Изобретение относится к энергетической технике и, в частности, может использоваться в качестве двигателя, для передвижения транспортных средств.

Известны радиально-порпшевые гидродвигатели, содержащие корпус-статор, ротор с цилиндрами и поршнями, направляющие статора, распределительное устройство и вал, через который жидкость подводится и отводится (см. авт. свид. СССР До 160654 от 31.01.1964. MПKF 03 С 1/04).

К недостаткам известных радиально-поршневых гидродвигателей относится то, что в них можно получать внешнюю работу в виде вращения силового вала только за счёт работы насоса, являющегося внешним источником давления жидкости (масла). Всё это снижает эффективность их использование, поэтому они применяются только как преобразователи давления.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению относится механический двигатель симметричный, содержащий корпус, три диска, представляющих ротор, в котором ведущий диск установлен под углом к двум дискам и находится между ними. Ведомый диск имеет выведенный наружу силовой вал. Ведущий диск имеет радиальные каналы и соединённые с ними цилиндры, которые соединены с открывающимися автоматически сливными отверстиями. В цилиндры помещены поршни. Поршни с помощью толкателей взаимодействуют с дисками. Радиальные каналы объединены выполненным в вале ведущего диска общим каналом, вход в который осуществляется через дроссельную камеру. Полости и каналы заполнены жидким маслом, для циркуляции. Поэтому полезная работа в механическом двигателе симметричном производится при вращении дисков и непрерывной циркуляции масла в рабочих полостях. При этом в радиальных каналах возникают центробежные силы инерции масла, которые создают на периферии каналов давление масла на поршни, сливные отверстия которых закрыты. А так как ведущий диск наклонён к другим дискам, то на наклонах, нарушая механическое равновесие, эти силы давления масла перемещают поршни и одновременно вращают диски. То есть внутри двигателя центробежные силы инерции масла производят работу перемещения поршней, которая, по закону сохранения энергии, не исчезает, а переходит во внешнюю среду, в виде вращения вала двигателя (см. патент RU JЧ22296880 от 14.08.2005. МПК F 03 С 1/06).

Известный механический двигатель симметричный имеет недостатки, заключающиеся в том, что на его вале нельзя создать большой крутящий момент или значительно повысить количество оборотов, потому что это приведёт к перекосу поршней в цилиндрах. Также механический двигатель симметричный уравновешен сложным способом. Поэтому изготовление его требует дополнительных затрат.

Технические результаты заявленного изобретения направлены на создание двигателя гидравлического радиального, механическое равновесие которого при работе будет находиться в неустойчивом состоянии, в котором будут устранены перечисленные недостатки прототипа, а также в нём, для повышения его эффективной работы, будут установлены на вал несколько роторов, будут выполнены на продолжениях радиальных каналов цилиндры с ведёнными в них поршнями, будет применена замкнутая эллиптическая цилиндрическая поверхность, образующая участки скатов и подъёмов, будут применены, для взаимодействия поршней с эллиптической поверхностью, установленные на поршни ролики, будет регулироваться число оборотов двигателя.

