WO2008150149A1 - Possible devices of water-powers of gravitations defence of noosfery of spaces - Google Patents
Possible devices of water-powers of gravitations defence of noosfery of spaces Download PDFInfo
- Publication number
- WO2008150149A1 WO2008150149A1 PCT/LV2008/000001 LV2008000001W WO2008150149A1 WO 2008150149 A1 WO2008150149 A1 WO 2008150149A1 LV 2008000001 W LV2008000001 W LV 2008000001W WO 2008150149 A1 WO2008150149 A1 WO 2008150149A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pressure
- liquid
- membrane
- chamber
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
- F03B17/04—Alleged perpetua mobilia
Definitions
- the turbine cannot fundamentally utilize the kinetic energy (due to the P / ⁇ component that transforms into kinetic for limits of the outlet nozzle), since, having completely given up its kinetic energy, the water flow will have to stop at the exit section of the turbine nozzle, which means the turbine itself will stop.
- a decrease in the efficiency of turbogenerators also occurs due to evaporation of water from large water mirrors of reservoirs (more than 50% of the stored water, and, consequently, energy). It turns out that the turbines take an insignificant share of the potential energy of the stored water and gain significant torque on the shaft only by running as much as possible of it (Volzhsky dams -1.6 cubic meters, dams of the Western Dvina-2.3 cubic meters per lkw). Hence, due to lack of water, their working hours at full capacity are limited to 5-6 months a year, depending on the amount of precipitation. ..
- the aim of this work is to show the advantages of the discrete effect of a static liquid column on the power actuator, which gives an advantage in the flow of water during the selection of its energy due to the relatively slow flow of this process, which is more consistent with the nature of the behavior of liquids due to their fluidity and therefore difficulties in management their flows due to the uneven inertia of the flow jets in curved motion, as well as enabling the shut-off valve lyat phenomenon hydrostatic paradox and thereby creating the one hand powerful impulse forces allows return drawdown with significantly less energy and thus create the precondition without fuel receiving hydraulic motor. .
- patent RU 2221 932 C2 from 22. 10.
- MPK-F 03 ⁇ 13/00, 7/00 where vertically located turbines with blades and diaphragms due to the found
- (hydroelectric power plants allow for the conversion of water energy without dam construction) RU patent 2153041 C2 dated 04. 08.
- the essence of the invention is a method for economically transferring potential water energy of a relatively small pressure level (below are the calculations for a 1-meter level, as an example of using the device on water sources of flat terrain, with a water flow rate of up to 0.5 m / s.)
- the membrane chamber directly into kinetic energy translationally - the slide moves back into rotational motion either through the crankshaft or through a linearly circular gear transmission, or by obtaining a rotational movement using the ratchet mechanism from the oscillatory movement of the sprocket, connected with the membranes of two identical membrane hydraulic units linearly moving in antiphase and further to the multiplier, flywheel and e / generator.
- Fig. L shows a device for generating energy using a corrugated membrane chamber and a liquid return system (Fig. 1 in Fig. 1 and Fig. 3).
- the liquid return system is implemented in the form of devices that exclude the occurrence of pressure forces and overcome only the force of gravity of the liquid.
- Figure 2 shows the same device with a telescopic piston chamber and a liquid return system with a device using mobile inertial means not portions of liquid, but balls or carriages.
- Figure 4 shows one more device for returning a liquid runoff, the use of which is more appropriate for large H-heads.
- the MG in Figs. 1 and 2 consists of two pipes (1), vertically located on the base (2), with a bell (3) in the upper part, filled with liquid. In the lower parts of the pipes there are antiphase fluid inlet valves (4). Below them are located on the cuff (5) the discharge valves of the discharge (6) into the tank (13), controlled by eccentrics (9), also working in antiphase between themselves and relative to the valves (4).
- corrugated (fig. 1) or telescopic piston (pic. 2) chambers (7) are fixed with membranes (8), which are connected by a chain (12) to a block (11).
- the baths (13) are connected by tubes (14) with a tank (15), where the run-in accumulates.
- the lifting mechanism of the operation is fixed on the base (16) and consists of conveyor sprockets (20) with a chain (18), on which buckets (17) are fixed. With the upper part of the base (16) there is a trench for receiving the waste (19), which is attached to the socket (3) with the other end.
- the position of the center of gravity of the moving mass (liquid or ball) at different positions of the axis of symmetry of the blades (for balls) is characterized by the following moments of forces (with a radius of 5.5 m and a ball weight of 40 n) degrees 0 15 30 45 60 75
- this sealed construction is a single cavity, 95% filled with liquid.
- the cut of the end part of the bell is made of plastic (rubber) material (36), allowing bending into the inside of the cavity, and a rather rare metal mesh on the cut of the bell does not allow the plastic partition of the bell to go beyond the cut.
- the static fluid pressure which has the maximum value for two vertical tubes, acts on the aperture area and, due to the imbalance in the reaction force from the aperture plane, creates a pressure force proportional to the aperture area and rotates the socket with the tube tangentially to the circle made up of points (30) centers of pressure of all cranking bells.
- the magnitude of the moment of forces in the center of pressure of the area of the socket is thus determined by the magnitude of the height difference between the fluid cut in the vertical tube and the position of the centers of the pressure of the bell. Power is taken, naturally, from the gear (37) on the axis of the drum (33).
- the base of the cone should have an area that is several times larger in comparison with the cross-sectional area of the H-pressure tube.
- the installation consists of two identical devices interconnected by axles through ratchets and gears (41) and (41a) fig. 6 and 7. Therefore, it is sufficient to describe the elements of one of them.
- the pressure tube (1) with the funnel-shaped extender with the lower end is hermetically fixed on the adapter (39), in the cavity of which the filling valve (4), the drain valve (6) and the block (11) are mounted with the cable fixed on it (12).
- a membrane chamber is also hermetically connected to the adapter, which is a truncated cone (7), which can change the angle of inclination of the generatrix from 0 to a certain number of degrees depending on the size of the pressure cone entering the cavity.
- the base (8) of the cone has an area an order of magnitude larger than the area of the upper part of the truncated cone.
- the block (11) is connected via an axis through gears (41) to the block (Ha) of the neighboring device, which is the same type as described, but works in antiphase with it due to valves deployed 90 ° (4).
- This valve (bypass) located at the top of the adapter (39) breaks the continuity (at the very bottom of the H-head tube) of the liquid column and thereby eliminates the static pressure of this liquid column in the pipe when lifting the membrane chamber by the size of the working distance of the membrane and compression the cone of the membrane chamber (or when telescopic pistons enter into each other, having a diameter of the rubbing surfaces equal to the diameter of the base of the cones), ensuring that the run-out through the valve (6) opens into the water intake (13), which portions of the liquid rises into the expanded pipe portion H head.
- the engine device with a herringbone membrane differs only in the membrane chamber itself with a reduced change in the angle of inclination of the generatrix and in that it is placed in the cylinder to prevent bending and breakage of the herringbone. Hence, the principle of operation of these devices is the same.
- the area of the open window at the time of closing the valve (4) is slightly less than the area of the opening window of the valve (4a), which ensures the completion of the closing of the valve (4) and ensuring the continuity of rotation of the blocks (11) and (Pa).
- this will require connecting through the axis of the blocks (11) a second of the same installation with the position of the intake valves (4) and drain (6) turned by 45 °.
- Useful power is removed through the rods (40) in any way, either through the crankshaft or through the blades (42), as in Fig. 6 and 7.
- One of such devices can be the device shown in Fig. 9, where 6 pairs of radially fixed pressure tubes (1) and (Ia) 1 meter long, with expansion nozzles (44), closed waterproof (air-conducting) net (45) with an air valve (46) equipped with a permanent magnet, opening when the spring-loaded cores of the exhaust valves (47 and 47a) and inlet run in sectors 0 ° (+ _10 °) and 90 ° (+ _10 °) (48 and 48a) on the stops fixed on the axis (43) in the above sectors (49 and 49a).
- P is the pressure corresponding to the total height of the liquid level (Pa), p is the number of chambers.
- the air valve (46) opens due to the repulsive action of the same field fixed in this sector of the magnet.
- the volume of each of the nozzles (44) or (44a) at the ends of each of the tubes (1) and (Ia) is made equal to the maximum value of the variable volume of the chambers (7) and (7a).
