Вакуумный двигатель
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для преобразования энергии давления атмосферной среды, например на вакуум, в механическую энергию.
Предлагаемой полезной моделью решается задача увеличения мощности двигателя и сокращения затрат на ее получение.
Для достижения указанного технического результата вакуумный двигатель содержит ограниченное пространство определенной конфигурации. Отличительными признаками предлагаемого двигателя от указанного выше является то, что пространство определенной конфигурации представляет собой, например систему противостоящих, соединенных попарно, диафрагм, находящихся на едином коленчатом валу и опирающихся на жесткую раму. В системе диафрагм создан постоянный вакуум. Вакуум или разряжение близкое к нему создается в диафрагмах заранее при сборке и подготовке двигателя в рабочее состояние. На диафрагмы, в которых создан постоянный вакуум, действует давление окружающей среды через распределительную систему, которая включает в себя шатуны, систему шестерен, валы, тяги, стойки, стопоры. Диафрагмы имеют, например, форму двух шарнирно и герметично соединенных между собой по большому основанию тарелок. Шарнирное соединение покрыто эластичным материалом, что обеспечивает герметичность и подвижность диафрагм. Жесткая рама является опорой для систем диафрагм, коленчатого вала и распределительной системы. Двигатель может иметь несколько "пар систем диафрагм на едином коленчатом валу, находящихся на разных угловых моментах их единовременного положения. Система шестерен обеспечивает движение распределительной системы через определенное количество градусов от 0° до 72°.
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для преобразования энергии давления атмосферной среды, например на вакуум, в механическую энергию.
Известно устройство (з. №2002100010, опубл. 2003.08.20), содержащее ограниченное пространство определенной конфигурации, заполненное газообразной средой с давлением, отличающимся от давления окружающей среды, на которую действует разность сил во встречном или противоположных направлениях.
Использование для полезной работы известного устройства, газообразной среды внутри ограниченного пространства определенной конфигурации, требует постоянной подпитки указанной среды, что приводит к дополнительным затратам и снижает коэффициент полезного действия устройства.
Предлагаемой полезной моделью решается задача увеличения мощности двигателя и сокращения затрат на ее получение.
Для достижения указанного технического результата вакуумный двигатель содержит ограниченное пространство определенной конфигурации. Отличительными признаками предлагаемого двигателя от указанного выше является то, что пространство определенной конфигурации представляет собой, например систему противостоящих, соединенных попарно, диафрагм, находящихся на едином коленчатом валу и опирающихся на жесткую раму. В системе диафрагм создан постоянный вакуум. Вакуум или разряжение близкое к нему создается в диафрагмах заранее при сборке и подготовке двигателя в рабочее состояние. На диафрагмы, в которых создан постоянный вакуум, действует давление окружающей среды через распределительную систему, которая включает в себя шатуны, систему шестерен, валы, тяги, стойки, стопоры. Диафрагмы имеют, например, форму двух шарнирно и герметично соединенных между собой по большому основанию тарелок. Шарнирное соединение покрыто эластичным материалом, что обеспечивает герметичность и подвижность диафрагм. Жесткая рама является опорой для систем диафрагм, коленчатого вала и распределительной системы. Двигатель может иметь несколько пар систем диафрагм на едином коленчатом валу, находящихся на разных угловых моментах их единовременного положения. Система шестерен обеспечивает движение распределительной системы через определенное количество градусов от 0° до 72°.
Полезная модель поясняется чертежами, где
на фиг.1 - изображен вакуумный двигатель;
На фиг.2 - работа системы диафрагм.
На фиг.3 - вид А фиг.1
На фиг.4 - разрез Б-Б фиг.3
Вакуумный двигатель состоит из диафрагм 1, жесткой рамы 2, коленчатого вала 3, из распределительной системы, включающей шатуны 4, соединенные с коренной шейкой 5, коленчатого вала 3, распределительную шестерню 6, маховик 7, распределительные шестерни 8, 9, 10, 11, распределительные валы 12, 13, 14, 15, коническую шестерню 18, распределительную планку 19, шестерню 20, тягу 21, полую жесткую стойку 22, стопор 23, ось 24, опоры 25. На фиг.2 буквами «а», «б», «в», «г», «д», «е», «ж», «з» обозначены объемы диафрагм 1 верхней системы диафрагм, а буквами «и», «к», «л», «м», «н», «о», «п», «р» - объемы диафрагмы 1 нижней системы диафрагм.