Указанные технические результаты достигаются тем, что двигатель гидравлический радиальный, механическое равновесие которого находится в неустойчивом состоянии, содержит полый герметичный корпус; ротор, в котором сделаны цилиндры и радиальные каналы; поршни и закреплённый на роторе вал, имеющий общий канал, отличается тем, что на двух противоположных стенках корпуса как статора сделаны корпусы подшипников со сквозными отверстиями, оси вращения которых соосны, а на внутренней поверхности полой части корпуса, размещённой между стенок корпуса, сделана эллиптическая цилиндрическая поверхность, образующая для обкатывающего тела одинаковые участки ската и подъёма, в объём которой по её центральной оси вращения, соосной с осью вращения корпусов подшипников, помещены не менее двух сделанных в виде круглых дисков роторов определённого диаметра, расположенных на определённом расстоянии друг от друга и установленных на вал, ось вращения которого соосна с осью вращения роторов, а сам вал с помощью подшипников крепится в корпусы подшипников, и один конец вала выведен наружу корпуса, при этом в теле роторов сделаны в направлении их радиусов от начала периферии роторов к центру равномерно распределённые по окружности прямоугольные в сечениях цилиндры определённой длины, имеющие выходящие из них на одну и на другую торцевые плоскости роторов, наклонённые в сторону периферии ротора отверстия сливов, а в одинаковые цилиндры роторов помещены сделанные в виде параллелепипедов соответствующие одинаковые поршни, на выдвигаемые из цилиндров торцы которых с помощью опорных осей установлены ролики, плоскость вращения которых параллельна плоскости вращения роторов, к тому же в каждом поршне, от их тыльных торцов, симметрично продольной плоскости симметрии поршня и отверстия слива, которая перпендикулярна торцам роторов, сделана прорезь, равная рабочему ходу поршней в цилиндрах, а шириной равная диаметру отверстия слива, при этом отверстия сливов находятся на диаметре, который пересекается с окончаниями длины прорезей в поршнях, когда поршни находятся в задвинутом в цилиндры положении, а в замкнутые объёмы цилиндров входят сделанные в теле роторов и направленные по их радиусам прямоугольные в сечениях одинаковые радиальные каналы, выходящие из общего канала, сделанного в виде определённой глубины глухого круглого отверстия в теле вала по его оси вращения, в объём которого установлена с минимальным зазором со стенками общего канала закреплённая к крышке входа распределительная труба, имеющая сделанные на её длине для каждого ротора по два одинаковых окна, 85 одинаково распределённых по окружности, к тому же распределительная труба, закрытая заглушкой с одной стороны, направлена открытой стороной на вход в общий канал и установлена так, что окна, длины у которых по дуге окружности равны промежуткам между окнами, а высоты их равны глубине радиального канала, находятся напротив выходов радиальных каналов, при этом общий канал, 90 выходящий на свободный торец вала, закрывается закреплённой к корпусу подшипников крышкой входа, которая с помощью установленной на ней манжеты обеспечивает герметичность общего канала и сообщающейся с ним закреплённой на фланце крышки входа по общей оси циклонной ёмкости, в объём которой по касательной, в направлении рабочего вращения ротора вводится 95 трубопровод, соединённый с выходом из имеющей в своём объёме дроссельную заслонку, управляемую рычагом, дроссельной камеры, вход в которую соединён со сборником жидкости, наполненным жидкостью и расположенным в объёме корпуса двигателя, при этом к торцевым поверхностям роторов, по общей с роторами оси вращения прижимаются с помощью распорных пружин круглые,

100 типа колец, шайбы, установленные с осевой подвижностью как минимум на четыре упора, закреплённых на шайбах как планки по размеру эллиптической поверхности статора, к тому же в шайбах на диаметре расположения выходов отверстий сливов сделаны в виде части колец того же диаметра две равные сливные прорези переменной ширины, длины у которых по дуге окружности

105 равны промежуткам между ними, при этом шайбы устанавливаются так, чтобы начала их сливных прорезей, в направлении продолжения которых вращается ротор, проходили по условной плоскости, которая перпендикулярна торцам роторов и принадлежит длинной оси симметрии эллиптической поверхности статора, по которой проходят также начала промежутков между окнами

1 1 о распределительной трубы, в направлении продолжение которых вращается ротор, при этом с помощью поворота шайб по оси вращения сливные прорези шайб повёрнуты навстречу вращению роторов на определённый угол опережения.

Технические результаты, достигаемые при использовании заявленного изобретения на двигатель гидравлический радиальный, позволяют ему за счёт

115 применения нескольких роторов, установленных на одной оси вала, за счёт радиального расположения цилиндров на роторах, за счёт применения замкнутой эллиптической поверхности, образующей равные участки ската и подъёма, за счёт применения установленных на поршни роликов, за счёт опережения начала действия сливных прорезей эффективно работать и, как на двигателе,

120 представляющем прототип, получать при вращении роторов от возникающих в радиальных каналах центробежных сил инерции жидкости силу давления жидкости, совершающую работу перемещения поршней в цилиндрах на участках скатов эллиптической поверхности, которая, по закону сохранения энергии, не исчезает, а переходит во внешнюю среду, в виде вращения вала двигателя.

125 Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей. На чертеже фиг. 1 изображён разрез двигателя гидравлического радиального с местными разрезами, а - угол взаимодействия силы действия давления поршня (F _n ) и силы реакции давления поршня (F _N ), ω - направление угловой скорости вращения ротора. На чертеже фиг.2 изображён разрез по A-A двигателя гидравлического радиального.

