Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым движителям, которые могут приводиться в действие с использованием энергии волн, мускульной силой человека или любым известным в технике двигателем. The invention relates to shipbuilding, namely to ship propulsion, which can be driven using wave energy, human muscular strength or any engine known in the art.
Известно импульсно-реактивное гидравлическое устройство реактивного типа, содержащее двигатель внутреннего сгорания, поршень которого соединен с гибкой мембраной, обеспечивающей всасывание и выброс в нужном направлении заборной воды с отдельной камеры переменного объема, расположенной в корпусе судна (PCT, WO 92/00221, кл. B63H 11/06). Недостатком данного устройства является наличие гибкой мембраны, которая не может обеспечить надежную работу устройства в условиях воздействия агрессивной забортной воды, а также необходимость установки клапанов, обеспечивающих однонаправленное движение рабочей среды. Known pulse-jet hydraulic device of the jet type, containing an internal combustion engine, the piston of which is connected to a flexible membrane that provides suction and discharge in the right direction of intake water from a separate chamber of variable volume located in the hull of the vessel (PCT, WO 92/00221, cl. B63H 11/06). The disadvantage of this device is the presence of a flexible membrane, which cannot ensure reliable operation of the device under the influence of aggressive sea water, as well as the need to install valves that provide unidirectional movement of the working medium.
Известен также принятый в качестве ближайшего аналога судовой двигатель, содержащий закрепленный на неподвижном удлиненном основании шарнирный рычажной параллелограмный механизм в виде двух параллельных между собой стержней, установленных по сторонам основания, шарнирно прикрепленных к поперечным и связанных на одном конце стержней с приводом их возвратно-поступательного перемещения вдоль основания, а на другом конце с рабочим органом движителя (DE, патент N 79331, кл. 65 f3 16, 1894).Also known is the marine engine, adopted as the closest analogue, comprising a hinged lever parallelogram mechanism mounted on a fixed elongated base in the form of two rods parallel to each other, mounted on the sides of the base, pivotally attached to the transverse and connected at one end of the rods with a drive for their reciprocating movement along the base, and at the other end with the working body of the propulsion device (DE, patent N 79331, CL 65 f 3 16, 1894).
Техническим результатом данного изобретения является улучшение равномерности работы устройства при снижении энергозатрат, увеличение надежности путем исключения точно изготовляемых деталей, подвергающихся воздействию агрессивной забортной воды. The technical result of this invention is to improve the uniformity of operation of the device while reducing energy consumption, increasing reliability by eliminating precisely manufactured parts exposed to aggressive seawater.
Технический результат достигается тем, что рабочий орган движителя выполнен в виде установленного с возможностью свободного вращения на стержне колеса с ободом, втулкой и радиальными спицами, на которых шарнирно закреплены лопасти с возможностью ограниченного поворота и полного перекрытия поперечного сечения колеса. The technical result is achieved by the fact that the working body of the mover is made in the form of a wheel with a rim, a hub and radial spokes installed with the possibility of free rotation on which the blades are pivotally mounted with the possibility of a limited rotation and complete overlap of the wheel cross section.
Дополнительно технический результат обеспечивается установкой лопастей с возможностью образования при рабочем ходе конусообразной поверхности, основание которой ориентировано наружу от стержня. Additionally, the technical result is provided by the installation of the blades with the possibility of formation during the working stroke of a conical surface, the base of which is oriented outward from the rod.
На фиг. 1 изображен вид движителя сверху; на фиг. 2 вид по стрелкам A при рабочем ходе и B при обратном ходе фиг. 1; на фиг. 3 положение одной лопасти при рабочем ходе; на фиг. 4 положение лопасти при обратном ходе. In FIG. 1 shows a top view of the propulsion device; in FIG. 2 is a view along arrows A for a stroke and B for a reverse stroke of FIG. one; in FIG. 3 position of one blade during the working stroke; in FIG. 4 position of the blade during the reverse stroke.
