Движитель
Изобретение относится к движителям, а именно к движителям подводных и воздушных транспортных средств. Движитель содержит центральный вал с установленными на нем шестернями цепной передачи, каждая из которых связана цепной передачей с сателлитными звеньями. Сателлитные звенья расположены вокруг центрального вала радиально и равномерно. Каждое звено содержит лопастной редуктор, состоящий из цилиндрических шестерен и шестерни цепной передачи, при этом одна из цилиндрических шестерен закреплена на оси лопасти, которая установлена горизонтально и своими концами опирается на кронштейны, закрепленные основаниями на ступицах, установленных на концах центрального вала. При этом центральный вал связан с червячным редуктором, а на кронштейнах соосно с центральным валом укреплены шестерни цепной передачи, связанные с приводным механизмом двигателя. Технический результат заключается в повышении надежности и технологичности движителя, а также в обеспечении возможности изменения направления вектора тяги движителя. 3 ил.
Изобретение относится к подводному и воздушному транспорту.
Применение нового типа движителя с управляемым вектором тяги может быть использовано в подводном и воздушном судостроении. Известен судовой движитель с осями вращения лопастей, расположенными под прямым углом к направлению движения, и содержащий вал, а также сателлитные звенья, имеющие в своем составе поворотные лопасти (см. SU 1595740 А 1, кл. В 63 Н 1/04, 1/08, 30.09.90).
Недостатком указанного движителя является отсутствие возможности изменять вектор тяги, а также невысокая надежность из-за применения лопастей, укрепленных одним концом.
Известен летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий поворотные движительные установки, а также рулевые поверхности, установленные в воздушном потоке с целью изменения вектора тяги (см. патент Франции 372792 М., кл. В 64 С 29/00, 1.03.1973).
Недостатком указанного движителя является его невысокая надежность из-за сложности кинематики управления.
Известен ветродвигатель и гидрогенератор, содержащий центральный вал, расположенный вертикально, один конец которого связан с червячным редуктором и снабжен сателлитными звеньями, содержащими лопасти, оси которых соединены с шестернями (см. RU 2050466 С 1, кл. F 03 D 7/06, 20.12.1995).
Данное устройство обладает кинематикой, которая принципиально способна изменять вектор тяги, если бы это устройство применялось в качестве движителя и было расположено горизонтально, однако для этого оно чрезмерно громоздко, избыточно сложно и ненадежно, так как имеет лопасти, укрепленные одним концом.
Технический результат заключается в повышении надежности и технологичности при изготовлении и эксплуатации, а также в получении новых свойств подводного и воздушного судна, как-то: движение вверх-вниз, вперед-назад для подводного судна, вертикальные взлет-посадку, а также движение вперед-назад воздушного судна, а при применении соответствующей конструкции судна возможность появления свойства симметричности подводного или воздушного судна в направлении вперед-назад и обеспечивается за счет того, что в движителе, содержащем центральный вал, связанный с червячным редуктором и снабженный сателлитными звеньями, содержащими лопасти, оси которых соединены с шестернями, согласно изобретению на центральном валу, расположенном горизонтально, жестко установлены соосно с валом шестерни цепной передачи, каждая из которых связана независимой цепной передачей с сателлитными звеньями, расположенными вокруг центрального вала радиально и равномерно, при этом каждое звено содержит лопастной редуктор, состоящий из шестерни цепной передачи, а также из большой и малой цилиндрических шестерен, причем последняя соосно и жестко связана с шестерней цепной передачи лопастного редуктора, а большая цилиндрическая шестерня крепится на оси лопасти, установленной горизонтально, при этом каждая лопасть концами своих осей опирается с возможностью вращения на кронштейны, укрепленные основаниями на ступицах, установленных на обоих концах центрального вала с возможностью вращения, а вершины кронштейнов с обоих концов центрального вала соединены кольцевыми ободами, при этом на кронштейнах соосно с центральным валом также укреплены шестерни цепной передачи, связанные цепной передачей приводным механизмом двигателя, причем центральный вал опирается обоими концами с возможностью вращения на опоры двухкорпусного подводного или воздушного судна.
На чертежах изображено:
фиг.1 - внутренние кинематические связи ротора движителя;
фиг.2 - ротор движителя, вид сбоку;
фиг.3 - движитель в составе судна, общий вид.