130 Двигатель гидравлический радиальный, дальше двигатель радиальный, представляет незамкнутую механическую систему, механическое равновесие которого находится в неустойчивом состоянии (см. фиг. 1 и 2). Корпус 1 двигателя радиального - это статор сделан из металла и образует герметичный объём. На двух противоположных стенках корпуса 1 сделаны корпусы подшипников 2 с

135 центральными сквозными отверстиями. Оси вращения корпусов подшипников 2 совмещаются (соосны). Между стенок корпуса двигателя размещена полая часть корпуса 1. На внутренней поверхности этой части корпуса, в направлении рабочей, продольной оси корпуса сделана эллиптическая цилиндрическая поверхность 3, дальше эллиптическая поверхность 3 статора, ось вращения

140 которой соосна с осью вращения корпусов подшипников. При построении эллиптической поверхности 3 отношение малого радиуса к большому радиусу может быть, например, 0,86...0,9. Эллиптическая поверхность 3 для обкатывающего тела образует равные между собой участки скатов 4 и подъёмов 5. Участок ската 4 - это часть эллиптической поверхности, которая при её обкатке

145 удаляется от заданного минимального расстояния от центра до заданного максимального расстояния от центра, а участок подъёма 5 - это часть эллиптической поверхности 3, которая при её обкатке приближается от заданного максимального расстояния от центра до заданного минимального расстояния от центра. В объём эллиптической поверхности 3 статора помещены, например, два

150 одинаковых ротора 6, оси вращения которых соосны с осью вращения эллиптической поверхности. Роторы 6 сделаны в виде плоских круглых дисков определённого диаметра. Торцы роторов 6 параллельны. Торцы - это срезы, которые перпендикулярны продольной оси. При этом роторы 6 установлены на вал по общей с валом оси вращения (соосно). Роторы расположены на

155 определённом расстоянии друг от друга, и составляют с валом единое целое. Вал с роторами 6 крепится с помощью подшипников в корпусы подшипников 2. Один конец вала, являющийся силовым, выведен через корпус подшипников наружу корпуса 1 и закрыт крышкой подшипников с центральным отверстием. В теле роторов 6, по условной центральной плоскости, параллельной торцам роторов,

160 сделаны направленные по их радиусам от начала периферии роторов к центру, например, шестнадцать одинаковых цилиндров 7. Цилиндры 7 в роторах равномерно распределены по окружности. Цилиндры 7 имеют определённую длину. Поперечные сечения цилиндров 7 представляют прямоугольники, большие стороны которых расположены перпендикулярно к торцам роторов 6. Количество

165 цилиндров 7, сделанных в одном роторе 6, равно количеству цилиндров 7, сделанных в другом роторе. При этом из цилиндров 7 на один и на другой торцы роторов выходят сделанные в теле роторов 6 и направленные по плоскости симметрии цилиндров отверстия сливов 8, наклонённые в сторону периферии роторов. Отверстия сливов 8 соединяют объёмы цилиндров 7 роторов с объёмом

170 корпуса 1. В цилиндры 7 помещаются определённой длины одинаковые поршни 9. Поршни 9 изготовлены в виде параллелепипеда из лёгкого и прочного материала. Поперечные сечения поршней соответствуют поперечным сечениям цилиндров, поэтому они в них подвижны. На выдвигаемые из цилиндров 7 торцы поршней 9 как на днища, симметрично оси поршня закреплены, например, по две

175 траверсы 10. На траверсы устанавливаются опорные оси 11, на которые между траверс 10 крепятся одинаковые ролики 12. Плоскости вращения роликов 12 должны быть параллельны плоскости вращения роторов 6. В результате при вращении роторов 6 поршни 9, помещённые в цилиндры, будут, например, за счёт возникающей (нормальной) центробежной силы инерции выдвигаться из

180 цилиндров 7. При этом поршни будут прокатываться на роликах по эллиптической поверхности 3 статора, образующей две равные впадины из ската 4 и подъёма 5, которые обеспечивают длину рабочего хода поршней и возвратно- поступательное движение поршней в цилиндрах. В поршнях 9 от свободных, от тыльных торцов поршней, симметрично продольной плоскости симметрии

1 g5 поршня 9, которая перпендикулярна торцам роторов, сделаны сквозные прорези 13, выходящие на обе стороны поршней. Длина прорези в поршнях 9 равна рабочему ходу поршней в цилиндрах, а ширина её равна диаметру отверстия слива 8. При этом сделанные в цилиндрах роторов отверстия сливов 8 находятся на диаметре, который пересекается с окончаниями длины прорезей 13, сделанных

