RU57384U1

RU57384U1 - ENGINE

Info

Publication number: RU57384U1
Application number: RU2006115658/22U
Authority: RU
Inventors: Даян Арманович Адилов; Михаил Юрьевич Потылицын; Василий Васильевич Морозов; Давид Фишелович Соркин
Original assignee: Даян Арманович Адилов
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2006-05-05
Publication date: 2006-10-10

Abstract

Заявляемый двигатель относится к области машиностроения, основан на принципе эффекта мельничного колеса и может быть использован в качестве автономного средне и маломощного источника механической энергии, например, привода стационарного электрогенератора для зарядки аккумуляторов и/или индивидуального освещения. Роль энергообразующего узла выполняет бесконечный гибкий элемент с закрепленными на нем емкостями для рабочего тела, огибающий без скольжения ролики, которые взаимодействуют с составными частями рамы и определяют траекторию движения бесконечного гибкого элемента. Выполнение составных частей рамы подвижными в плоскости вращения бесконечно гибкого элемента позволяет в любой момент изменения расхода рабочего тела путем передвижения составных частей задавать оптимальную траекторию движения бесконечного гибкого элемента в зависимости от требуемых выходных характеристик (числа оборотов и крутящего момента) двигателя и/или оперативно изменять выходные характеристики двигателя. Рабочее тело (например, жидкий или легко сыпучий материал ), заполняя емкости бесконечного гибкого элемента, приводит его в движение силой и/или равнодействующей силы тяжести, в зависимости от угла наклона к горизонту и количества заполненных рабочим телом емкостей. Изменение траектории движения бесконечного гибкого элемента и/или количества заполненных рабочим телом емкостей в зависимости от изменения расхода рабочего тела позволяет использовать двигатель в различных природных и технических условиях для получения и/или регулирования заданных параметров числа оборотов и крутящего момента.The inventive engine relates to the field of engineering, based on the principle of the mill wheel effect and can be used as an autonomous medium and low-power source of mechanical energy, for example, a drive of a stationary electric generator for charging batteries and / or individual lighting. The role of the energy-generating unit is performed by an infinite flexible element with containers fixed for it for the working fluid, enveloping without slipping the rollers that interact with the components of the frame and determine the trajectory of the infinite flexible element. The implementation of the frame components moving in the plane of rotation of an infinitely flexible element allows at any time to change the flow rate of the working fluid by moving the components to set the optimal trajectory of the infinite flexible element depending on the required output characteristics (speed and torque) of the engine and / or to quickly change the output engine specifications. The working fluid (for example, liquid or light-flowing material), filling the containers of an infinite flexible element, sets it in motion by force and / or the resultant gravity, depending on the angle of inclination to the horizon and the number of containers filled with the working fluid. Changing the trajectory of the movement of an infinite flexible element and / or the number of containers filled with the working fluid, depending on the change in the flow rate of the working fluid, allows the engine to be used in various natural and technical conditions to obtain and / or control the specified parameters of the speed and torque.

Description

Техническое решение относится к области машиностроения, основано на принципе эффекта мельничного колеса и может быть использовано в качестве автономного средне и маломощного источника механической энергии, например, привода стационарного электрогенератора для зарядки аккумуляторов и/или индивидуального освещения.The technical solution relates to the field of mechanical engineering, based on the principle of the mill wheel effect and can be used as an autonomous medium and low-power source of mechanical energy, for example, a drive of a stationary electric generator for charging batteries and / or individual lighting.