- the maximum power of the installation can be obtained at a cycle frequency with a frequency of, apparently, no more than 0.5 Hz.
- the following device variants are obtained, as in Fig. 10 with the arrangement of the camera blocks in a circle or linearly (Fig. 10a).
- the cameras (7) are combined 10 pieces into blocks (64), 6 blocks in each of 16 sectors (65).
- the chamber (7) is a cavity made up of thin, elastic metal (or elastic plastic) discs welded around the perimeter and having in an unstressed state an entrance to 1 A part of the perimeter 1 mm wide for liquid to flow.
- the input by welding is docked with a flat adapter (61), which, in turn, is docked with a single connector that combines all the disks of one sector (65) for a tight fit with one of the 2 transition cavities (66) that combine the working chambers of the same direction of expansion upon receipt liquids in them.
- the fluid enters the transition cavity from the switch (62).
- valves that open when the outputs of the corresponding tubes (1) run onto the pressure cams (49), mounted on a fixed axis (43).
- the moment of rotation on the gear (54) on a fixed axis (63) is obtained from linear vibrations (actually slightly curved along the perimeter of the outer working ring (60) connected to the common moving frame of the sector from the nth number of working chambers) 59 or 59a) having cutting teeth in sectorial or radial planes.
- the ogolovniki (44) on the outside are equipped with a waterproof mesh with an air valve (45) that opens when it runs onto the corresponding cam (68) on a stationary guard housing (2) in the cam sectors (49 and 49a).
- the operation of the device is due to the filling of the chambers (7) of one of the halves of the device with liquid from the next pressure pipe (1), which is located during rotation of all 16 pipes (practically on the same axis) in the range of the inlet cam (48) of the left half of the device and the exhaust cam ( 47a) of the right half.
- the cavities of the working chambers (7) of all sectors of this half are filled in and the pressure force and gravity of the liquid arising from this force the carriage (60) of all sectors of this half to move with a flat gear fixed to it ( 59a) and thereby rotate the axle (63) at the expense of ratchet in one direction, and through it the entire assembly with tubes (1).
- the minimum size between the walls is 0.001m.
- the maximum is 0.003m.
- the thickness of the disks is 0.0002m.
- the arc size is equal to the working stroke of the sector, like all others, is 0.002m.
- x 60 0.12 m.
- head height 1.34 m that is, the total vertical size of 2.7 m.
- area of disks-S 0.049 m.
- lateral force of one camera -F 657n
- the work of the left and right parts of the installation, as usual, is in antiphase.
- the liquid column of the pressure tube (1) with the valve open (48) forces the hollow stem (40) to move down, onto. which is fixed gear (73) with the wings (72), which due to engagement with the linear gear (74) begin to rotate.
- the core (rod) (71) slides its lower end along the convex part of the wings (72) and maintains the valve (48) open. If the rod (71) enters the recess of the wings (72), it closes the valve (48) and terminates the action of the fluid pressure force from the pressure tube (1).
- valve (48a) opens on the right side of the installation and the stem (40a) goes down, lifting up the moving part of the left half of the installation through the beam (75 and 75a) and blocks (11 and 1 Ia).
- the working chamber disk 0.4m. Its area 0.1256m2
- the maximum height of the cones that make up the working chamber 0.02m., Their number is 10
- the head height is lm.
- the pressure force acting upward on the piston, F 2 S 2 hpl0 4 .
- the gravity of the liquid can be ignored.
- the total weight of the liquid will be 280 (n), where 26 l is the weight of the liquid in the herringbone chamber and 154 l in the corrugated tube.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
ВОЗМОЖНЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ГИДРОСИЛОВЫЕ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ НООСФЕРЫ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ POSSIBLE GRAVITATIONAL HYDRAULIC POWER DEVICES FOR PROTECTION OF THE NOOSPHERE OF SPACE OBJECTS
Описание изобретенияDescription of the invention
Производственная деятельность людей в настоящее время проявляется всё более заметными сдвигами в неблагоприятную сторону основных параметров экологии. Ввиду интенсивного расходования невосполнимых источников энергии и нерационального использования экологически чистых энepгopecypcoв,нacyщнo необходимо пересмотреть наши возможности для исправления положения. Особенно заметно негативное влияние оказывают энергодобывающие производства, технология которых базируется на применении химических и термоядерных реакций углеводородного и радиоактивного сырья, имеющих конечные запасы. Одним из мощных и неисчерпаемых источников экологически чистой энергии является энергия сил гравитации, но она в настоящее время используется очень ограниченно, в основном в ГЭС. Турбинные агрегаты современных ГЭС получают крутящий момент для выработки э/энергии из кинетической энергии потока, не равной H- полной потенциальной энергии напора плoтины.( по формуле Бернулли) H=Z+P/γ+V2/2g, где Z- уровень гидротурбины над нижним бьeфoм,P- напор для H-Z, γ-удельный вес, V- скорость воды для H-Z, g=9,81m/sec2.Meмбpaнный гидроагрегат работает при Z примерного и Vнaпopa=0, от статичного напора H=P/γ и на мембрану воздействует практически 100% этого давления, так как сработка при каждом отклонении мембраны всю свою энергию отдаёт мембране и вытекает под своим весом, с ускорением Ig, на уровень стока (Z=Const, близкое Oc). Гидротурбины же работают от кинетической составляющей напора V2/2g=H — Z — Р/γ, который заметно меньше - это раз, и во-вторых, из-за неизбежных сезонных колебаний запасов воды агрегаты вынуждены работать либо не на полную мощность (а это существенно снижает кпд турбин), либо при интенсивном холостом ссбросе воды в паводки, когда за счёт интенсивного сброса воды заметно повышается уровень воды нижнего бьeфa.Oднaкo полную утилизацию кинетической энергии турбина совершить принципиально не мoжeт( из-за составляющей Р/γ, переходящей в кинетическую за пределами выходного сопла) , так как , полностью отдав свою кинетическую энергию, водный поток должен будет остановиться на срезе выходного сопла турбины, а это означает и останов самой турбины. Снижение КПД турбогенераторов происходит и вследствие потерь воды из больших водных зеркал водохранилищ на испарение (свыше 50% запасаемой воды, а, следовательно, и энергии). Получается, что турбины отбирают ничтожную долю потенциальной энергии запасаемой воды и набирают весомый крутящий момент на валу только за счёт прогона как можно большей её мaccы.( Волжские плотины -1,6 куб. метров, плотины Западной Двины-2,3 куб. метра на lквт). Отсюда из-за нехватки воды время их работы на полную мощность ограничено 5-6 месяцами в году, в зависимости от количества осадков. .. Целью данной работы является показать преимущества дискретного воздействия статического столба жидкости на силовой исполнительный орган, дающий преимущество в расходе воды при отборе её энергии вследствие относительно медленного протекания этого процесса , что более отвечает характеру поведения жидкостей в силу их текучести и потому возникающим трудностям в управлении их потоками из-за неравномерной инерции струек потока в криволинейном движении, а также дающий возможность с помощью разрыва столба жидкости отсечным клапаном управлять явлением гидростатического парадокса и тем самым , создавая с одной стороны мощный импульс силы, позволять осуществлять возврат сработки со значительно меньшей затратой энергии и этим создать предпосылку получения безтопливного гидравлического двигателя. . Расчёты показывают, что вариации размеров жидкостных камер, их компоновка и применяемые материалы позволяют проэктировать двигатели указанного типа для оснащения практически любых средств передвижения от велосипеда до вертолёта или самолёта (кроме военного применения, так как не позволяют исполнять фигуры высшего пилотажа). В промышленных целях, где нужны высокие концентрации энергии и где благоприятная гидрологическая обстановка, вместо устройств возврата сработки, целесообразно использовать деривационные гидросооружения с прокладкой труб ниже уровня промерзания почвы, позволяющие при скромном потреблении водяных ресурсов обходиться без плотин, затопления громадных территорий, без нарушения естественного гидрологического режима рек, а также без ЛЭП, так как позволяет получать э/энергию непосредственно в месте её потребления, что сохраняет экологию в идеальном состоянии при любом объёме выработки э/энергии.The industrial activity of people is currently manifested by increasingly noticeable shifts in the unfavorable direction of the main environmental