190 в поршнях, но в том случае, когда поршни 9 находится в задвинутом в цилиндры рабочем положении. А если поршни 9 находятся в цилиндрах в выдвинутом положении, то отверстия сливов 8 будут находиться перед тыльными торцами поршней, перед началами прорезей. Поэтому отверстия сливов 8 при вращении роторов будут всегда находиться в расположении прорезей 13 поршней. В

195 полученные замкнутые объёмы цилиндров 7 роторов входят сделанные в теле роторов 6 и направленные по их радиусам одинаковые радиальные каналы 14 как отверстия. Радиальные каналы 14 в поперечном сечении имеют форму прямоугольника, в котором большие стороны— это глубина каналов, а меньшие стороны - это их ширина Стороны глубины радиальных каналов направлены 00 перпендикулярно к торцам роторов, и они равны большим сторонам цилиндров. В результате обеспечивается продолжение сторон канала и цилиндра. Поперечная площадь радиального канала сделана, например, меньше площади торца поршня 9, поэтому каналы узкие. Радиальные каналы 14 выходят из общего канала 15. Общий канал 15 сделан в виде глухого круглого отверстия определенной глубины

205 в теле вала роторов, по центру. Выходы радиальных каналов из общего канала образуют в нём кольцевые ряды отверстий. Вход в общий канал 15 находится на торце вала (см. фиг. 2, вход слева). Диаметр окружности общего канала 15 подбирается таким, чтобы выходящие из общего канала отверстия радиальных каналов 14 не касались друг друга. В общий канал 15 помещается круглая

210 распределительная труба 16 с тонкими стенками. Объём распределительной трубы 16 закрыт с одной стороны заглушкой, по оси вращения которой сделана ось 17, входящая в опору. Распределительная труба 16 открытой стороной направлена на вход в общий канал. Окончание распределительной трубы 16 находится перед лопатками 18, которые установлены на боковой поверхности

215 общего канала 15. Наружная поверхность распределительной трубы образует с поверхностью общего канала минимальный круговой зазор. В распределительной трубе сделаны для каждого ротора 6 по два одинаковых прямоугольных сквозных окна 19. Длина каждого окна 19 по дуге окружности равна промежутку между этими окнами 19, а по высоте размер окон равен глубине радиального канала 14.

220 Расстояние между окнами 19 на длине распределительной трубы соответствует расстояниям между роторами 6, поэтому окна 19 расположены перед радиальными каналами 14, а при вращении роторов 6 окна 19 открывают радиальные каналы 14 по порядку. Начала всех окон 19 находятся на продольной плоскости симметрии распределительной трубы. К распределительной трубе 16 с

225 помощью стоек, не закрывающих вход в объём распределительной трубы, крепится соосно с её осью вращения стержень 20, направленный от трубы. Торец вала роторов 6 и соответственно корпус подшипников 2 закрываются крышкой входа 21. Крышка входа 21 содержит фланец с центральным сквозным отверстием, диаметр которого равен диаметру общего канала 15. В теле фланца на

230 определённом диаметре сделан кольцевой паз. В кольцевой паз фланца крышки входа установлена манжета 22, уплотнение. К фланцу крышки входа, со свободной от установленной манжеты 22 стороны, образуя единое целое, крепится представляющая определённого диаметра цилиндр, закрытый дном, циклонная ёмкость 23, у которой ось вращения соосна с осью вращения фланца.

235 Крышка входа 21, имеющая циклонную ёмкость 23, крепится к корпусу подшипников 2. В результате соединительная торцевая поверхность крышки входа контактирует с помощью манжеты 22 с торцом вала ротора, обеспечивая герметичность объёма общего канала 15 и соединённого с ним объёма циклонной ёмкости. К дну циклонной ёмкости как к крышке входа, соосно с её осью

240 вращения крепится с помощью стержня 20 распределительная труба 16.

