секции гондолы летательного аппарата с реверсором тяги с использованием того же известного прямого шатуна, с той разницей, что здесь центр вращения головки шатуна больше сдвинут в направлении вперед;

фиг.3a — детальный вид в продольном разрезе задней секции гондолы летательного аппарата с реверсором тяги в открытом положении, снабженной изогнутым шатуном, помещенным в одной из частей;

фиг.3b — схематический вид в поперечном разрезе части задней секции гондолы летательного аппарата с реверсором тяги в открытом положении, снабженной изогнутым шатуном по фиг.3a, где центр вращения подвижной панели вторичного сопла подвергается действию механических напряжений;

фиг.4 — вид сбоку предлагаемого изогнутого шатуна из двух частей, снабженного шаровыми элементами;

фиг.5 — вид снизу, иллюстрирующий головку изогнутого шатуна по фиг.4;

фиг.6a — вид в поперечном разрезе головки шатуна согласно изобретению на секции, несущей шаровой элемент;

фиг.6b — вид в поперечном разрезе головки шатуна согласно изобретению на секции, несущей упругое кольцо марки Paulstra TM ;

фиг.7a — детальный вид в продольном разрезе задней секции гондолы летательного аппарата с реверсором тяги в открытом положении, снабженной изогнутым шатуном, состоящим из двух частей;

фиг.7b — схематический вид в поперечном разрезе части задней секции гондолы летательного аппарата с реверсором тяги в открытом положении, снабженной изогнутым шатуном по фиг.7a, где действуют показанные стрелками допустимые угловые смещения на центре вращения подвижной панели сопла;

фиг.8 — детальный вид в продольном разрезе задней секции гондолы летательного аппарата с реверсором тяги в закрытом положении, снабженным изогнутым шатуном, который зафиксирован в неподвижной конструкции, с частью обтекателя турбореактивного двигателя с продолжением в виде фартука;

фиг.9 — тот же вид, что и на фиг.8, с той разницей, что реверсор тяги слегка открыт, а фартук головки шатуна находится во вторичном воздушном потоке;

фиг.10 — вид сбоку в продольном разрезе задней секции гондолы летательного аппарата с предлагаемым изогнутым шатуном, состоящим из двух частей, верхняя часть которого выполнена с возможностью соединения с подвижной панелью с помощью центра вращения, где в соответствии с первым вариантом ось этого центра вращения на расстоянии двух третей ширины профиля шатуна (стержень шатуна показан сплошной линией) или в соответствии со вторым вариантом ось помещена в середине ширины профиля шатуна (стержень шатуна показан пунктиром).

В нижеследующем тексте термины «передний» и «задний» употребляются применительно к направлению циркуляции потока холодного воздуха в кольцевом канале. Воздухозабор турбореактивного двигателя находится в самой передней точке потока холодного воздуха в кольцевом канале, а место выпуска воздуха — в самой задней точке этого потока. На приложенных чертежах, где представлено сечение гондолы, поток холодного воздуха циркулирует слева направо, так что воздухозабор располагается на них слева, а выпуск воздуха — справа.

Вторичное сопло 1 с реверсором тяги типа показанного на фиг.1 снабжено подвижным капотом 2, который имеет на своей задней части продолжение в виде подвижной панели 3, поворачивающейся на оси, практически перпендикулярной к продольной оси гондолы, по существу, вписанной в плоскость фиг.1. Имеется прямой шатун 7, закрепленный, во-первых, на подвижной панели 3 с помощью первого центра вращения 5 и, во-вторых, на неподвижной внутренней конструкции 9 с помощью второго центра вращения 11. Центр вращения 11 головки шатуна 7 должен располагаться как можно дальше в направлении назад, предпочтительно за выпуклой частью обтекателя 13, с тем чтобы подвижный капот 2 мог продвинуться настолько, чтобы приоткрыть отклоняющие средства 15 (решетки профилей), создавая при этом наклон подвижной панели 3, так чтобы она оказалась в конце хода, как показано пунктиром в правой части фиг.1.

Во избежание ухудшения эксплуатационных характеристик двигателя из-за значительного нарушения аэродинамических качеств кольцевого канала 17 центр вращения 11 головки шатуна 7 должен быть сдвинут как можно дальше вперед, в идеальном случае — в зону перед выпуклой частью обтекателя 13 (см. фиг.2). Однако при такой конфигурации подвижный капот 2 не в состоянии высвободить в достаточной степени отклоняющие средства 15, а панель 3 не может совершить нужный ход.