Работа вакуумного двигателя заключается в следующем. Верхняя система, состоящая из восьми диафрагм, с объемами «а», «б», «в», «г», «д», «е», «ж», «з» натягивает первую диафрагму из нижней системы с объемом «и», остальные диафрагмы с объемами «к», «л», «м», «н», «о», «п», «р» застопорены. Натяжение осуществляется шатуном 4, на расстояние, которое позволяет верхняя мертвая точка (ВМТ) коленчатого вала 3. Затем срабатывает распределительная система, приводимая в движение распределительной шестерней б, маховиком 7. Движение передается распределительными шестернями 8, 9, 10, 11, которые в свою очередь, приводят в движение распределительные валы 12, 13, 14, 15. Распределительные валы через коническую шестерню 16, приводят в движение систему шестерен 17 и 18, так называемый «мальтийский крест», которые в свою очередь двигают распределительную планку 19 через каждые 180° оборота коленчатого вала 3. Распределительная планка 19 двигает шестерню 20 с тягой 21. Тяга 21 двигает полную жесткую стойку 22 со стопором 23. Когда коленчатый вал 3 дойдет до ВМТ, стопор 23 верхней системы диафрагм («и», «к», «л», «м», «н», «о», «п», «р») а стопор 23 верхней системы диафрагм («а», «б», «в», «г», «д», «е», «ж», «з») закрывается. Затем рабочий цикл происходит в обратном порядке.
Таким образом, непрерывно создается полезный крутящийся момент коленчатого вала 3, путем стопорения или растопорения поочередно верхней или нижней системы диафрагм. После растопорения одна из диафрагм имеет как бы больший объем, но происходит мгновенное самовыравнивание объемов диафрагм всей системы и она самопроизвольно, без дополнительных усилий, занимает исходное рабочее состояние.
На фиг.1 показан вакуумный двигатель, состоящий из пяти пар систем диафрагм, по восьми диафрагм в каждой системе, на едином коленчатом валу 3, коренные шейки 5 которого, находятся на разных угловых моментах их единовременного положения через 72°.
Полезная механическая энергия получается путем создания распределительной системы разности объемов, испытывающих атмосферное давление, противостоящих друг другу систем диафрагм. По достижению коренной шейки коленчатого вала ВМТ, пропорциональность противостоящих сил на системах диафрагм испытывающих атмосферное
давление, диаметрально меняется, чем создается полезный крутящий момент на коленчатом валу.
Вакуумный двигатель может быть использован при движении, вырабатывающем механическую энергию, стационарно, например при получении электрической энергии. Кроме того, вакуумный двигатель может быть использован в подводных аппаратах. Предлагаемый вакуумный двигатель экологически чистый, относительно дешевый в изготовлении и, кроме того, значительно мощнее существующих двигателей аналогичного назначения.
1. Вакуумный двигатель, содержащий ограниченное пространство определенной конфигурации, заполненное газообразной средой с давлением, работающее за счет разности сил, действующих на него, отличающийся тем, что в пространстве определенной конфигурации, например, в системе противостоящих, соединенных попарно диафрагм, находящихся на едином коленчатом валу и опирающихся на жесткую раму, создан постоянный вакуум, на который действует давление окружающей среды через распределительную систему, включающие шатуны, систему шестерен, валы, тяги, стойки, стопоры.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что диафрагма имеет, например, форму двух шарнирно и герметично соединенных эластичным материалом по большому основанию тарелок.
3. Двигатель п.1, отличающийся тем, что жесткая рама является опорой для системы диафрагм, коленчатого вала и распределительной системы.
4. Двигатель п.1, отличающийся тем, что он может иметь несколько пар систем диафрагм на едином коленчатом валу, находящихся на разных угловых моментах их единовременного положения.
5. Двигатель п.1, отличающийся тем, что система шестерен обеспечивает движение распределительной системе через определенное количество градусов от 0° до 72°.