Распределительная труба крепится так, чтобы начала промежутков между окнами распределительной трубы проходили по плоскости, которая перпендикулярна торцам роторов и принадлежит длинной оси симметрии эллиптической поверхности 3 статора (большой плоскости симметрии эллиптической

245 поверхности 3 статора), а промежутки между окнами распределительной трубы уходили в сторону рабочего вращения роторов 6 (см. фиг. 1, роторы 6 вращаются против часовой стрелки). Чтобы обеспечить работу циклонной ёмкости 23, в её объём по касательной в направлении рабочего вращения ротора вводится трубопровод, поперечная площадь которого пропорциональна общей площади

250 всех выходов радиальных каналов 14. Этот трубопровод соединён с выходом из дроссельной камеры 24. В объёме полой герметичной дроссельной камеры 24 установлена управляемая с помощью рычага дроссельная заслонка 25, предназначенная для изменения гидравлического сопротивления проходящего потока жидкости.. Другая часть этого трубопровода соединяет вход дроссельной

255 камеры со сборником жидкости, например, с маслосборником 26, расположенным в объёме корпуса 1 двигателя. При этом к обеим торцевым поверхностям всех роторов 6, по общей с роторами оси вращения установлены круглые с центральными сквозными круглыми окнами плоские шайбы 27, типа колец. Шайбы 27 имеют осевую подвижность. Шайбы 27 с помощью распорных пружин

260 28 прижимаются к торцам роторов. Шайбы 27 защищены от поворотов по оси вращения закреплёнными на шайбах и выступающими за диаметр шайбы упорами 29, в количестве не менее четырёх. Контактные участки упоров 29, выступающие за диаметр шайбы, повторяют, например, контур эллиптической поверхности 3 статора, но с минимальным зазором. В шайбах 27, на диаметре,

265 который равен диаметру расположения в роторах выходов отверстий сливов 8, сделаны в виде части колец того же диаметра сквозные одинаковые сливные прорези 30 переменной ширины. Сливные прорези 30 сначала расширяются до размера отверстий сливов 8, а затем сужаются до начального размера. Количество сливных прорезей 30 в шайбе равно двум. Длина каждой сливной прорези 30 по

270 ДУ ¹ ^ окружности равна промежутку между ними, поэтому эти прорези равномерно распределённые по окружности. В результате в четвертях окружности, где при вращении роторов отверстия сливов 8 и сливные прорези 30 совмещаются, замкнутые объёмы цилиндров соединяются с объёмом корпуса. Шайбы 27 устанавливаются так, чтобы начала их сливных прорезей 30, в

275 направлении продолжения которых осуществляется рабочее вращение роторов 6, проходили по условной плоскости, которая перпендикулярна торцам роторов и принадлежит длинной оси симметрии эллиптической поверхности 3 статора (см. фиг. 1, роторы 6 вращаются против часовой стрелки). К тому же, для повышения эффективности работы двигателя радиального, сливные прорези 30 шайб

280 повёрнуты навстречу вращению роторов 6 на угол опережения с помощью поворота шайб по их оси вращения. Угол опережения составляет предел от 1° до 5°. В корпусе двигателя имеются пробки, для залива жидкого масла в маслосборник 26, а также его слива. Маслосборник 26 наполняется до расчётного уровня жидким неиспаряющимся маслом, имеющим минимальное поверхностное

285 натяжение и повышенный вес. Жидкое масло, жидкость в работающем двигателе радиальном является рабочим телом, присутствие которого в определённом месте, при определённом условии (создание давления жидкости его центробежной силой инерции) выводит данный двигатель как механическое устройство из устойчивого состояния в неустойчивое (эксцитативное) состояние, для постоянной работы. На

290 корпусе 1 двигателя имеются опоры. Двигатель радиальный снабжается стартером и аккумулятором, для запуска. Работа двигателя гидравлического радиального осуществляется следующим образом. Смотрите чертежи. В подготовленном к работе двигателе радиальном рабочее тело, жидкое масло, жидкость, в дальнейшем - масло, заполняет весь

295 объём тракта, по которому оно циркулирует, это: трубопровод, циклонная ёмкость 23, дроссельная камера 24, общий канал 15, радиальные каналы 14 и объёмы в цилиндрах 7 с выдвинутыми поршнями 9. При запуске в работу двигателя радиального дроссельная заслонка 25 открывается полностью, к стартеру поводится электричество от аккумулятора. Стартер входит в кинематическое