Для достижения необходимого перемещения капота 2 и панели 3 с одновременным получением оптимального положения шатуна относительно вторичного потока используется изогнутый шатун 19, центр вращения 21 которого на неподвижной конструкции 9 находится ниже по потоку, относительно стержня 23, когда подвижная панель 3 в горизонтальном положении. Для стабилизации шатуна, в частности, на этапе реверса тяги, когда подвижная панель 3 наклонена с достижением положения, практически поперечного относительно потока (фиг.3a), используется достаточно широкая втулка 25, зафиксированная в неподвижной конструкции 9, что позволяет стабилизировать шатун 19 на всех стадиях маневрирования. В случае использования однокомпонентного изогнутого шатуна 19, показанного на фиг.3a, оказывается непросто надежно выровнять центр вращения 29 стержня 23 этого шатуна по одной линии с предусмотренным для панели 3 соединением (см. фиг.3b), если учесть требования, накладываемые в отношении производственных допусков и позиционирования.

Благодаря предлагаемому изобретению удалось разработать шатун, состоящий из двух частей, которые соединены друг с другом с помощью специальных средств крепления, рассчитанных таким образом, чтобы придать всей конструкции определенную гибкость, что позволяет облегчить выравнивание различных центров вращения шатуна, в частности, на всех этапах перемещения подвижных деталей. Такой шатун показан на фиг.4-7b.

Двухкомпонентный шатун 31 может в идеальном случае содержать первый компонент, или стержень шатуна, 33, закрепляемый на подвижной панели 3 вторичного сопла с помощью первого центра вращения (центра вращения стержня шатуна) 35, в котором фиксируется второй компонент (головка шатуна) 37, закрепляемая на неподвижной конструкции 9 (см. фиг.4) с помощью второго центра вращения (центра вращения головки шатуна) 38. Оба компонента 33, 37 соединены вместе с помощью средств самовыравнивания 39a, 39b таким образом, что головка шатуна 37 и стержень 33 крепятся друг к другу с сохранением при этом некоторой свободы перемещения относительно друг друга. Указанные средства самовыравнивания 39a, 39b помещены между центром вращения 38 головки шатуна и изгибом 40. Расстояние между средствами самовыравнивания 39a и 39b выбирается по возможности большим, с тем чтобы создать максимальное плечо рычага и уменьшить крутящие усилия в двухкомпонентном шатуне 31.

По одному из вариантов осуществления средства самовыравнивания 39a, 39b представляют собой шаровые элементы 41a, 41b типа показанных на фиг.5 на виде снизу для головки изогнутого шатуна 31.

Шаровые элементы 41a, 41b, выполненные в соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг.6a, можно в некоторых случаях успешно заменить упругими элементами 43a, 43b типа колец марки Paulstra TM (см. фиг.6b). Для таких колец не требуется какого-либо особого ухода — их не надо смазывать, поскольку они получены, главным образом, путем намотки отдельных слоев резины и металлических элементов.

На фиг.7b иллюстрируется допустимое угловое смещение на центре вращения 35 стержня шатуна благодаря такому двухкомпонентному изогнутому шатуну 31, снабженному средствами самовыравнивания 39a, 39b, в частности, в случаях, когда подвижная панель 3 полностью наклонена, как это видно на фиг.7a. Оси A1 и A2 соответствуют крайним положениям кромки 34 (правая часть фиг.7b) стержня 33 шатуна, которые становятся возможными благодаря отклонениям, создаваемым средствами самовыравнивания 39a, 39b.

Можно выполнить аэродинамическое сглаживание для оптимизации ввода в неподвижную конструкцию 9 фиксируемой части двухкомпонентного шатуна 31, например, на части 45 стержня 33, в которой фиксируется головка 37 (см. фиг.8). Можно предусмотреть специальный экран 47, выполненный как продолжение обтекателя неподвижной конструкции 9 и снабженный в своей части, находящейся на максимальном удалении вперед от вторичного потока, фартуком 48. Благодаря этому фартуку поток получает некоторый уклон, который позволяет свести к минимуму нарушения аэродинамики при опрокидывании шатуна назад, как видно на фиг.9.

Для еще большего улучшения аэродинамических качеств шатуна 31, состоящего из двух частей, введенных в кольцевой канал 17, его стержень 33 формируют таким образом, чтобы ось центра вращения 35 этого стержня проходила через профиль стержня шатуна в его середине. На фиг.10 сплошными линиями показана традиционная конфигурация с осью, проходящей через профиль на расстоянии одной трети его ширины спереди, что вполне обоснованно в случаях с прямыми шатунами во избежание выравнивания стержня шатуна с межосевым расстоянием центров вращения 35, 38. Пунктиром на том же чертеже показан профиль шатуна 31 согласно изобретению с осью, находящейся посередине профиля. Благодаря такой конфигурации удается, не меняя кинематическую схему, перевести часть конструкции стержня 33 шатуна в зону с наименьшей скоростью вторичного потока, что позволяет ослабить неблагоприятное воздействие на аэродинамические характеристики.

Разумеется, изобретение никоим образом не ограничивается описанными и проиллюстрированными вариантами осуществления, которые были представлены лишь в качестве примеров. Так, если говорить о геометрии фиксации двух частей изогнутого шатуна 31, можно, разумеется, инвертировать структуру сопряжения двух компонентов 33, 37 со свойствами самовыравнивания, выполнив хомут или вилку на головке 37 шатуна и предусмотрев закрепление средств самовыравнивания на стержне 33 шатуна.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Изогнутый шатун (31), соединяющий первый и второй узлы, которые выполнены подвижными относительно друг друга и через которые в ограничиваемом ими пространстве циркулирует поток, снабженный по меньшей мере одним первым и одним вторым центрами вращения (35, 38), выполненными таким образом, чтобы обеспечить поворот шатуна (31) соответственно относительно указанных первого и второго узлов, причем изогнутый шатун (31) выполнен с возможностью такой установки, при которой изгиб (40) находится выше по потоку, относительно указанного второго центра вращения (38), а указанный второй центр вращения (38) выполнен с возможностью жесткой фиксации во втором подвижном узле, отличающийся тем, что изогнутый шатун (31) имеет по меньшей мере две части (33, 37), соединенные друг с другом с помощью по меньшей мере одного средства самовыравнивания (39a, 39b).

2. Изогнутый шатун (31) по п. 1, отличающийся тем, что он имеет первую и вторую части (33, 37), соединенные друг с другом с помощью, по меньшей мере, одного средства самовыравнивания (39a, 39b), причем указанная первая часть (33) выполнена с возможностью соединения с первым узлом посредством первого центра вращения (35), а указанная вторая часть (37) выполнена с возможностью соединения со вторым узлом посредством второго центра вращения (38).

3. Изогнутый шатун (31) по п. 2, отличающийся тем, что вторая часть (37) встроена в первую часть и удерживается в жесткой связи с указанной первой частью (33) двумя средствами самовыравнивания (39a, 39b).

4. Изогнутый шатун (31) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что одна из указанных частей (33, 37) выполнена изогнутой.

5. Изогнутый шатун (31) по п.4, отличающийся тем, что часть (33), выполненная с возможностью соединения с первым узлом посредством первого центра вращения (35), выполнена изогнутой.

6. Изогнутый шатун (31) по любому из пп.1-3 или 5, отличающийся тем, что указанные средства самовыравнивания (39a, 39b) помещены между вторым центром вращения (38) и изгибом (40) шатуна.

7. Изогнутый шатун (31) по любому из пп.1-3 или 5, отличающийся тем, что попарное расположение указанных частей (33, 37) выполнено посредством по меньшей мере двух средств самовыравнивания (39a, 39b), отстоящих друг от друга на максимально возможное расстояние.

8. Изогнутый шатун (31) по любому из пп.1-3 или 5, отличающийся тем, что первый центр вращения (35) проходит через профиль стержня (33) шатуна, по существу, посередине ширины указанного профиля.

9. Изогнутый шатун (31) по любому из пп.1-3 или 5, отличающийся тем, что он снабжен экраном (47), который имеет перед стержнем (33) шатуна продолжение в виде фартука (48).

10. Изогнутый шатун (31) по любому из пп.1-3 или 5, отличающийся тем, что второй центр вращения (38) снабжен втулкой (25).

11. Изогнутый шатун (31) по любому из пп.1-3 или 5, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из указанных средств самовыравнивания (39a, 39b) образовано любым одним из элементов, выбираемых из группы, включающей в себя шаровой элемент (41a, 41b) и упругий узел (43a, 43b) типа колец марки Paulstra TM .

12. Гондола двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющая заднюю секцию, которая снабжена устройством реверса тяги, содержащим подвижный капот (2), установленный с возможностью поступательного перемещения в направлении, по существу, параллельном продольной оси гондолы, и выполненный с возможностью поочередного перехода из закрытого положения, в котором он обеспечивает непрерывность линий обтекания гондолы и перекрывает отклоняющие средства (15), в раскрытое положение, в котором он открывает в гондоле канал, приоткрывая при этом отклоняющие средства (15), причем указанный подвижный капот (2) имеет также продолжение в виде по меньшей мере одной сопловой секции, установленной на заднем конце указанного подвижного капота (2), и снабжен по меньшей мере одной панелью (3), установленной с возможностью вращения вокруг по меньшей мере одного центра вращения вдоль оси, по существу, перпендикулярной к продольной оси гондолы, отличающаяся тем, что указанная панель (3) связана с неподвижной конструкцией (9) обтекателя турбореактивного двигателя с помощью по меньшей мере одного изогнутого шатуна (31) по любому из пп. 1-11, который установлен с возможностью вращения вокруг первого и второго центров вращения (35, 38) соответственно на панели (3) сопловой секции и на неподвижной конструкции (9).