Известен двигатель (патент РФ №46050, F 03 B 9/00) содержащий заполненную жидкостью емкость с размещенными в ней сферическими поплавками, образующими бесконечный гибкий рабочий орган, огибающий расположенные друг над другом ролики. При этом активная ветвь рабочего органа проходит через нижнюю цилиндрическую часть емкости, равную по диаметру поплавкам, а находящаяся вне емкости ветвь входит в подвижное зацепление с лопастной звездочкой, жестко закрепленной на общем горизонтальном валу дополнительно введенного водотурбинного колеса с кожухом.A known engine (RF patent No. 46050, F 03 B 9/00) containing a container filled with liquid with spherical floats placed in it, forming an endless flexible working body, enveloping the rollers located on top of each other. In this case, the active branch of the working body passes through the lower cylindrical part of the tank, which is equal in diameter to the floats, and the branch located outside the tank is movably engaged with a blade sprocket, rigidly fixed to the common horizontal shaft of the additionally introduced water turbine wheel with a casing.

Недостатком этого двигателя можно отметить конструктивную сложность в части обеспечения надежной герметичности подвижного сопряжения поплавков с цилиндрической частью емкости, что существенно влияет на снижение КПД двигателя, а также невозможность регулирования и/или стабилизации оборотов и крутящего момента двигателя, при изменении расхода рабочего тела.The disadvantage of this engine is structural difficulty in ensuring reliable tightness of the movable coupling of the floats with the cylindrical part of the tank, which significantly affects the reduction in engine efficiency, as well as the inability to regulate and / or stabilize the engine speed and torque when the flow rate of the working fluid changes.

В качестве прототипа принят двигатель (см. патент СССР И.Г.Болтышева №5239, заяв. свид. №11936 от 4.08.1926 г.), содержащий раму и взаимодействующие с ней ролики соединенные между собой цепью, на которой закреплены емкости, заполняемые водой. Причем раму устанавливают в требуемом наклонном положении посредством винтов.An engine was adopted as a prototype (see the patent of the USSR I.G.Bolyshev, No. 5239, application form. Certificate No. 11936 of 08/08/1926), containing a frame and rollers interacting with it, connected by a chain on which containers filled are fixed water. Moreover, the frame is installed in the desired inclined position by means of screws.

Недостатком данного двигателя является то, что рама перемещается только вверх или вниз на небольшой угол, при этом количество заполняемых водой емкостей с рабочим телом постоянно. Существующая конструкция не позволяет изменить и/или стабилизировать крутящий момент двигателя при изменении расхода воды от максимального до минимального.The disadvantage of this engine is that the frame moves only up or down at a small angle, while the number of tanks filled with water with a working fluid is constant. The existing design does not allow you to change and / or stabilize the engine torque when changing the water flow from maximum to minimum.

В основу технического решения положена задача оперативного регулирования и/или стабилизации оборотов и крутящего момента двигателя при изменении расхода рабочего тела от максимального до минимального.The technical solution is based on the task of operational regulation and / or stabilization of engine speed and torque when the flow rate of the working fluid from maximum to minimum.

Поставленная задача решается тем, что в двигателе, имеющем раму и взаимодействующие с ней ролики, охваченные бесконечным гибким элементом с емкостями для рабочего тела, рама выполнена составной таким образом, что составные части имеют возможность перемещения в плоскости вращения гибкого элемента.The problem is solved in that in an engine having a frame and rollers interacting with it, covered by an endless flexible element with containers for the working fluid, the frame is made composite so that the components can move in the plane of rotation of the flexible element.

На фиг.1 схематично изображен заявляемый двигатель, на фигурах 2, 3 показан двигатель с различными конструктивными исполнениями подвижной составной рамы.Figure 1 schematically depicts the inventive engine, figures 2, 3 show an engine with various structural designs of a movable composite frame.

Двигатель содержит: составную раму 1, составные части рамы 2, взаимодействующие с ней ролики 3, охваченные бесконечным гибким элементом 4 с закрепленными на нем емкостями 5 для рабочего тела.The engine contains: a composite frame 1, the component parts of the frame 2, the rollers 3 interacting with it, covered by an infinite flexible element 4 with containers 5 for the working fluid attached to it.