parameters. In view of the intensive expenditure of irreplaceable energy sources and the irrational use of environmentally friendly energy, it is really necessary to reconsider our possibilities for correcting the situation. A particularly negative effect is exerted by energy production, the technology of which is based on the use of chemical and thermonuclear reactions of hydrocarbon and radioactive raw materials having finite reserves. One of the powerful and inexhaustible sources of clean energy is the energy of gravitational forces, but it is currently used very limitedly, mainly in hydroelectric power stations. The turbine units of modern hydropower plants receive torque for generating e / energy from the kinetic energy of the stream, which is not equal to the H-total potential energy of the pressure head. (According to the Bernoulli formula) H = Z + P / γ + V 2 / 2g, where Z is the level of the turbine above the lower pressure, P is the head for HZ, γ is the specific gravity, V is the water velocity for HZ, g = 9.81m / sec 2. The hydraulic unit works at Z about z o and V pressure = 0, from the static head H = P / γ and almost 100% of this pressure acts on the membrane, since the triggering at each deflection of the membrane gives all its energy to the membrane and flows out d its weight, with acceleration of Ig, to the level of runoff (Z = Const, close to Oc). Hydroturbines, on the other hand, work from the kinetic component of the pressure V 2 / 2g = H - Z - P / γ, which is noticeably smaller - this is time, and secondly, because of the inevitable seasonal fluctuations in water supplies, the units are forced to work either at full capacity (and this significantly reduces the efficiency of turbines), or with intensive idle discharge of water into floods, when due to intensive discharge of water, the water level of the lower drain significantly increases. However, the turbine cannot fundamentally utilize the kinetic energy (due to the P / γ component that transforms into kinetic for limits of the outlet nozzle), since, having completely given up its kinetic energy, the water flow will have to stop at the exit section of the turbine nozzle, which means the turbine itself will stop. A decrease in the efficiency of turbogenerators also occurs due to evaporation of water from large water mirrors of reservoirs (more than 50% of the stored water, and, consequently, energy). It turns out that the turbines take an insignificant share of the potential energy of the stored water and gain significant torque on the shaft only by running as much as possible of it (Volzhsky dams -1.6 cubic meters, dams of the Western Dvina-2.3 cubic meters per lkw). Hence, due to lack of water, their working hours at full capacity are limited to 5-6 months a year, depending on the amount of precipitation. .. The aim of this work is to show the advantages of the discrete effect of a static liquid column on the power actuator, which gives an advantage in the flow of water during the selection of its energy due to the relatively slow flow of this process, which is more consistent with the nature of the behavior of liquids due to their fluidity and therefore difficulties in management their flows due to the uneven inertia of the flow jets in curved motion, as well as enabling the shut-off valve lyat phenomenon hydrostatic paradox and thereby creating the one hand powerful impulse forces allows return drawdown with significantly less energy and thus create the precondition without fuel receiving hydraulic motor. . Calculations show that variations in the sizes of liquid chambers, their layout and materials used allow the design of engines of this type to equip almost any means of transportation from a bicycle to a helicopter or an airplane (except for military use, since they do not allow performing aerobatics). For industrial purposes, where high energy concentrations are needed and where a favorable hydrological environment is needed, instead of returning the waste, it is advisable to use derivational hydraulic structures with pipes below the freezing level, which allow for modest consumption of water resources without dams, flooding vast territories, without disrupting the natural hydrological river regime, as well as without power lines, as it allows you to receive e / energy directly in the place of its consumption, which preserves the ecology in perfect condition for any volume of electricity production.
В базе данных патентной библиотеки сведения об альтернативных источниках энергии очень скудны и представлены мало что проясняющими рефератами, поэтому по уровню техники могу сослаться на : патент RU 2221 932 C2 от 22. 10. 200 Ir., Артамонов А.С. и дp.,»Бecплoтиннaя электростанция)) (МПК-F 03В 13/00, 7/00),гдe вертикально расположенные турбины с лопатками и диафрагмами за счёт найденной ((конструкции гидроэлектростанции позволяют обеспечить преобразование энергии воды без строительства плoтины»; патент RU 2153041 C2 от 04. 08. 1998г., Гинкулов Г.B.,» Донная гидроэлектростанция))^ МПК- E 02 B9/00,F 03 В 13/10 ), где « гидроэлектростанция содержит один или несколько электрогенераторов, вращаемых, соответственно, одним или несколькими гибкими валами с якорем на конце и лопастными rидpoвинтaми», а также заявку Штельмаха А. А. N°92001594 от 1992г. « Диафрагменный нacoc» (МПК- F 04 В 9/10 ), который предлагается использовать для перекачки жидкостей и пульпы. Патент SU 977848 А (Проектный Технологический Институт «Coюзвoдaвтoмaтикa») 30.11.1982, заявка Кавальеру M.T.»Гидpaвличecкaя машина для нагнетания и извлечения жидкости при внутренних перемещениях для производства электроэнергии)), RU 2005125739 А от 15.12.2003г. (MПK-A03 В 17/04), где предложен способ получения э/энергии с помощью турбоагрегата в резервуаре с жидкостью за счёт сил гравитации, заявка Whаtfоrd T. L. WO 4067952 Bl от 23.09.04г.(MПK- F 03 В 17/04) ((Роторная плавучая энергоустановка)), .. « которая содержит ряд лопастных рабочих колёс, погружённых в контейнер с вoдoй».Bo всех этих разработках дано то или иное решение преобразования в крутящий момент кинетической составляющей (V/2g) потенциальной энергии общего напора столба жидкости, описываемого формулой Бернулли. В заявке PCT/LV-2006/000007 от 26.09.06 представлены агрегаты непосредственного использования потенциальной энергии воды за счёт дискретного воздействия на мембранную камеру (через периодически открывающийся клапан) переменного давления с амплитудой, равной 100% Н-напора столба жидкости в напорной трубке, тогда как гидротурбина со своим KПД=96% использует всего около 0,7мeтpa этого напора, что никак не компенсирует вышеупомянутые потери, как системы .In the database of the patent library, information about alternative energy sources is very scarce and is presented by little clarifying essays, therefore, according to the prior art, I can refer to: patent RU 2221 932 C2 from 22. 10. 200 Ir., Artamonov A.S. and others, "All-in-one power plant))) (MPK-F 03В 13/00, 7/00), where vertically located turbines with blades and diaphragms due to the found ((hydroelectric power plants allow for the conversion of water energy without dam construction"; RU patent 2153041 C2 dated 04. 08. 1998, G. Ginkulov, "Bottom hydroelectric power station)) ^ MPK-E 02 B9 / 00, F 03 B 13/10), where" the hydroelectric power station contains one or more electric generators rotated, respectively , with one or more flexible shafts with an anchor at the end and blade rotors ”, as well as the application of Stelmach A.A. N ° 92001594 from 1992 "Diaphragm nacoc" (MPK-F 04 V 9/10), which is proposed to be used for pumping liquids and pulp. Patent SU 977848 A (Design Technological Institute “Union Driving Automation”) 11/30/1982, application to Cavalier M.T. Hydraulic machine for pumping and extracting liquids during internal displacements for power generation)), RU 2005125739 A dated 12/15/2003. (MPK-A03 B 17/04), where a method is proposed for generating electric energy by means of a turbine unit in a tank with a liquid due to gravitational forces, Whatford TL WO 4067952 Bl dated 09/23/04 (MPK-F 03 B 17/04) ((Rotary floating power plant)), .. "which contains a series of impellers immersed in a container with water." All of these developments have given one or another solution to converting the kinetic component (V / 2g) of the potential energy of the total head pressure into torque liquid described by the Bernoulli formula. In the application PCT / LV-2006/000007 dated 09/26/06, units for the direct use of the potential energy of water due to the discrete action on the membrane chamber (through a periodically opening valve) of variable pressure with an amplitude equal to 100% of the H-head of the liquid column in the pressure tube are presented while a turbine with its efficiency of 96% uses only about 0.7 meters of this pressure, which does not compensate for the above losses as a system.
Анализ работы устройств, предложенных в PCTVL V-2006/000007 oт26.06.06г. , P - 07- 66 от 08.06.07г. , P - 07 -144 от 13.12.07г., P- 08- 48 от 31.03.08г. показывает преимущества дискретного воздействия статического столба жидкости на исполнительный орган за счёт медленного протекания процесса отбора энергии и тем улучшения управления струйками жидкости с их неравномерной инерцией, особенно в криволинейном движении и потому перспективность работ в использовании сил гравитации для выработки необходимого количества энергии, вследствие чего целью настоящей работы является начальное проектирование промышленных установок, способных утилизировать неисчерпаемую энергию сил гравитации. Сутью изобретения является способ экономного перевода потенциальной .энергии воды сравнительно небольшого уровня напора (ниже приведены расчёты для 1 -метрового уровня, как пример использования устройства на водных источниках равнинной местности, со скоростью истечения воды до 0,5 м/сек.) мембранной камерой непосредственно в кинетическую энергию поступательно - возвратного перемещения ползуна во вращательное движение либо через КШМ, либо через линейно-круглую шестерёнчатую передачу, либо путём получения вращательного движения с помощью храпового механизма от колебательного движения звёздочки, связанной с линейно перемещающимися в противофазе мембранами двух одинаковых мембранных гидроагрегатов и далее на мультипликатор, маховик и э/генератор. Это стало возможным вследствие использования в устройстве явления гидростатического парадокса, в котором выигрыш энергии осуществляется за счёт превалирования энергии сил давления и тяжести напорного столба жидкости над энергией, необходимой для работы по возврату жидкостной сработки на исходный напорный уровень жидкости при дискретном способе съёма запасённой водой потенциальной энергии сил гравитации без предварительного перевода этой энергии в кинетическую. Реализация этого метода представлена рисунками 1-4, где на рис.l представлено устройство получения энергии с применением гофрированной мембранной камеры и системы возврата жидкостной сработки (фиг.l на рис.l и рис.З). Как уже было сказано выше, система возврата жидкостной сработки выполняется в виде устройств, исключающих возникновение силы давления и преодолевающих только силу тяжести жидкости.На pиc.2 представлено такое же устройство с телескопической поршневой камерой и системой возврата жидкостной сработки устройством, использующим в виде подвижных инерционных средств не порций жидкости, а шаров или кареток. На pиc.4 представлено ещё одно устройство возврата жидкостной сработки, применение которого более целесообразно при больших H- напорах. Таким образом, МГ на рис.l и 2 состоит из двух труб (1), вертикально расположенных на основании (2), с раструбом (3)в верхней части, наполненных жидкостью. В нижних частях труб находятся клапаны (4) впуска жидкости, работающие в противофазе. Под ними находятся на манжете (5) клапаны слива сработки (6) в ёмкость (13), управляемые эксцентриками (9), также работающими в противофазе между собой и относительно клапанов (4). На нижнем конце труб (1) закреплены гофрированные (рис.l) или поршневые телескопические (pиc.2) камеры (7) с мембранами (8), которые связаны цепью (12) с блоком (11). Ванночки (13) соединены трубками (14) с ёмкостью (15), где скапливается сработка. Подъёмный механизм сработки закреплён на основании (16) и состоит из транспортёрных звёздочек (20) с цепью (18), на которых закреплены ковши (17). С верхней частью основания (16) связан жёлоб приёма сработки (19), другим концом закреплённый на раструбе (3). Усилия движителя (фиг.l или 2) через звёздочку (21) и цепь объединены с вращательным моментом оси храпового механизма на блоке (11). Работа устройства. При открытом клапане (4) и закрытом сливном (6) давление жидкости в трубе (1) воздействует на мембрану (8), заставляя её перемещаться и через цепь (12) вращая звёздочку блока (11), на оси которого находящийся храповой механизм обеспечивает одностороннее вращение выходной оси. При диаметре мембраны 0,4м и её ходе 0,5м при Н-напоре lметр можно получить около ЗООвт электроэнергии. За счёт применения телескопической камеры уровень сработки существенно уменьшен и при диаметре поршней 0,2м составляет 0,0157м. Для подъёма её на уровень lметр потребуется 157дж (80вт).Чтoбы повысить КПД устройства предлагается несколько вариантов специальных устройств подъёма сработки для восстановления уровня H- напора. Вариант 1. Использование четырёх взаимно перекрещивающихся лопастей, по контуру которых передвигается центр тяжести какой-либо массы и за счёт определённым образом изменяющегося плеча при её перемещении получение вращательного движения, обеспечиваемого силой гравитации. Положение центра тяжести передвигающейся массы (жидкости или шара) при разных положениях осей симметрии лопастей (для шаров) характеризуется следующими моментами сил (при радиусе 5,5м и весе шарика 40н) градусы 0 15 30 45 60 75Analysis of the operation of devices proposed in PCTVL V-2006/000007 from 06/26/06. , P - 07-66 from 06/08/07. , P - 07 -144 dated 12/13/07, P-08-48 dated 03/31/08. shows the advantages of the discrete action of a static liquid column on the actuator due to the slow flow of the energy extraction process and thereby improving the control of fluid streams with their uneven inertia, especially in curvilinear motion, and therefore the prospect of using gravitational forces to generate the required amount of energy, which is why the purpose of this The work is the initial design of industrial plants capable of utilizing the inexhaustible energy of gravitational forces. The essence of the invention is a method for economically transferring potential water energy of a relatively small pressure level (below are the calculations for a 1-meter level, as an example of using the device on water sources of flat terrain, with a water flow rate of up to 0.5 m / s.) By the membrane chamber directly into kinetic energy translationally - the slide moves back into rotational motion either through the crankshaft or through a linearly circular gear transmission, or by obtaining a rotational movement using the ratchet mechanism from the oscillatory movement of the sprocket, connected with the membranes of two identical membrane hydraulic units linearly moving in antiphase and further to the multiplier, flywheel and e / generator. This became possible due to the use of the hydrostatic paradox phenomenon in the device, in which the energy is gained due to the prevalence of the energy of the pressure forces and gravity of the pressure column of the liquid over the energy necessary to work to return the liquid discharge to the initial pressure level of the liquid with the discrete method of collecting potential energy stored in water gravitational forces without first translating this energy into kinetic. The implementation of this method is presented in Figures 1-4, where Fig. L shows a device for generating energy using a corrugated membrane chamber and a liquid return system (Fig. 1 in Fig. 1 and Fig. 3). As mentioned above, the liquid return system is implemented in the form of devices that exclude the occurrence of pressure forces and overcome only the force of gravity of the liquid. Figure 2 shows the same device with a telescopic piston chamber and a liquid return system with a device using mobile inertial means not portions of liquid, but balls or carriages. Figure 4 shows one more device for returning a liquid runoff, the use of which is more appropriate for large H-heads. Thus, the MG in Figs. 1 and 2 consists of two pipes (1), vertically located on the base (2), with a bell (3) in the upper part, filled with liquid. In the lower parts of the pipes there are antiphase fluid inlet valves (4). Below them are located on the cuff (5) the discharge valves of the discharge (6) into the tank (13), controlled by eccentrics (9), also working in antiphase between themselves and relative to the valves (4). On the lower end of the pipes (1), corrugated (fig. 1) or telescopic piston (pic. 2) chambers (7) are fixed with membranes (8), which are connected by a chain (12) to a block (11). The baths (13) are connected by tubes (14) with a tank (15), where the run-in accumulates. The lifting mechanism of the operation is fixed on the base (16) and consists of conveyor sprockets (20) with a chain (18), on which buckets (17) are fixed. With the upper part of the base (16) there is a trench for receiving the waste (19), which is attached to the socket (3) with the other end. The efforts of the propulsion device (Fig. L or 2) through the sprocket (21) and the chain are combined with the torque of the axis of the ratchet mechanism on the block (11). The operation of the device. With the valve (4) open and the drain (6) closed, the fluid pressure in the pipe (1) acts on the membrane (8), forcing it to move and rotating the sprocket of the block (11) through the chain (12), on the axis of which the ratchet mechanism provides a one-way rotation of the output axis. When the diameter of the membrane is 0.4 m and its course is 0.5 m with an N-pressure l meter, you can get about ZOOvt of electricity. Due to the use of a telescopic camera, the run-in level is significantly reduced and with a piston diameter of 0.2 m is 0.0157 m. To raise it to the level lmeter, 157J (80W) is required. To increase the efficiency of the device, several variants of special devices for raising the operating time to restore the level of H-head are offered. Option 1. The use of four mutually intersecting blades, the contour of which moves the center of gravity of any mass and due to a certain way changing the shoulder during its movement to obtain a rotational motion provided by the force of gravity. The position of the center of gravity of the moving mass (liquid or ball) at different positions of the axis of symmetry of the blades (for balls) is characterized by the following moments of forces (with a radius of 5.5 m and a ball weight of 40 n) degrees 0 15 30 45 60 75
Момент сил н.м. 62,5 69 16,9 -40 -1,4 135,3 Для устройств с герметическими лопастями и наполненными на одну четверть жидкостьк моменты сил примерно такие же.The moment of forces 62.5 69 16.9 -40 -1.4 135.3 For devices with hermetic blades and filled with one quarter of the liquid, the moments of force are approximately the same.
