Самоцентрирующийся поршень В. Н. Веллера. Рассмотрим схему самоцентрирующегося поршня проф. В. Н. Веллера.

Поршень предназначен для выравнивания боковых сил и перекашивающихся моментов, действующих на него. Конструктивной особенностью такого поршня является наличие двух рядов углублений, выполненных фрезерованием на наружной поверхности поршня. Каждый ряд имеет четыре противоположно расположенных прямоугольных углубления.

Эти углубления соединяются отверстиями малого диаметра с внутренней полостью поршня, в которой имеется напорное давление. Непременное условие выполнения самоцентрирующегося поршня — обеспечение условий свободного слива из этих углублений. Необходимость последнего обусловливается стремлением получить вполне определенный по характеру и в количественном отношении закон распределения давлений по рядам углублений.

Для этого на поршне делаются кольцевые выточки, которые отверстиями или наружными пазами соединяются с торцовой поверхностью золотника, находящейся в зоне пониженного давления. Из-за потерь давления в потоке через зазор между поршнем и стенкой в прямоугольных впадинах устанавливается давление меньшее, чем давление во внутренней полости поршня, но большее, чем давление на верхней торцовой поверхности.

Величина этого давления обусловливается соотношением радиального зазора между поршнем и цилиндром и диаметром отверстия, соединяющего углубления с внутренней полостью поршня. Если предположить, что под действием внешних возмущающих усилий поршень сместился от своего среднего положения в сторону углубления, то величина утечки рабочего тела из этого углубления через зазор сократится.

И наоборот, во впадине утечки возрастут. Результатом этого будет повышение давления во впадине, приблизившейся к стенке цилиндра, и уменьшение давления в углублении.

Вследствие этого возникает разность сил, направленная в сторону первоначального положения поршня.