Рама 1 может быть выполнена составной известными способами, например: шарнирной, надувной или с передвижением составных элементов по направляющим, а также любой комбинацией известных способов.Frame 1 can be made integral by known methods, for example: articulated, inflatable or with the movement of the component elements along the guides, as well as any combination of known methods.

Бесконечный гибкий элемент 4 выполнен в виде замкнутой бесконечной ленты (резиновая или стальная лента, цепь и т.д.).The endless flexible element 4 is made in the form of a closed endless tape (rubber or steel tape, chain, etc.).

Предлагаемый двигатель работает следующим образом.The proposed engine operates as follows.

При подаче рабочего тела, например воды, в емкости 5, заполненные емкости 5 под действием силы тяжести обладают потенциальной энергией, а так, как емкости 5 закреплены на бесконечном гибком элементе 4, то совместно с гибким элементом 4 приходят в движение, преобразуя потенциальную When the working fluid, for example water, is supplied to the container 5, the filled containers 5 under the action of gravity have potential energy, and since the containers 5 are mounted on an infinite flexible element 4, then together with the flexible element 4 they move, transforming the potential

энергию емкостей 5, в энергию движения бесконечного гибкого элемента 4. А бесконечный гибкий элемент 4, охватывающий ролики 3, вынуждает их вращаться. При этом рама 1 взаимодействует с роликом 3 большего диаметра, а подвижный рычаг 2, являющийся составной частью рамы 1, взаимодействует с роликом 3 меньшего диаметра. Подвижный рычаг 2 имеет возможность занимать различные положения (см. фиг 1), следовательно, возможно и изменение траектории движения бесконечного гибкого элемента 4 с закрепленными на нем емкостями 5. Заполненные рабочим телом емкости 5 вырабатывают в единицу времени определенное количество энергии, зависящее от их траектории движения, а бесконечный гибкий элемент 4 передает энергию роликам 3. Отбор энергии для нужд потребителей может осуществляется от любого ролика 3.the energy of containers 5, into the energy of motion of an infinite flexible element 4. And the infinite flexible element 4, covering the rollers 3, forces them to rotate. In this case, the frame 1 interacts with a roller 3 of a larger diameter, and the movable lever 2, which is an integral part of the frame 1, interacts with a roller 3 of a smaller diameter. The movable lever 2 has the ability to occupy different positions (see Fig. 1), therefore, it is also possible to change the trajectory of the endless flexible element 4 with containers fixed to it 5. The tanks 5 filled with a working fluid generate a certain amount of energy per unit time, depending on their trajectory movement, and the endless flexible element 4 transfers energy to the rollers 3. Energy can be taken for consumers' needs from any roller 3.

При нестабильном, изменяющемся во времени расходе рабочего тела необходимо оперативно согласуя с изменениями расхода рабочего тела, изменять траекторию движения бесконечного гибкого элемента 4 с емкостями 5, и/или количество емкостей 5, заполненных рабочим телом, таким образом, чтобы траектория движения и количество емкостей были оптимальными для заданных характеристик работы двигателя. С этой целью составные части 2 рамы 1, перемещаясь в плоскости вращения бесконечного гибкого элемента 4, ориентируют так, чтобы траектория движения бесконечного гибкого элемента 4 с емкостями 5 была оптимальной для данного расхода рабочего тела.If the flow rate of the working fluid is unstable, it is necessary to quickly coordinate with the changes in the flow rate of the working fluid to change the trajectory of the infinite flexible element 4 with tanks 5, and / or the number of tanks 5 filled with the working fluid, so that the trajectory and the number of tanks are optimal for the given engine performance. To this end, the components 2 of the frame 1, moving in the plane of rotation of the infinite flexible element 4, are oriented so that the trajectory of the infinite flexible element 4 with tanks 5 is optimal for a given flow rate of the working fluid.

Например, при вертикальном перемещении заполненных рабочим телом емкостей 5 и при максимальном количестве их использования (фиг 2), получаем максимальный крутящий момент, а следовательно и КПД.For example, with the vertical movement of the containers filled with a working fluid 5 and with the maximum number of their use (Fig. 2), we obtain the maximum torque, and therefore the efficiency.