Итого, результирующий момент сил по часовой стрелке (+) 242,3н.м. В пересчёте на радиус lм и вес шарика Юн этоllдж. Если расположить через каждые 15 градусов подобные лопасти, то это даёт 220 дж (110вт),чтo вполне приемлемо с точки зрения энергозатрат на подъём водяной сработки на заданный уровень. Если вес шаров увеличить в несколько раз (их общий вес составит 70-100кГ), то получим энергетическую установку, позволяющую удовлетворить потребность в электроснабжении, к примеру, небольшой семьи. Вариант 2. Устройство на pиc.4, состоящее из двух изолированных друг от друга вертикальных тpyб(l), наполненных жидкостью и двух мембранных камер, мембраны которых жёстко связаны друг с другом и через цепь (12) так же связаны с храповым механизмом блока (11). Ввиду того, что объём жидкостной телескопической камеры в несколько раз меньше объёма воздушной камеры, воздушная сработка через такт выталкивает жидкостную сработку на верхний уровень жидкости в трубе (1). На перемещение жидкостной сработки уходит примерно половина энергии статического H- напора. При соответствующем подборе величин труб (1) и размеров камер с мембранами можно достичь мощность нужной величины ( в нашем случае ЮОвт). Вариант 3. Вращающееся колесо (30), pиc.5, в котором через каждые 10-15гpaдycoв закреплены одним концом на барабане (32) с осью (33) , диаметрально противоположные трубки (31) толщиной 0,02м., увенчивающиеся раструбами (35) , направленными в одну и ту же сторону. Таким образом, эта герметичная лонструкция представляет собой единую полость, на 95% заполненную жидкостью. Срез торцевой части раструба выполнен из пластичного (резинового) материала (36), позволяющего прогибаться во -внутрь полости, а достаточно редкая металлическая сетка на срезе раструба не позволяет пластичной перегородке раструба выходить за пределы среза.Total, the resulting moment of forces clockwise (+) 242.3n.m. In terms of radius lm and the weight of the ball, Yoon is allj. If you place such blades every 15 degrees, this gives 220 joules (110 watts), which is quite acceptable from the point of view of energy consumption for raising the water drawdown to a given level. If the weight of the balls is increased several times (their total weight will be 70-100 kg), we get a power plant that can satisfy the need for electricity, for example, a small family. Option 2. The device in Fig. 4, consisting of two vertical tubes (l) isolated from each other, filled with liquid and two membrane chambers, the membranes of which are rigidly connected to each other and through the chain (12) are also connected to the ratchet mechanism of the unit ( eleven). Due to the fact that the volume of the liquid telescopic chamber is several times smaller than the volume of the air chamber, the air discharge through the cycle pushes the liquid discharge to the upper liquid level in the pipe (1). Approximately half of the energy of the static H-head is used to move the liquid run-in. With the appropriate selection of the pipe sizes (1) and the sizes of the chambers with membranes, it is possible to achieve the required power size (in our case, SW). Option 3. A rotating wheel (30), Fig. 5, in which every 10-15 degrees they are fixed at one end on a drum (32) with an axis (33), diametrically opposite tubes (31) with a thickness of 0.02 m, crowned with sockets (35 ) directed in the same direction. Thus, this sealed construction is a single cavity, 95% filled with liquid. The cut of the end part of the bell is made of plastic (rubber) material (36), allowing bending into the inside of the cavity, and a rather rare metal mesh on the cut of the bell does not allow the plastic partition of the bell to go beyond the cut.
Работа колеса. Статическое давление жидкости, имеющее максимальное значение для двух вертикальных трубок, по законам гидравлики действует на площадь раскрыва и, ввиду неуравновешенности силой реакции от плоскости раскрыва создаёт силу давления пропорционально площади раскрыва и проворачивает раструб с трубкой по касательной к окружности, составленной из точек (30) центров давления всех проворачивающихся раструбов. Величина момента сил в центре давления площади раструба обуславливается таким образом величиной перепада высот между срезом жидкости в вертикальной трубке и положением центров давления раструбов.Отбор мощности ведётся, естествнно, с шестерни (37) на оси барабана (33).Wheel work. According to the laws of hydraulics, the static fluid pressure, which has the maximum value for two vertical tubes, acts on the aperture area and, due to the imbalance in the reaction force from the aperture plane, creates a pressure force proportional to the aperture area and rotates the socket with the tube tangentially to the circle made up of points (30) centers of pressure of all cranking bells. The magnitude of the moment of forces in the center of pressure of the area of the socket is thus determined by the magnitude of the height difference between the fluid cut in the vertical tube and the position of the centers of the pressure of the bell. Power is taken, naturally, from the gear (37) on the axis of the drum (33).
"Явление гидростатического парадокса, описанное ещё в 17 веке французским учёным Б.Паскалем (в опыте с бочкой), в сочетании с управляемым дискретным изменением давления (за счёт клапанов) в жидкости может обеспечить получение значительной энергии при незначительном расходе жидкости. Для этого необходимо вертикально установленную на неподвижном основании -переходнике (39) трубку Н-напора (1) через периодически открывающийся вентиль (4) соединить с переходником (39) и далее с гофрированной прочной камерой (7) с возможно более широким основанием, как на pиc.6. Оказывается, что съём мощности за счёт перемещения мембраны (основания камеры вместе с ней) не столько зависит от расхода жидкости, сколько от размеров самой мембраны, конфигурации и объёма мембранной камеры и , естественно, от давления (H- напора) в рабочем цикле. Это объясняется тем, что перемещение мембраны происходит под воздействием двух сил- силы веса жидкости, заключённой в данном объёме и силой статического давления, обусловленной высотой столба жидкости и в не меньшей степени от площади основания ёмкости. Пусть высота трубы напора H=IM., её диаметр d=0,lм., площадь мембраны (основания конуса) S=0,lм2 ( с диаметром 0,36м.).Toгдa сила дaвлeнияF=PxS= 104Пax0,lм2= 103H. При высоте конуса (ходе мембраны) 0,01м. получаемая paбoтaA=103н.x0,01м.=10дж. Объём сработки U=SxL=O, lм2x0,01м = 10~ 3M3и вес G=IOH. Необходимая работа для поднятия на верх трубы этой сработки составляет A=GxH=I 0н.xlм.=10дж., т.-е . выигрыша нет. Единственное полезное применение такой схемы только в гидроагрегатах со свободным истечением сработай, как на современных ГЭС, но с гораздо более экономным использованием воды на lквт, как это показано в заявке РСТ/LV 2006/000007 от 26.09.06. Увеличить энергоотдачу от такой схемы можно только за счёт гидростатического парадокса Паскаля, для чего мембранная камера должна быть переменного объёма в виде усечённого конуса с изменяющимся углом наклона образующей от 0° до 15° при росте давления внутри его объёма. Сверху конус герметично стыкуется с нижним концом трубки Н-напора. а для повышения силы давления основание конуса должно иметь площадь, кратно увеличенную в сравнении с площадью сечения трубки Н-напора. Кстати, поставленный опыт с поразительной точностью подтверждает, что сила давления и в этом случае оказывается той же, что и для цилиндрического объёма той же высоты. Но объём жидкости (и вес) в конусе почти вдвое меньший и потому работа на возврат сработки также вдвое меньшая. В нашем случае эта работа составляет уже не Ювт, а 5вт. и за вычетом неизбежных потерь в механизмах можно рассчитывать на несколько ватт полезной мощности (при частоте циклов в lгц.). Для повышения полезной мощности на выходе простое увеличение высоты трубки H- напора может быть использовано практически только в стационарных установках. В условиях жёсткого ограничения габаритов (например, для транспортного средства) предлагается несколько иное решение для повышения количества киловатт на кГ веса двигателя, а именно : выстраивается в виде ёлочки п-ное количество усечённых конусов (pиc.6 и 7), расположенных один под другим и герметично соединённым - открытая вершина одного с отверстием основания другого и заглушённым основанием нижнего, последнего, конуса. Вследствие несжимаемости жидкости возникающее давление в каждом из полостей конусов действует практически автономно и в силу жёсткости образующих конусов передаёт силу давления от верхнего конуса к нижнему, обеспечивая сложение этих сил, а за счёт увеличения при этом объёма конусов вследствие увеличения угла наклона образующей, а с ним и высоты конусов, возрастает величина рабочего хода ползуна, укреплённого в центре давления мембраны (основания нижнего конуса). Таким образом, увеличение числа конусов приводит к кратному увеличению силы давления и кратному увеличению рабочего хода ползуна. ΣF=nF и ΣL=nL, тогда A=FLn2, где п- количество конусов в «ёлoчкe». Технически наиболее целесообразно иметь изменение высоты конуса в пределах от 0 до 10мм. (O.Olм.).Toгдa для получения необходимой мощности установки достаточно при H=IM. варьировать диаметром основания конусов и их количеством Эксплуатационную же регулировку мощности можно осуществлять изменением, например, высоты напорной трубы, исполнив её телескопической, а также другими известными методами. Для нашего случая A=5вт xn2, при n=10 это 0,5квт, что достаточно для передвижения велосипедиста со скоростью до 5км/чac. Нетрудно подсчитать, что при высоте установки в 2мeтpa, площади около 2м , n=50 можно достичь мощности около 8Mвт. Перейдём к детальному рассмотрению собственно конструкций, начиная с установки с одиночной камерой. “ The phenomenon of the hydrostatic paradox, described as far back as the 17th century by the French scientist B. Pascal (in the experiment with a barrel), in combination with a controlled discrete change in pressure (due to valves) in a liquid can provide significant energy at a low flow rate. mounted on a fixed base-adapter (39), the N-pressure tube (1) through a periodically opening valve (4) to connect with the adapter (39) and then with the corrugated strong camera (7) with the widest possible base, as in Fig. 6. It turns out that the removal of power due to the movement of the membrane (the base of the chamber together with it) does not so much depend on the fluid flow, but on the dimensions of the membrane itself, the configuration and volume of the membrane chamber, and, naturally, on pressure (H-head ) in the working cycle because of the fact that the membrane moves under the influence of two forces - the weight of the liquid, enclosed in a given volume and the force of static pressure, due to the height of the liquid column and no less than the area of the base of the tank. Let the height of the pressure pipe H = IM., Its diameter d = 0, lm., The area of the membrane (base of the cone) S = 0, lm 2 (with a diameter of 0.36 m.) Then the pressure force F = PxS = 10 4 Pax0, lm 2 = 10 3 H. With a cone height (membrane stroke) of 0.01 m. the resulting operation A = 10 3 N.x.0.01 m. = 10J. Run-in volume U = SxL = O, lm 2 x0.01m = 10 ~ 3 M 3 and weight G = IOH. Necessary work to raise this runoff to the top of the pipe is A = GxH = I 0n.xlm. = 10j., i.e. no gain. The only useful application of such a scheme is only to work in hydraulic units with free flow, as in modern hydropower plants, but with much more economical use of water per kW, as shown in the application PCT / LV 2006/000007 dated 09/26/06. It is possible to increase the energy efficiency from such a scheme only due to the Pascal hydrostatic paradox, for which the membrane chamber must be of variable volume in the form of a truncated cone with a varying angle of inclination of the generatrix from 0 ° to 15 ° with an increase in pressure inside its volume. From above, the cone seals hermetically with the lower end of the H-pressure tube. and in order to increase the pressure force, the base of the cone should have an area that is several times larger in comparison with the cross-sectional area of the H-pressure tube. By the way, the set experiment confirms with amazing accuracy that the pressure force in this case is the same as for a cylindrical volume of the same height. But the volume of liquid (and weight) in the cone is almost half as small, and therefore the work to return the drawdown is also half as small. In our case, this work is no longer JWT, but 5W. and minus the inevitable losses in the mechanisms, you can count on a few watts of usable power (at a cycle frequency of lHz.). To increase the net output power, a simple increase in the height of the H-head tube can be used almost exclusively in stationary installations. In the conditions of severe restrictions on the dimensions (for example, for a vehicle), a slightly different solution is proposed for increasing the number of kilowatts per kg of engine weight, namely: the n-th number of truncated cones (fig. 6 and 7) arranged one below the other and hermetically connected - the open top of one with a hole in the base of the other and a muffled base of the lower, last, cone. Due to the incompressibility of the liquid, the pressure that arises in each of the cavities of the cones acts almost autonomously and, due to the stiffness of the generating cones, transfers the pressure force from the upper cone to the lower one, providing the addition of these forces, and due to the increase in the volume of the cones due to an increase in the inclination angle of the generatrix, and with it and the height of the cones, the magnitude of the working stroke of the slider, strengthened in the center of the pressure of the membrane (base of the lower cone), increases. Thus, an increase in the number of cones leads to a multiple increase in pressure force and a multiple increase in the stroke of the slider. ΣF = nF and ΣL = nL, then A = FLn 2 , where n is the number of cones in the “Christmas tree”. Technically, it is most advisable to have a change in the height of the cone in the range from 0 to 10 mm. (O. Olm.). Then, to obtain the necessary installation power, it is enough at H = IM. vary the diameter of the base of the cones and their quantity. Operational power control can be carried out by changing, for example, the height of the pressure pipe, performing it with a telescopic, as well as other known methods. For our case, A = 5W xn 2 , with n = 10 it is 0.5kW, which is enough for a cyclist to travel at speeds up to 5km / h. It is easy to calculate that with an installation height of 2 meters, an area of about 2 m, n = 50, a power of about 8 MW can be achieved. We turn to a detailed examination of the actual structures, starting with a single-camera installation.