300 зацепление с валом двигателя и вращает вал с роторами 6 с рабочей скоростью (см. чертёж, фиг. 1, против часовой стрелки). Масло циркулирует по рабочим полостям. При этом за счёт возникающей в радиальных каналах 14 центробежной силы инерции масла на периферии каналов и в цилиндрах, у которых на участках скатов 4 отверстия сливов 8 закрыты, создаётся давление масла на поршни. В

305 результате силы давления поршней совершают работу по перемещению поршней 9 в цилиндрах 7. Поршни, прижатые давлением, прокатываются с помощью роликов 12 по поверхности участков скатов 4, и вынуждают роторы 6 и вал вращаться быстрее. Равновесие взаимодействия сил в двигателе нарушается. Такое состояние механических систем описывается так: «Cocтoяниe

310 механического равновесия называется неустойчивым, если система при сколь угодно малом внешнем воздействии выходит из этого состояния и больше не возвращается в него. При этом возникают силы, вызывающие дальнейшее отклонение системы от состояния paвнoвecия» (см. Справочник по физике, авт. Б.M. Яворский, A.A. Детлаф, Москва, «Hayкa», 1985, стр. 42, 43). Поэтому

315 двигатель гидравлический радиальный из состояния механического равновесия после внешнего воздействия (запуска) переходит в состояние неустойчивого равновесия, которое характеризует его постоянную работу. Стартер выходит из зацепления и отключается.

Конкретную работу двигателя радиального можно рассмотреть на примере 20 одной рабочей пары, состоящей из цилиндра 7 и поршня 9, потому что при вращении роторов 6, закреплённых на вале, который установлен в корпусы подшипников 2, поршни 9, находящиеся в цилиндрах 7, взаимодействуют роликами 12 с эллиптической поверхностью 3 статора и перемещаются в цилиндрах 7 возвратно-поступательно. Пусть при вращении ротора точка отсчёта

325 начала рабочего цикла находится на поверхности цилиндра 7, в месте, принадлежащем малой плоскости симметрии эллиптической поверхности 3 статора (см. фиг.l, точка В). В отмеченном цилиндре 7, подошедшем к концу сливных прорезей 30, поршень 9 находится в задвинутом в цилиндр положении. Так как сливные прорези 30 повёрнуты по оси на угол опережения, то масло на

330 подходе к концу участка подъёма 5, где угол подъёма мал, уже не выходит из цилиндра 7. В результате масло сжимается, а поршень 9 поджимается катком 12 к эллиптической поверхности 3 статора. При этом отверстия слива 8, соединяющие объём цилиндра 6 с объёмом корпуса 1, закрываются с обеих сторон ротора промежутками шайб, которые расположены между сливных прорезей 30 шайб. К

335 тому же выходы радиальных каналов 14 открываются, так как они совмещаются с окнами 19 распределительной трубы 16. Соответственно масло, находящееся в радиальном канале 14 и в цилиндре 7, сжимается под действием возникающей при вращении роторов 6 центробежной силы инерции масла (F _ЦБ )- Сжатое до определённого давления масло давит на стенки канала и цилиндра, а также на

340 тыльный торец поршня. По третьему закону Ньютона стенки канала, цилиндра и тыльный торец поршня давят с ответной силой на масло. Но в роторе стенки канала и цилиндра неподвижны, а тыльный торец поршня, принадлежащий поршню 9, подвижен в цилиндре 7. В данном случае поршень 9 находится на участке ската 4. Поэтому находящееся в радиальном канале 14 масло, вращаясь с

345 определённой угловой скоростью вместе с ротором 6, представляет при заполнении цилиндра маслом стержень масла, который перемещается по каналу и на который действует центробежная сила инерции масла канала. То есть можно условно принять, что такой стержень масла находится под увеличенным давлением собственного веса. Поэтому поршень 9 под действием центробежной

350 силы инерции стержня масла, создающей силу давление на поршень, выдвигается из цилиндра 7. Поршень с помощью катка 12 тут же начинает взаимодействовать с участком ската 4 и, прокатываясь по нему, вынуждает ротор 6 вращаться быстрее. А поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение ротора. При этом масло по радиальному каналу 14 перетекает в

355 цилиндр 7, заполняя освободившийся от поршня 9 объём. На место масла, уходящего в цилиндр из радиального канала 14, в радиальный канал 14, по факту неразрывности потока, поступает масло из общего канала 15, в который оно, образуя циркуляционный контур, всасывается из маслосборника 26. В этом случае масло проходит по трубопроводу, по дроссельной камере 24 и по циклонной