При расположении бесконечного гибкого элемента 4 под различным углом к горизонту получаем промежуточные значения числа оборотов и крутящего момента, а также минимально возможный угол наклона к горизонту, при котором возможно перемещение бесконечно гибкого элемента в пространстве (см. фиг.3).When the infinite flexible element 4 is located at a different angle to the horizon, we obtain intermediate values of the number of revolutions and torque, as well as the smallest possible angle of inclination to the horizon, at which the infinitely flexible element can be moved in space (see Fig. 3).

При изменении положения в пространстве бесконечного гибкого элемента 4, изменяется равнодействующая силы тяжести, которая постоянно действует на рабочее тело, находящееся в емкостях 5, закрепленных на бесконечном гибком элементе 4. В зависимости от пути, пройденного емкостями 5 с рабочим телом в единицу времени, изменяется скорость движения бесконечного гибкого элемента 4, а значит изменяется число оборотов двигателя.When you change the position in space of the infinite flexible element 4, the resultant of the force of gravity changes, which constantly acts on the working fluid located in the tanks 5 mounted on the infinite flexible element 4. Depending on the path traveled by the tanks 5 with the working fluid per unit time, changes the speed of the infinite flexible element 4, which means that the number of revolutions of the engine changes.

Варьируя количество заполненных рабочим телом емкостей 5, изменяем величину действующей на рабочее тело суммарной силы тяжести, либо изменяя равнодействующую силы тяжести путем изменения угла наклона бесконечно гибкого элемента 4 к горизонту, также изменяем суммарную силу тяжести, а значит, и величину крутящего момента, передаваемого бесконечным гибким элементом 4 роликам 3.By varying the number of containers 5 filled with the working fluid, we change the value of the total gravity acting on the working fluid, or by changing the resultant of gravity by changing the angle of inclination of the infinitely flexible element 4 to the horizon, we also change the total gravity, and hence the amount of torque transmitted infinite flexible element 4 rollers 3.

Используя равнодействующую силу тяжести в той или иной степени получаем различный КПД, например при совпадении силы тяжести и ее равнодействующей, например, при вертикальном перемещении емкостей 5 имеем максимальный КПД, при угле наклона, близком к горизонту, имеем минимальный КПД, при всех других положениях бесконечного гибкого элемента 4 и емкостей 5 получаем промежуточные значения КПД, что также в равной степени относится к числу оборотов и крутящему моменту.Using the resultant force of gravity to one degree or another, we obtain different efficiency, for example, when gravity and its resultant coincide, for example, when the containers 5 move vertically, we have the maximum efficiency, with an inclination angle close to the horizon, we have the minimum efficiency, for all other infinite positions flexible element 4 and capacitance 5 we obtain intermediate values of efficiency, which also applies equally to the number of revolutions and torque.

При выполнении двигателем различных задач например: стабилизация оборотов, при изменяющемся во времени расходе рабочего тела, поддержание постоянного во времени оптимального крутящего момента, и/или оптимальных оборотов, при нестабильном расходе рабочего тела, поставленные задачи решаются путем изменения ориентации в пространстве бесконечного гибкого элемента с закрепленными на нем емкостями, при перемещении составных частей рамы в плоскости вращения бесконечного гибкого элемента.When the engine performs various tasks, for example: stabilization of revolutions, when the flow rate of the working fluid varies over time, maintaining an optimal torque that is constant over time, and / or optimal revolutions, when the flow of the working fluid is unstable, the tasks are solved by changing the spatial orientation of an infinite flexible element with capacities fixed on it, when moving the components of the frame in the plane of rotation of an infinite flexible element.

Claims

An engine having a frame and rollers interacting with it, covered by an endless flexible element with containers, characterized in that the frame is made integral so that the components can move in the plane of rotation of the endless flexible element.