Установка состоит из двух одинаковых устройств, связанных между собой осями через храповики и шестерни (41) и (41а) рис. 6 и 7. Поэтому достаточно описать элементы одной из них. Итак, напорная трубка (1) с воронкообразным расширителем нижним концом герметично закреплена на переходнике (39), в полости которого размещены клапан наполнения (4), клапан слива (6) и блок (11) с закреплённым на нём тросиком (12). Снизу к переходнику также герметично подсоединена мембранная камера, представляющая собой усечённый конус (7), имеющий возможность менять угол наклона образующей от 0 до некоего числа градусов в зависимости от величины поступающего в полость конуса давления. Основание (8) конуса (мембраны) имеет площадь на порядок большую, чем площадь верхней части усечённого конуса. С внутренней стороны мeмбpaны(8) в центре давления жидкости расположен рым-болт (38) под петлю троса (12), переброшенного через блок (И) в переходной камере (39). С наружной стороны органа. Блок (11) осью через шестерни (41) связан с блоком (Ha) соседнего устройства, являющегося однотипным описываемому, но работающему в противофазе с ним за счёт развёрнуых на 90° клапанов (4). Этот клапан (перепускной), расположенный вверху переходника (39) разрывает непрерывность ( в самом низу трубки Н-напора) столба жидкости и этим устраняет силу статического давления этого столба жидкости в трубке при подъёме мембранной камеры на величину расстояния рабочего хода мембраны и сжатии при этом конуса мембранной камеры ( или при вхождении друг в друга телескопических поршней, имеющих диаметр трущихся поверхностей, равный диаметру основания конусов) с обеспечением истечения сработки через открывшийся клапан (6) в водоприёмник (13), из которого жидкость порциями поднимается в расширенную часть трубки Н-напора. Это позволяет устранить силу гидростатического напора и при возврате сработки преодолевать только вес поднимаемых элементов, а также собственно вес сработки, которые в совокупности гораздо меньше силы гидростатического давления. Устройство двигателя с мембраной в виде «ёлoчки» отличается только самой мембранной камерой с уменьшенным изменением угла наклона образующей и тем, что она для предотвращения изгиба и поломки «ёлoчки» помещена в цилиндр. Отсюда принцип работы этих устройств одинаков.The installation consists of two identical devices interconnected by axles through ratchets and gears (41) and (41a) fig. 6 and 7. Therefore, it is sufficient to describe the elements of one of them. So, the pressure tube (1) with the funnel-shaped extender with the lower end is hermetically fixed on the adapter (39), in the cavity of which the filling valve (4), the drain valve (6) and the block (11) are mounted with the cable fixed on it (12). From below, a membrane chamber is also hermetically connected to the adapter, which is a truncated cone (7), which can change the angle of inclination of the generatrix from 0 to a certain number of degrees depending on the size of the pressure cone entering the cavity. The base (8) of the cone (membrane) has an area an order of magnitude larger than the area of the upper part of the truncated cone. On the inner side of the membrane (8) in the center of the fluid pressure there is an eye bolt (38) under the loop of the cable (12), thrown through the block (I) in the transition chamber (39). From the outside body. The block (11) is connected via an axis through gears (41) to the block (Ha) of the neighboring device, which is the same type as described, but works in antiphase with it due to valves deployed 90 ° (4). This valve (bypass) located at the top of the adapter (39) breaks the continuity (at the very bottom of the H-head tube) of the liquid column and thereby eliminates the static pressure of this liquid column in the pipe when lifting the membrane chamber by the size of the working distance of the membrane and compression the cone of the membrane chamber (or when telescopic pistons enter into each other, having a diameter of the rubbing surfaces equal to the diameter of the base of the cones), ensuring that the run-out through the valve (6) opens into the water intake (13), which portions of the liquid rises into the expanded pipe portion H head. This allows you to eliminate the force of hydrostatic pressure and when returning the drawdown to overcome only the weight of the raised elements, as well as the actual drawdown weight, which in the aggregate is much less than the strength of hydrostatic pressure. The engine device with a herringbone membrane differs only in the membrane chamber itself with a reduced change in the angle of inclination of the generatrix and in that it is placed in the cylinder to prevent bending and breakage of the herringbone. Hence, the principle of operation of these devices is the same.
Работа двигателя. При открытом клапане (4) левой установки на pиc.6 и 7 столб жидкости из трубки (1) поступает в мембранную камеру (7) , состоящую из отдельных , связанных между собой, конусообразных отсеков. В каждом из них от статического столба жидкости в трубке создаётся своё гидростатическое давление, которое, в силу несжимаемости жидкости, передаётся каждому расположенному ниже конусообразному отсеку, вплоть до нижней мембраны (8). В правой установке клапан (4а) закрыт и мембрана (8а) за счёт принудительного вращения блока (Ha) , поднимаясь, заставляет изливаться через открытый клапан (6а) в накопительную ёмкость (13), предусмотренную для возвратного устройства на pиc.6 и 7. Закреплённые в центре давления за рым-болты (38) и (38а) тросики (12) и (12а) проворачивают блок (1 1) и блок (Ha), оси которых связаны через храповые шестерни (41) и (41а), а с ними проворачивают и клапаны (4) и (4а). При этом площадь открытого окна в момент закрытия клапана (4) несколько меньше площади открывающегося окна клапана (4а), чем обеспечивается завершение закрытия клапана (4) и обеспечение непрерывности вращения блоков (11) и (Па). Возможно для этого потребуется подключение через ось блоков (11) второй такой же установки с развёрнутым на 45° положением клапанов впуска (4) и слива (6). Съём полезной мощности осуществляется через штанги (40) любым способом -либо через КШМ, либо через лопасти (42) , как на рис. 6 и 7.Engine operation. With the left-side valve (4) of the left-side mounting open at pic.6 and 7, a column of liquid from the tube (1) enters the membrane chamber (7), which consists of separate, interconnected, cone-shaped compartments. In each of them, from the static column of liquid in the tube, its own hydrostatic pressure is created, which, due to the incompressibility of the liquid, is transmitted to each cone-shaped compartment located below, up to the lower membrane (8). In the right installation, the valve (4a) is closed and the membrane (8a) due to the forced rotation of the block (Ha), rising, forces to pour out through the open valve (6a) into the accumulation tank (13) provided for the return device on fig. 6 and 7. The cables (12) and (12a) fixed in the center of pressure for the eyebolts (38) and (38a) turn the block (1 1) and block (Ha), the axes of which are connected through ratchet gears (41) and (41a), and with them crank and valves (4) and (4a). Moreover, the area of the open window at the time of closing the valve (4) is slightly less than the area of the opening window of the valve (4a), which ensures the completion of the closing of the valve (4) and ensuring the continuity of rotation of the blocks (11) and (Pa). Perhaps this will require connecting through the axis of the blocks (11) a second of the same installation with the position of the intake valves (4) and drain (6) turned by 45 °. Useful power is removed through the rods (40) in any way, either through the crankshaft or through the blades (42), as in Fig. 6 and 7.
Для получения ещё более высоких уровней мощности (до 200Mвт) при малой высоте напорной трубки предлагается иное конструктивное решение, а именно создание виртуального напорного столба жидкости за счёт двухступенчатой мембранной камеры, как- на рис.8.. Для этого на конце штока верхней мембранной камеры (вместо шатуна КШМ) предлагается расположить поршень небольшого диаметра (в пределах 0,1 -0,15м), перемещающийся в поршневой камере, соединённой с полостью другой, нижней, «ёлoчки» и наполненной дизельным маслом. Возврат сработки (водяной) верхней «ёлoчки» производится ранее указанными способами, а масло в полости поршневой камеры и нижней «ёлoчки» перемещается вверх-вниз за ходом поршня. Здесь, конечно, велики потери в поршневой группе и потери вследствие противодействия силы давления масляного столба. Но их можно снизить применением жидкостей с малым удельным весом, вплоть до воздуха.To obtain even higher power levels (up to 200 MW) with a low pressure pipe height, another constructive solution is proposed, namely, the creation of a virtual pressure column of liquid due to a two-stage membrane chamber, as shown in Fig. 8. For this, at the end of the rod of the upper membrane chamber (instead of the crankshaft connecting rod) it is proposed to arrange a piston of small diameter (within 0.1 -0.15 m), moving in a piston chamber connected to the cavity of another, lower, Christmas tree and filled with diesel oil. The return of the (water) runoff of the upper "herringbone" is made by the previously indicated methods, and the oil in the cavity of the piston chamber and the lower "herringbone" moves up and down after the stroke of the piston. Here, of course, there are large losses in the piston group and losses due to counteraction of the pressure force of the oil column. But they can be reduced by the use of liquids with a low specific gravity, up to air.