360 ёмкости 23, в которой происходит преобразование поступательного движения потока масла во вращательное. Раскрученное в циклонной ёмкости 23 масло поступает в общий канал 15, в котором масло будет вращаться со скоростью вращения роторов, так как на него действуют лопатки 18, установленные на входе в общий канал 15. Отмечаем, что для каждого радиального канала 14, который

365 находится на участке ската 4, центробежная сила инерции стержня масла действует на объём масла, который заключён в цилиндре у торца поршня 9, и поднимает там давление до pц= F _Ц Б/S _К - Центробежная сила инерции стержня масла, заключённого в радиальном канале 14, определяется как: Fц _Б =m-aцc, где aцc=ω ² Ri - центростремительное ускорение; ω - угловая скорость вращения; R, -

370 радиус, длина канала (растущая длина стержня масла); m = S _к -h-p -масса масла, заключённого в радиальном канале; Sк - площадь отверстия радиального канала на входе в цилиндр; h «R/2— условное место нахождения массы масла; р— удельная плотность масла Созданное в цилиндре 7 давление масла (рц) давит на тыльный торец поршня. В результате при вращении ротора образуется сила

375 давления поршня F _n = рц-Sп, которая заставляет перемещаться поршень в цилиндре 7 при взаимодействии его ролика с участком ската 4. То есть сила давления поршня (F _n ) совершает работу перемещения поршня в цилиндре. Соответственно общая работа перемещения поршней 9 в цилиндрах 7, представляющая на участках скатов внутреннюю работу центробежных сил

380 инерции масла, для взаимодействия данных сил определяется как A ^OБЩ =П-Δ£-FП= _П -Δ£-F _ЦБ" S _П /SK ^^ A ^OБЩ =П-Δ£-F _ЦБ , если Sп=S _к , где п - количество задействованных на участках скатов поршней, M - перемещение поршня на каждом участке ската от положения £ _н ДО положения H^, Sn - площадь торца, дна поршня. При этом масло по циркуляционному контуру постоянно поступает в

385 цилиндр 7 и, занимая в нём необходимый объём, выдвигает поршень 9 из цилиндра на участке ската действием центробежной силы инерции стрежня масла с силой давления поршня (F _n ). Вектор силы давления поршня (F _n ) направлен на поверхность ската по радиусу ротора. Вектор силы реакции давления поршня (F _N ) направлен перпендикулярно на поверхность ската через радиус ролика. Векторы

390 этих сил наклонены друг к другу под углом ц. В результате в плоскости вращения ротора возникает направленный по скату 4 вектор скатывающей силы. Величина скатывающей силы (Fαс) поршня представляет проекцию силы давления поршня на прямую, перпендикулярную к силе реакции давления (F _N ) В точке касания ролика. Fcк= F _n -SUIq , где αj - угол наклона векторов сил в точке касания ролика,

395 который изменяется в первой половине участка ската от 0 до αtø, а во второй половине участка ската от Ом до 0. Скатывающая сила (Fск) поршня имеет плечо приложения, равное радиусу места приложения. Поэтому она образует постоянный вращающий момент поршня (M _n ), который увеличивает вращение ротора M _n =Fc _K -R _j , где R _j - радиус места приложения силы от центра ролика 12.

400 При дальнейшем рабочем вращении ротора 6 поршень 9 с цилиндром 7 подходят к концу промежутка между сливных прорезей (к началу сливной прорези 30), где перемещение поршня 9 в цилиндре 7 замедляется. Поэтому в подошедшем к сливной прорези 30 отмеченном цилиндре поршень 9 будет находиться в максимально выдвинутом положении, и заполнение маслом цилиндра действием

405 центробежной силы инерции стержня масла (F _ЦБ ) закончено. Но так как сливные прорези 30 повёрнуты навстречу вращению ротора по оси вращения на угол опережения, то масло выходит в объём корпуса и давление масла в цилиндре 7 падает уже на подходе к концу участка ската 4, где угол подъёма мал. То есть, когда при вращении ротора 6 отверстия выхода, полученные в результате Ю пересечения сливных прорезей 30 шайб с отверстиями слива 8, открываются с обеих сторон цилиндра, масло под действием центробежной силы инерции эффективно выходит из них в объём корпуса 1 по мере прохождения прорези 13 поршня по отверстиям выхода. При этом выход радиального канала 14 из общего канала 15 закрывается промежутком распределительной трубы 16, и масло в

415 объём цилиндра 7 из радиального канала не поступает. Поэтому центробежная сила инерции стержня масла не перемещает масло в цилиндре, и действия на поршень 9 не оказывает. При вращении ротора 6 на участке подъёма 5 расстояние между эллиптической поверхностью 3 статора и ротором 6 сокращаться, и поршень 9, занимая освободившийся от масла объём, входит в объём цилиндра 7.

