Mechanizmus piestového stroja FIK s kolísavou doskou
Mechanizmus FIK je jedným z nekonvenčných mechanizmov motorov, ktorý zabezpečuje transformáciu posuvného vratného pohybu na pohyb rotačný. Je jedným z výsledkov výskumnej
činnosti pracovníkov KKVMZ Žilinskej univerzity. Na mechanizmus FIK sú udelené dva patenty. Prvý patent č. 283742 je označovaný ako verzia FIK1, obsahujúca
iba základné prvky prevodu posuvného pohybu na rotačný. Druhý patent s číslom 283743 je označovaný ako verzia FIK2, ktorá úž obsahuje aj vnútorný prevod s možnosťou
dosiahnutia veľmi vysokého prevodového pomeru a mechanizmus motora má tým pádom dva výstupné hriadele, jeden rýchlobežný a druhý pomalobežný s extrémne vysokým krútiacim
momentom.
Základný princíp činnosti mechanizmu:
Kolísavá doska riešeného modelu motora FIK1 je uložená na čape kľuky a svojím obvodom vykonáva valivý pohyb po obvode pevnej dosky. Pre zaručenie presného a
spoľahlivého vzájomného odvaľovania sú na obvode (resp. na ľubovoľnom vhodnom priemere) obe dosky opatrené kužeľovým ozubením. Umiestnenie ozubenia na kolísavej a základnej
doske nemusí byť v praxi situované na ich obvode. Vzhľadom k tomu, že z hľadiska pohybu kolísavej dosky ide o vzájomné valenie dvoch kužeľov po sebe (pozri obr. dole,
na ktorom je znázornená i trajektória bodu na obvode kolísavej dosky získaná z virtuálneho modelu), môže byť ozubenie prakticky po celej dĺžke od podstavy až k vrcholu. Z toho vyplýva,
že ozubený veniec môže byť situovaný na ľubovoľnej časti plášťa. Pritom uhol φ je uhol, ktorý medzi sebou zvierajú obidve dosky navzájom, z hľadiska kinematiky je to uhol
medzi podstavami po sebe sa odvaľujúcich kužeľov. Vrcholový uhol spoluzaberajúcich kužeľov nemusí byť vo všeobecnosti rovnaký, v prípad rovnakých kužeľov má ich vrcholový
uhol hodnotu (180° - φ).
Ideový model so znázornenou trajektóriou pohybu guľového kĺbu na doske.
Schematický obrázok
1 - Hriadeľ, 2 - Zalomená časť hriadeľa, 3 - Ložisko, 4 - Ložisko, 5 - Skriňa, 6 - Základný ozubený veniec, 7 - Ložisko, 8 - Doska, 9 - Ozubený veniec, 10 - Guľový kĺb, 11 - Ojnica, 12 - Guľový kĺb, 13 - Piest, 14 - Hlava
Mechanizmus FIK s prevodom
1 - Hriadeľ, 2 - Zalomená časť hriadeľa, 3 - Ložisko, 4 - Ložisko, 5 - Skriňa, 6 - Základný ozubený veniec, 7 - Ložisko, 8 - Doska, 9 - Ozubený veniec, 10 - Guľový kĺb, 11 - Ojnica, 12 - Guľový kĺb, 13 - Piest, 14 - Hlava, 20 - prevodový ozubený veniec, 21 - Ozubené koleso pomalybežného hriadeľa, 22 - Pomalobežný hriadeľ, 23 - Ložisko
Tento patentovaný mechanizmus bol úspešne riešený v projektoch VEGA, v rámci ktorých bol jeho princíp aplikovaný na veľmi jednoduchom modelovom prototype s elektrickým a pneumatickým pohonom.
Animácia mechanizmu: