Гарантия конфиденциальности Ваших данных!

+7 (8482) 34-73-05

+7 (906) 129-71-70

Статьи

От колебания к вращению

Возобновляемые  источники энергии считаются неисчерпаемыми. Энергия  от них может в природе проявляется в виде возвратно-поступательного движения. Например, на суше видим колебание деревьев в лесу, а на воде наблюдаем волны. И что бы пользоваться этой энергией для удобства возвратно-поступательное движение надо преобразовать  во вращательное. Уже изобретены механизмы для этого. Изучая их устройство, мы пришли к своей конструкции такого механизма, простого в изготовлении из дешевых комплектующих, где передача усилия происходит за счёт сил трения, что не исключает  проскальзывания между трущимися деталями при огромных нагрузках. Подробнее об этом механизме смотрите на нашем сайте. Для увеличения порога нагрузок и повышении надёжности механизма, мы предлагаем новый механизм преобразования возвратно-поступательного движения в непрерывное вращательное.  Основой надёжности механизма является цепная передача с ведомыми звёздочками.

Что бы изготовить предлагаемый механизм надо  разместить на подшипниковых опорах три вала в одной плоскости параллельно друг другу. На концах валов жестко установить звёздочки с одним шагом, причём на концах каждого вала устанавливаются   звёздочки - близнецы со своим числом зубьев. На среднем валу сцепление звёздочек с валом происходит через обгонные муфты с фиксацией в одном выбранном направлении.  Расстояние между валами определяется диаметром взятых звёздочек на крайних валах, т.к центр вращения среднего вала с обгонными муфтами должен лежать в точке пересечения касательных к средним линиям зубьев звёздочек, лежащих в плоскости любой цепной передачи на крайних валах.

Обратимся к графическому пространственному изображению механизма на фиг.1 и его кинематической схеме на фиг.2.  Здесь цифрами 1 и 2 обозначены крайние валы, соответственно средний вал – 3, на котором установлены обгонные муфты 9 и 10. Можно понять, что при приложении силы на любой конец разомкнутой цепи 13 –начинается синхронное вращение всех звездочек 5, 6, 7, 8 на крайних валах 1 и 2 в одном направлении куда приложена сила , а вот звёздочки 11 и 12 среднего вала 3 при приложении силы к любому концу цепи 13 синхронно будут вращаться в противоположные стороны, т.к цепь 13 размещена сверху от центра вращения среднего вала 3, а цепь 14 размещается снизу центра вала 3.  Поскольку звёздочки 11 и 12 входят в зацепление с валом 3 в одном выбранном направлении, а сами вращаются в разные стороны, то одна из обгонных муфт 9 или 10 постоянно находится в зацеплении с валом 3 при приложении силы к любому концу цепи 13. Так и происходит вращение вала 3 в одном направлении от силы, изменяющегося вектора и прилагаемой к цепи 13.

Заметим, что при любом изменении частоты и амплитуды колебании  механизм будет работать устойчиво, без каких либо настроек. Кроме этого, вала 3 свободно вращается по инерции, когда нет воздействия силы на цепь 13, что очень важно в реальных условиях эксплуатации. Ещё одна особенность. Механизм будет работать с меньшим шумом без смазки приводного ремня, если звёздочки заменить на зубчатые шкивы и применить двухсторонний плоскозубчатый ремень.

 

Обращаем Ваше внимание, что вращение вала 3 можно «разложить» на возвратно-поступательное движение цепей 13 и 14, не прибегая к реверсивному вращению. Для этого можно использовать как  передачу с помощью троса, так и цепную передачу, а для удобства использовать электромагнитные муфты. Такая конструкция будет характеризоваться быстродействием и точностью позиционирования с недоступными раньше возможностями. Подумайте, где Вы можете использовать предлагаемые преимущества? Желаем удачи!



Благодарим Факеева Александра Ивановича за помощь, оказанную при составлении заявки на изобретение механизма.

 

С уважением изобретатели Даниленко И и Волкович В.  Январь 2016г.

Что такое ветер

 

На этот вопрос не трудно дать ответ.  Каждый из нас чувствовал ветер на своём лице, видел, как колышутся деревья под его действием, т.е  ветер обладает энергией, которую использует человек с древних веков. Мощность воздушного потока, которую воспринимали парусник или лопасти ветряной мельницы определяется по формуле

N = ρSv3/2 ,где   ρ – плотность воздушного потока (кг/м3), S – обметаемая площадь потоком (м2), v – скорость ветра (м/сек).

Из формулы можно сделать заключение, что главным фактором величины мощности потока является его скорость, т.к она в расчётах представлена в кубе. А это значит, что при увеличении скорости в два раза, мощность возрастёт в восемь раз! На практике для увеличения скорости ветряного потока надо этот поток заставить протекать через меньшее сечение, что достигается  установлением раструба. Легко себе представить такую конструкцию, если вспомнить работу пульверизатора.

Аналогично рассчитывается и  мощность водяного потока на участке реки, где нет плотины и нет сброса воды с высоты. Значит, возможно, строительство подобных по конструкции и устройству двигателей как от ветра, так и от течения воды. Тем более, что плотность воды почти в 800 раз выше атмосферного воздуха и представляет интерес для получения конечного результата.

Изучая  двигатели, работающие от  подобных возобновляемых источников энергии, мы пришли к своей конструкции водо-ветрового двигателя повышенного КПД с низкой себестоимостью конструкции, где нет дорогих в изготовлении лопастей со строгим геометрическим сечением. Отсюда, доступность изготовления экологически чистого  двигателя своими руками без вреда природе для любых собственных нужд. Судите сами.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении двигатель имеет два параллельно установленных вала с лопастями, вращающимися в разные стороны.  Обратный ход лопастей двух валов совмещен и в этой зоне нет сопротивления вращению потоком.  Аналогию можно провести с устройством шестеренчатого гидравлического насоса серии НШ. При этом валы вращаются синхронно без касания друг  с другом лопастями, за счёт механизма синхронизации.

Обратимся к графическому изображению двигателя. И тут Ваша наблюдательность и любопытство поставят перед  Вами вопросы. Почему лопасти  крепятся именно так со смещением от центра вращения валов? Согласитесь, таким простым приёмом мы изменили расчёт  крутящего момента двигателя в сторону его увеличения  и уменьшили скорость потока, при котором начинает работать двигатель. А это непосредственно  влияет на характеристики двигателя!

На фиг.1 – изображён вид на водо-ветровой двигатель спереди;

На фиг.2 – разрез А-А на фиг.1 с размещением рабочих валов и лопастей;

На фиг.3 – кинематическая схема связи рабочих валов;

На фиг.4 – варианты горизонтального и вертикального рабочего положения двигателя при его использовании;

На фиг.5 – вариант примера использования водо-ветрового двигателя, размещенного в потоке водной среды.





Водо-ветровой двигатель состоит из несущего корпуса 1 с опорно-поворотной осью 2 и направляющим раструбом 3. В корпусе 1 заключены рабочие валы 4 и 5 с лопастями 6. С наружной стороны корпуса 1 на рабочие валы 4 и 5  жёстко установлены одинаковые по диаметру звёздочки 7 и 8, которые кинематически связаны цепью 9. «Паразитная» звёздочка 10 натягивает цепь 9 и обеспечивает синхронное вращение валов 4 и 5 в разные стороны без касания лопастей 6 между собой.

Благодаря синхронному вращению валов можно их суммарное вращение представить, как вращение одного вала от лопастей, разбивающих окружность вращения на восемь одинаковых секторов. Зона обратного хода лопастей 6 не воспринимает давление потока, т.е здесь нет торможения вращения. Для устранения шумности цепной передачи, допускается вместо звёздочек использовать зубчатые шкивы и соответственно двухсторонний плоскозубчатый приводной ремень. К тому же, такая передача не требует смазки.

В конечном счёте, нас интересует скорость вращения вала потребителя, например, генератора. Здесь, поскольку валы двигателя вращаются в разные стороны, то один вал может вращать якорь, а другой – статор электрогенератора и их относительная скорость удвоится без повышающего редуктора. Что бы снизит число передач, т.е уменьшить число точек трения (потерь) предлагается звёздочку 11 привода потребителя вписать в механизм синхронизации, так как показано на фиг.3 или совместить с «паразиткой» 10.

Интересны перспективы применения такого двигателя в потоке речки,  где надо учитывать плотность воды. Во-первых, не надо строить платины от берега к берегу для его работы, нарушать экологию и привычную жизнь реки. При этом потребитель размещается на понтоне, что делает легким его обслуживание, изменение уровня воды не

влияет на работу двигателя.   Во-вторых, вся конструкция просто и легко фиксируется в выбранном положении (см. фиг.5).

Из сказанного понятно, что без участия изобретателей применение предложенного двигателя невозможно. Требуется низкооборотный генератор, где  вращается якорь и статор. А это по силам только энтузиастам. А кто-то пойдет дальше, и свет увидит речное плавсредство, движущееся против течения от силы потока.

Выражаем особую благодарность Факееву Александру Ивановичу, принимающему участие в подготовке заявки на изобретение.

 

С уважением изобретатели Волкович В и Даниленко И. Январь 2016 года.