420 Следует отметить, что на начальном участке подъёма 5 перемещение поршня незначительное, поэтому площадь отверстия выхода небольшая, и выходящее из цилиндра 7 масло создаёт в отверстии выхода гидрозатвор, чтобы в цилиндр не вошёл воздух. При дальнейшем вращении ротора 6 отверстия слива 8 проходят середину сливных прорезей 30, её расширенную часть. На этом участке масло

425 интенсивно выходит из образовавшихся отверстий выхода, а поршень 9 быстро входит в цилиндр, поэтому гидрозатвор на выходящее масло работает. Когда цилиндр 7 с поршнем 9 подходят к концу сливных прорезей 30, где прорези сужаются, а перемещение поршня 9 в цилиндре 7 замедляется, выходящее масло вновь создаёт в отверстиях выхода гидрозатвор. При этом поршень 9 полностью

430 задвигается в объём цилиндра 7, и занимает положение оппозитное к начальному (см. фиг. 1, точка С). А выходящее из отверстий выхода масло ударяется о стенки корпуса 1 и разбрызгивается по его объёму. Мелкие капли масла заполняют объём корпуса и эффективно участвуют в смазывании трущихся поверхностей роликов 12 и шайб 30. В результате трение в двигателе радиальном сведено к минимуму.

435 Большие капли масла стекают вниз, в маслосборник, откуда масло всасывается на непрерывную циркуляцию. Отмечаем, что на участке подъёма 5 центробежная сила инерции стержня масла (F _ЦБ ) не перемещала поршень 9, поэтому работы она не произвела. То есть на участке подъёма 5 в двигателе радиальном равной отрицательной работы не производится. Соответственно при вращении ротора 6

440 поршень 9 совершил в цилиндре с точкой отсчёта (В) рабочий цикл. Этот цикл не отличается от последующих циклов, которые по порядку непрерывно совершают все поршни 9 в цилиндрах двух роторов 6 двигателя радиального. Поэтому общая работа перемещения поршней в цилиндрах, полученная от действия на поршни возникающих центробежных сил инерции стержней масла (F _Ц Б), представляет в

445 двигателе радиальном на участках скатов 4 внутреннюю работу центробежных сил инерции масла, которая по закону сохранения энергии, не исчезает, а с помощью действующих сил давления поршней (F _n ) _? направленных на участках скатов 4 в сторону вращения роторов, преобразуется в работу вращения роторов. То есть на участках скатов 4 противоположно направленные скатывающие силы

450 (Fc _K = Fп'siпq) образуют симметричные моменты вращения роторов Mп ^OБЩ= rгFαс-Rj, действие которых увеличивает скорость вращения роторов 6 и, как следствие, повышает действие возникающих центробежных сил инерции стержней масла, их работу. Поэтому двигатель радиальный как неустойчивая механическая система будет дальше отклоняться от состояния равновесия, будет

455 разгоняться, потому что внутренняя работа центробежных сил инерции масла, которая зависит от скорости вращения роторов в квадрате (ω ² ) и от радиуса радиальных каналов (R), значительно превосходит работу сил трения и работу сил минимального гидравлического сопротивления в тракте циркуляции масла Поэтому, с целью использования этого эффекта, общий симметричный момент

460 вращения роторов (M _П ^OБЩ ) передаётся с помощью вала во внешнюю среду, а работа сил гидравлического сопротивление в тракте циркуляции масла увеличивается на соответствующую величину. То есть способом поворота в дроссельной камере 24 дроссельной заслонки 25 на необходимый угол двигатель радиальный переходит на заданный режим вращения роторов 6 со снятием с вала

465 двигателя заданной внешней работы. Поэтому работа, которую произведёт во внешней среде с помощью вала общий момент вращения роторов, является в двигателе гидравлическом радиальном полезной работой, которая используется потребителем.