Движитель снабжен ротором, содержащим центральный вал, имеющий возможность поворота вокруг своей оси с помощью червячного редуктора 18 для движителя, при этом центральный вал 1 расположен горизонтально.
На центральном валу, соосно с ним, жестко установлены шестерни 2 цепной передачи, каждая из которых связана независимой цепной передачей 3 с сателлитными звеньями, расположенными вокруг центрального вала радиально и равномерно, при этом каждое звено содержит лопастной редуктор, состоящий из шестерни цепной передачи 4, а также из большой 5 и малой 6 цилиндрических шестерен, причем последняя соосно и жестко связана с шестерней цепной передачи лопастного редуктора.
Передаточное отношение шестерен цепной передачи 1:1, а передаточное отношение малой и большой цилиндрических шестерен 1:2, при этом большая цилиндрическая шестерня жестко крепится на оси 7 лопасти 8, установленной горизонтально, причем каждая лопасть концами своей оси опирается с возможностью вращения на кронштейны 9, укрепленные основаниями на ступицах 10, установленных на обоих концах центрального вала с возможностью вращения, а вершины кронштейнов с обоих концов центрального вала соединены кольцевыми ободами 11. На кронштейнах соосно с центральным валом укреплены шестерни цепной передачи 17, связанные цепной передачей 15 с приводным механизмом двигателя 16. Центральный вал, связанный с червячным редуктором 18, опирается с возможностью вращения на опоры 14 двухкорпусного подводного или воздушного судна 19.
Подготовка движителя к работе и его работа.
Первоначально устанавливаются лопасти 8, для чего каждая лопасть поочередно приводится в крайнее нижнее положение, при этом кронштейны 9, к которым крепится ось 7 настраиваемой лопасти 8, становятся перпендикулярными продольной оси корпуса подводного или воздушного судна. Плоскость лопасти устанавливается горизонтально. Установка лопастей производится при одном (фиксированном) положении червячного редуктора.
Энергия вращения движителю передается от двигателя 16 с помощью цепной передачи 15 на шестерню цепной передачи 17, которая передает энергию вращения на кронштейны 9 ротора, с установленными на них лопастями 8, а управление положением лопастей производится по кинематической цепи: шестерня 2, цепная передача 3, шестерни лопастного редуктора 4, 6, 5, ось 7, лопасть 8. Лопасти вращающегося ротора при фиксированном положении червячного редуктора 18 создают вектор тяги в каком-либо направлении. При включении червячного редуктора ось ротора меняет свое положение и в соответствии с этим изменением меняется вектор тяги. За один оборот червячного редуктора вектор тяги плавно меняется на 360 градусов. Кроме того, вектор тяги может быть изменен при реверсировании двигателя, при этом вектор тяги меняется сразу на 180 градусов.
Авторам неизвестны источники патентной и научно-технической информации, содержащие сведения о технических решениях, аналогичные заявляемым.
Авторам также неизвестны технические решения, имеющие свойства, которыми обладают заявленные решения.
При практическом осуществлении заявленные решения позволят создать новый тип движителя.
Таким образом, авторы считают, что заявленные решения обладают новизной и изобретательским уровнем.
Промышленное применение заявленных решений позволит расширить ассортимент транспортных устройств, обладающих новыми свойствами.
Движитель, содержащий вал, связанный с червячным редуктором и снабженный сателлитными звеньями, содержащими лопасти, оси которых соединены с шестернями, а также цепную передачу, отличающийся тем, что на центральном валу, расположенном горизонтально, жестко установлены соосно с валом шестерни цепной передачи, каждая из которых связана независимой цепной передачей с сателлитными звеньями, расположенными вокруг центрального вала радиально и равномерно, при этом каждое звено содержит лопастной редуктор, состоящий из шестерни цепной передачи, а также из большой и малой цилиндрических шестерен, причем последняя соосна и жестко связана с шестерней цепной передачи лопастного редуктора, а большая цилиндрическая шестерня крепится на оси лопасти, установленной горизонтально, при этом каждая лопасть концами своей оси опирается с возможностью вращения на кронштейны, укрепленные основаниями на ступицах, установленных на обоих концах центрального вала с возможностью вращения, а вершины кронштейнов с обоих концов центрального вала соединены кольцевыми ободами, при этом на кронштейнах соосно с центральным валом также укреплены шестерни цепной передачи, связанные цепной передачей с приводным механизмом двигателя, причем центральный вал обоими концами опирается с возможностью вращения на опоры двухкорпусного судна.