Движитель содержит шарнирный возвратно-рычажный механизм, связанный с приводом и устройством создания реактивной силы, при этом возвратно-рычажный механизм выполнен в виде неподвижного опорного элемента 1 продолговатой формы и шарнирно прикрепленных к нему посредством поперечин 2 двух или более параллельных между собой стержней 3, установленных по обе стороны от опорного элемента 1 и шарнирно прикрепленных к поперечинам 2 с образованием подвижного параллелограмма, причем одни концы стержней связаны с приводом (на фиг. не показан) с обеспечением возвратно-поступательного перемещения вдоль опорного элемента 1, а на каждом из противоположных концов установлено устройство создания реактивной силы, выполненное в виде лопастного колеса с ободом 4 и втулкой 5, установленной с возможностью свободного вращения на стержнях 3 и радиальными спицами 6, на которых закреплены лопасти 7, имеющие возможность поворота, ограничением которого при рабочем ходе служат соседние спицы, а при обратном ходе ограничители 8, причем лопасти 7 при рабочем ходе могут образовывать конусообразную поверхность с основанием конуса, направленным наружу. Лопасти 7 могут быть выполнены из гибкого материала и армированы жесткими прутками. The mover contains a hinged lever mechanism associated with a drive and a reactive force generating device, while the lever mechanism is made in the form of a fixed support element 1 of elongated shape and pivotally attached to it by means of crossbars 2 of two or more rods 3 parallel to one another, mounted on both sides of the support element 1 and pivotally attached to the cross members 2 to form a movable parallelogram, with one end of the rods connected to the drive (not shown in Fig.) the reciprocating movement along the supporting element 1, and at each of the opposite ends there is a device for creating a reactive force made in the form of a blade wheel with a rim 4 and a sleeve 5 mounted with the possibility of free rotation on the rods 3 and radial spokes 6, on which are fixed the blades 7, with the possibility of rotation, the limitation of which during the working stroke are adjacent spokes, and during the reverse stroke, the limiters 8, and the blades 7 during the working stroke can form conical over awn from the cone base outward. The blades 7 can be made of flexible material and reinforced with rigid rods.
Неподвижный опорный элемент 1 крепится к днищу или борту судна в любом удобном для размещения привода месте. Стержни с поперечинами 2 образуют подвижный параллелограмм, который закреплен на опорном элементе 1 шарнирно, поэтому перемещение стержней 3 находящихся по разным сторонам опорного элемента 1, обеспечивается приводом одновременно в противоположном направлении друг другу, т.е. если правый на фиг. 1 стержень 3 перемещать в направлении рабочего хода, указанного стрелкой B, то левый стержень 3 будет двигаться в обратном направлении. При рабочем ходе стержень 3 двигает установленное на его конце устройство для создания реактивной силы, лопасти 7 которого под действием воды поворачиваются на спицах 6 и своими незакрепленными концами ложатся на спицы 6 соседних лопастей. При этом данные лопасти 7 с ободом 4 образуют замкнутую цилиндрическую емкость, которая перемещает водные слои. Расстояние перемещения ограничивается приводом. При обратном ходе стержня 3 лопасти 7 поворачиваются на спицах 6 в обратном направлении до ограничителей 8 и образуют с ободом 4 лопастное колесо, которое, вращаясь под действием встречного потока, возвращается в исходное положение. Ограничение поворота лопастей 7 на спицах 6 укорачивает расстояние холостого хода, т.е. уменьшает отрезок пути прохождения стержнем 3 в момент перекладки лопастей 7 из одного крайнего положения в другое. Возможность же свободного вращения лопастного колеса на стержне 3 облегчает возврат устройства в исходное положение при ограниченном повороте лопастей 7. Таким образом, при обеспечении периодического возвратно-поступательного перемещения любого из стержней образуется водный поток, а следовательно, и реактивная сила, которая приведет судно в движение. The fixed support element 1 is attached to the bottom or side of the vessel in any place convenient for placing the drive. The rods with cross members 2 form a movable parallelogram, which is pivotally mounted on the support element 1, therefore, the movement of the rods 3 located on different sides of the support element 1 is provided by the drive simultaneously in the opposite direction to each other, i.e. if right in FIG. 1 to move the rod 3 in the direction of the stroke indicated by arrow B, then the left rod 3 will move in the opposite direction. During the working stroke, the rod 3 moves the device for generating reactive force installed at its end, the blades 7 of which rotate on the spokes 6 under the influence of water and lie on the spokes 6 of the adjacent blades with their loose ends. Moreover, these blades 7 with the rim 4 form a closed cylindrical container that moves the water layers. The travel distance is limited by the drive. With the reverse stroke of the rod 3, the blades 7 are rotated on the spokes 6 in the opposite direction to the stops 8 and form a blade wheel with the rim 4, which, rotating under the action of the oncoming flow, returns to its original position. The rotation limit of the blades 7 on the spokes 6 shortens the idle distance, i.e. reduces the length of the path of the rod 3 at the time of transfer of the blades 7 from one extreme position to another. The possibility of free rotation of the impeller on the rod 3 facilitates the return of the device to its original position with a limited rotation of the blades 7. Thus, while providing periodic reciprocating movement of any of the rods, a water flow is generated, and consequently, the reactive force that sets the vessel in motion .