Устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию
Полезная модель направлена на упрощение конструкции с возможностью использования энергии встречного потока воздуха или воды, движущихся водных и наземных транспортных средств, снижение энергетических затрат основного двигателя, экономия топлива, что достигается за счет того, что устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию состоит из подвижного вала 4, на котором крепится основной винт 6 с лопастями 1 с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню, угол установки которых 45°, вспомогательного винта 7 с лопастями 2 с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню, диаметр которого не меньше диаметра вала 4, угол установки которых 45°, опоры с подшипником качения 5, редуктора 3. 1 п.ф., 1 илл.
Полезная модель относится к водному и наземному транспорту, а также к гидро- и ветроэнергетике, и может быть использована для снижения энергетических затрат основного двигателя, снижения расхода топлива.
Известена волнодвижительная машина в описании изобретения к патенту РФ №2196071, МПК 7 В63Н19/02, В63Н1/36, F03B13/12, опубл. 2003.01.10, содержащая горизонтальный вал с шарнирно соединенными с ним подводными поворотными крыльями, связанными между собой кинематической передачей, из которых, по крайней мере, одно выполнено небалансирным управляющим, а также кили, соединенные с горизонтальным валом, отличающаяся тем, что она снабжена гребным винтом и электрической машиной, кинематически связанными с горизонтальным валом, причем передаточное отношение передачи от горизонтального вала к гребному винту меньше единицы, а передаточное отношение передачи от электрической машины к горизонтальному валу больше единицы.
Недостатком известного устройства является сложность, отсутствие возможности создавать тягу при малой балльности или отсутствия волнения в водной среде, устройство используется только в водной среде.
Наиболее близким аналогом является ветроэнергетическая установка в описании изобретения к патенту РФ №2084697, МПК 6 F03D9/00, опубл. 1997.07.20, содержащая ветродвигатель и устройство для аккумулирования энергии, включающее гидронасос, пневмогидравлические аккумуляторы с определенным давлением предварительной зарядки сжатым газом, гидромотор и мотор-электрогенератор, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена электрогенератором, кинематически связанным с ветродвигателем и электродвигателем, образующим с гидронасосом электронасосный агрегат, а устройство аккумулирования энергии выполнено в виде блока пневмогидравлических
аккумуляторов, газовые полости которых соединены между собой общим трубопроводом, а сообщающиеся между собой гидравлические полости пневмогидроаккумуляторов посредством обратного клапана соединены с гидронасосом и посредством запорного устройства и преобразователя гидравлического давления с гидромотором, при этом давление предварительной зарядки пневмогидроаккумуляторов сжатым газом равно давлению настройки преобразователя гидравлического давления, величина которого в 2,36 2,43 раза меньше давления полной зарядки аккумуляторов рабочей жидкостью.
Недостатки: сложность, используется только в воздушной среде.
Технический результат: упрощение конструкции с возможностью использования энергии встречного потока движущихся водных и наземных транспортных средств, как в водной так и в воздушной среде, снижение энергетических затрат основного двигателя, экономия топлива.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию, содержащее винт с лопастями, механически связанный с подвижным валом, опору с подшипником качения, редуктор, отличающееся тем, что оно дополнительно к основному винту, содержит вспомогательный винт, который прикреплен в центре основного винта для увеличения крутящего момента передающегося валу и имеет диаметр не меньший чем диаметр вала, а лопасти основного и вспомогательного винтов с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню, установлены под углом 45°, причем, одна лопасть в основном и вспомогательном винтах перекрывает другую на 1/5 часть от ее ширины, обеспечивая максимальное попадание встречного потока воздуха или воды на плоскости лопастей при движении водных и наземных транспортных средств.
Упрощение конструкции достигается за счет того, что сокращается количество конструктивных деталей.
Из всего множества деталей в аналогах: ветродвигателя, электрогенератора, дополнительного электрогенератора, выключателя, двигателя, синхроноскопа, гидронасоса, гидромотора, блока пневмогидравлических аккумуляторов, зарядного устройства, общего трубопровода, обратного клапана, запорного устройства, в заявляемом устройстве имеется минимальное количество деталей: основный винт с лопастями, вспомогательный винт с лопастями, подвижной вал, опора с подшипником качения, редуктор.
Возможность использования энергии встречного потока движущихся транспортных средств, как в водной так и в воздушной среде, снижение энергетических затрат основного двигателя, экономия топлива достигается за счет того, что заявляемое устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию содержит основной винт с лопастями, симметричной, трапециевидной, плоской формы, угол установки которых 45°. Для большей прочности применяют лопасти с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню. Размещение лопастей таково, что одна лопасть перекрывает другую на 1/5 часть от ее ширины, это приводит к тому, что при движении водных и наземных транспортных средств, встречный поток воздуха или воды максимально попадает на плоскости лопастей, происходит более быстрое вращение лопастей, вращение через вал передается на привод редуктора, который связан с приводом водного или наземного транспорта. В центре основного винта прикреплен вспомогательный винт, имеющий диаметр не меньший, чем диаметр вала, с лопастями симметричной, трапециевидной, плоской формы. Размещение лопастей таково, что одна лопасть перекрывает другую на 1/5 часть от ее ширины.
Прикреплен вспомогательный винт путем сварки или механически в центре основного винта для увеличения крутящего момента передающегося валу, угол установки лопастей 45°. Для большей прочности применяют лопасти с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню. Заявляемое устройство имеет также опору с подшипником качения, вал, редуктор.
Заявляемое устройство крепится в передней части корпуса транспортного средства так, чтобы основной и вспомогательный винты были перпендикулярны направлению движения встречного потока внешней среды, и использовало энергию воздушного или водного встречного потока, получаемого при движении транспортного средства. Транспортное средство двигается вперед, использую энергию двигателя и энергию от заявляемого устройства, тем самым снижаются энергетические затраты основного двигателя, экономится топливо.
Устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию просто в изготовлении и промышленно применимо тем, что оно содержит основной винт с лопастями, с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню, симметричной, трапециевидной, плоской формы, угол установки которых 45°. Для большей прочности применяют лопасти с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню. Размещение лопастей таково, что одна лопасть перекрывает другую на 1/5 часть от ее ширины, это приводит к тому, что при движении водных и наземных транспортных средств, встречный поток воздуха или воды максимально попадает на плоскости лопастей, происходит более быстрое вращение лопастей, вращение через вал передается на привод редуктора, который связан с приводом водного или наземного транспорта. В центре основного винта прикреплен вспомогательный винт, диаметр которого не меньше диаметра вала, с лопастями симметричной, трапециевидной, плоской формы, с углом установки лопастей 45°. Для большей прочности применяют лопасти с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню. Размещение лопастей таково, что одна лопасть перекрывает другую на 1/5 часть от ее ширины.
Прикреплен вспомогательный винт путем сварки или механически в центре основного винта, для увеличения крутящего момента передающегося валу тем самым снижаются энергетические затраты основного двигателя, экономится топливо.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая полезная модель отвечает условиям патентоспособности: является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применима.
Устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию поясняется следующими чертежами:
На фиг.1 изображена схема устройства для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели заключаются в следующем.
Устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию состоит из подвижного вала 4, на котором крепится основной винт 6 с лопастями 1, с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню, угол установки которых 45°, размещение лопастей таково, что одна лопасть перекрывает другую на 1/5 часть от ее ширины и вспомогательного винта 7 с лопастями 2 с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню, диаметр которого не меньше вала 4, угол установки которых 45°, размещение лопастей таково, что одна лопасть перекрывает другую на 1/5 часть от ее ширины, опоры с подшипником качения 5, редуктора 3.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Заявляемое устройство располагают в передней части корпуса водных и наземных транспортных средств (возможно размещение 2х и более винтов с лопастями на одной плоскости) так, чтобы основной 6 и вспомогательный винт 7 были перпендикулярны направлению движения встречного потока водной или воздушной среды, получаемого при движении транспортного средства, для того, чтобы максимально использовать энергию встречного воздушного или водного потока.
Встречный воздушный или водный поток, набегая на лопасти 1 основного винта 6 и лопасти 2 вспомогательного винта 7, заставляет их вращаться, в
результате вращающихся лопастей 1 и 2, создается движущая сила, она через вал 4 передается на редуктор 3, связанный с приводом движущегося водного или наземного транспортного средства, причем, опора с подшипником качения 5 уменьшает осевую нагрузку на редуктор 3, в результате этого, движущее транспортное средство получит снижение энергетических затрат основного двигателя, экономию топлива.
Преимущества заявленной полезной модели по сравнению с прототипом в том, что достигается упрощение конструкции с возможностью использования энергии встречного потока движущихся водных и наземных транспортных средств, как в водной так и в воздушной среде, снижение энергетических затрат основного двигателя, экономия топлива.
Перечень позиций.
1 - лопасть основного винта;
2 - лопасть вспомогательного винта;
3 - редуктор;
4 - вал;
5 - опора с подшипником качения;
6 - основной винт;
7 - вспомогательный винт.
Устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию, содержащее винт с лопастями, механически связанный с подвижным валом, опору с подшипником качения, редуктор, отличающееся тем, что оно дополнительно к основному винту содержит вспомогательный винт, который прикреплен в центре основного винта для увеличения крутящего момента, передающегося валу, и имеет диаметр, не меньший чем диаметр вала, а лопасти основного и вспомогательного винтов с переменной толщиной - постепенным утолщением к корню установлены под углом 45°, причем одна лопасть в основном и вспомогательном винтах перекрывает другую на 1/5 часть от ее ширины, обеспечивая максимальное попадание встречного потока воздуха или воды на плоскости лопастей при движении водных и наземных транспортных средств.