Одним из таких устройств может быть устройство, представленное на рис.9, где в качестве механизма возврата сработки используются 6 пар радиально закреплённых, вращающихся на неподвижной оси (43) наполненных жидкостью напорных трубок (1) и (Ia) длиной 1 метр, имеющих расширительный насадок (44), закрытый водонепроницаемой (воздухопроводной) сеткой (45) с воздушным клапаном (46), снабжённым постоянным магнитом, приоткрывающимся при набегании в секторах 0° (+_10°) и 90° (+_10°) подпружиненных сердечников клапанов выпуска (47 и 47а) и впуска (48 и 48а) на неподвижно закреплённые на оси (43) в указанных выше секторах упоры (49 и 49а). Эти трубки через подшипники (50 и 51) с помощью шестерен (52,53,54,55) получают вращение в одну сторону за счёт храповиков (56 и 56а) от блоков (11) и (1 Ia), оси которых связаны шестернями (57 и 57а), как на фиг.4, что на рис.9. Работа устройства заключается в создании крутящего момента на оси (58) при перемещении штоков (40) и (40а) в противофазе за счёт фиксированного сдвига 6-ти напорных трубок (1) на 30° относительно напорных трубок (Ia). Перемещение штока (40) обеспечивается напором жидкости, залитой в полости трубки левой и правой части устройства. При нахождении одной из 6-ти трубок (1) в секторе 90° (+_Ю°) производится залив жидкости, выдавливаемой противоходом штока (40а) правой половины устройства за счёт блоков (11) и (l lа) через открывшийся при этом заливной клапан впуска (48), а при достижении сектора 0° (+_10°) налитая жидкость через открывшийся клапан выпуска (47) создаёт в левой полости , состоящей из п-ного числа последовательно соединённых камер (7), давление, которое, вызывая перемещение стенок камер вниз, создаёт силу • F=SPn, где S - площадь основания конуса камеры (м2),One of such devices can be the device shown in Fig. 9, where 6 pairs of radially fixed pressure tubes (1) and (Ia) 1 meter long, with expansion nozzles (44), closed waterproof (air-conducting) net (45) with an air valve (46) equipped with a permanent magnet, opening when the spring-loaded cores of the exhaust valves (47 and 47a) and inlet run in sectors 0 ° (+ _10 °) and 90 ° (+ _10 °) (48 and 48a) on the stops fixed on the axis (43) in the above sectors (49 and 49a). These tubes through bearings (50 and 51) using gears (52,53,54,55) receive rotation in one direction due to ratchets (56 and 56a) from blocks (11) and (1 Ia), the axes of which are connected by gears ( 57 and 57a), as in Fig. 4, which in Fig. 9. The operation of the device is to create a torque on the axis (58) when moving the rods (40) and (40a) in antiphase due to a fixed shift of 6 pressure tubes (1) by 30 ° relative to the pressure tubes (Ia). The movement of the rod (40) is ensured by the pressure of the liquid poured into the tube cavity of the left and right parts of the device. When one of the 6 tubes (1) is in the 90 ° sector (+ Ю ° °), liquid is poured, squeezed out by the countercurrent rod (40a) of the right half of the device due to the blocks (11) and (l la) through the filling valve that opens at the same time inlet (48), and when the sector reaches 0 ° (+ _10 °), the liquid poured through the opening exhaust valve (47) creates in the left cavity, consisting of the nth number of series-connected chambers (7), a pressure that causes the walls to move chambers down, creates a force • F = SPn, where S is the area of the base of the cone of the chamber (m 2 ),
P - давление, соответствующее общей высоте уровня жидкости (Па), п- число камер. В этот момент открывается и воздушный клапан (46) за счёт отталкивающего действия одноимённого поля закреплённого в этом секторе магнита.P is the pressure corresponding to the total height of the liquid level (Pa), p is the number of chambers. At this moment, the air valve (46) opens due to the repulsive action of the same field fixed in this sector of the magnet.
Размер высоты конуса каждой из камер в растянутом состояннии «ёлoчки» составляет всего несколько мм или см (в зависимости от упругости материала пластин, составляющих камеру, и размеров их площади) из условия использования минимальных усилий на получение упругих деформаций. В этом заключается выигрыш в энергии , так как помимо роста общей силы давления от числа п-камер, возрастает в п-раз и путь перемещения этой силы L, что даёт A=FLn2. Объём каждой из насадок (44) или (44а) на концах каждой из трубок (1) и (Ia) делается равным максималному значению переменного объёма камер (7) и (7а). Это обеспечивает их очередное наполнение через 270° поворота и , соответствено, слив через 360° при набегании клапанов (47 и 47а), (48 и 48а) на упоры (49 и 49а). Таким образом, вращение трубок (1) и (Ia) относительно одного такта наполнения и опорожнения кaмep(7) и (7а) производится в 6 раз медленнее, что обеспечивается шестернями (52,53,54,55). Предварительную оценку (без учёта потерь на трение) эффективности такой установки определим при максимальном ходе мембраны камеры L=0,02м (рабочий ход Ln) и напоре 1,1м (высота жидкости в трубке и полости установки) путём подсчёта разности полезной энергии An за счёт сил давления иThe size of the height of the cone of each of the chambers in the stretched state of the “herringbone” is only a few mm or cm (depending on the elasticity of the material of the plates making up the chamber and the size of their area) from the condition of using minimal efforts to obtain elastic deformations. This is the gain in energy, since in addition to the increase in the total pressure force from the number of p-chambers, the path of displacement of this force L also increases p-times, which gives A = FLn 2 . The volume of each of the nozzles (44) or (44a) at the ends of each of the tubes (1) and (Ia) is made equal to the maximum value of the variable volume of the chambers (7) and (7a). This ensures that they are filled again after 270 ° of rotation and, accordingly, drain through 360 ° when the valves (47 and 47a), (48 and 48a) run onto the stops (49 and 49a). Thus, the rotation of the tubes (1) and (Ia) with respect to one cycle of filling and emptying the chambers (7) and (7a) is 6 times slower, which is ensured by gears (52,53,54,55). A preliminary assessment (without taking into account friction losses) of the effectiveness of such a setup is determined at the maximum chamber membrane stroke L = 0.02m (working stroke Ln) and a head 1.1m (fluid height in the tube and the cavity of the setup) by calculating the difference in useful energy A n for account of pressure forces and
, , 1 п +0,5Ln2 -0,5Ln). Принимаем вес жидкости в оголовнике (44) каждой из труб и вес жидкости в левой или правой полости равными весу жидкости в камерах растянутой «ёлoчки», то-есть G=SlO п 0,5L, тогда Fct=3 G= l,5S104nL и F= S104(l,ln +0,5Ln2 -0,5Ln) +i,5S104nL, F= S104(l,ln +0,5Ln2+Ln), отсюда An= S l 04( 1,1 п +0,5Ln2+Ln) Ln= S104(l,ln2 +0,5L2n3+L2n2). Подставив L=0,02, имеем An= S(224п2+2п3)., , 1 p + 0.5Ln2 -0.5Ln). We take the weight of the liquid in the head end (44) of each of the pipes and the weight of the liquid in the left or right cavity equal to the weight of the liquid in the chambers of the stretched Christmas tree, that is, G = SlO p 0.5L, then F ct = 3 G = l, 5S10 4 nL and F = S10 4 (l, ln + 0.5Ln2 -0.5Ln) + i, 5S10 4 nL, F = S10 4 (l, ln + 0.5Ln 2 + Ln), hence A n = S l 0 4 (1.1 p + 0.5Ln 2 + Ln) Ln = S104 (l, ln 2 + 0.5L 2 n 3 + L 2 n 2 ). Substituting L = 0.02, we have A n = S (224п 2 + 2п 3 ).
Оценим затратную работу A3= G Ln, где G = S104n 0,5L -вес сработки, а L =l.l+0,5Ln , Aз= S104n 0,5L(l.l+0,5Ln)=110 Sп+0,5 Sп2.Let us estimate the costly work A 3 = G Ln, where G = S10 4 n 0.5L is the weight of the run-in, and L = l.l + 0.5Ln, A s = S10 4 n 0.5L (l.l + 0.5Ln ) = 110 Sp + 0.5 Sp 2 .
Тогда Apaб=224 Sп2+2Sп3 --1 10 Sn -0,5 Sп2=223,5 Sп2+2Sп3 --110 Sn и для п=l это APaб=l 15,5S, для п=10 это Apaб=23250S, для п=100 это Apaб=4224000 S и, соответственно, при S=0,2м2 это APaб=23,lдж, =4650дж , =844800дж. Максимальную мощность установки можно получить при частоте циклов с периодичностью , повидимому, не более 0,5гц.Toгдa ожидаемая мощность при п=100 , если посчитать достаточным положить мощность одной из половин утановки на преодоление сил трения и гидравлических потерь.Then A pa = 224 Sp 2 + 2 Sp 3 --1 10 Sn -0.5 Sp 2 = 223.5 Sp 2 + 2 Sp 3 --110 Sn and for n = l this is Pa = l 15,5S, for p = 10 is A pab = 23250S, for n = 100 is A = pab 4,224,000 and S, respectively, S = 0.2 m 2 pab is A = 23, ldzh = 4650dzh = 844800dzh. The maximum power of the installation can be obtained at a cycle frequency with a frequency of, apparently, no more than 0.5 Hz. Then the expected power at n = 100 if deemed sufficient put the power of one of the halves of the installation to overcome friction and hydraulic losses.
В случае применения способа соединения жидкостных рабочих камер не последовательно, как в «ёлoчкe», а параллельно, получаются следующие варианты устройств, как на рис.10 с расположением блоков камер по кругу, или линейно (рис. 10а). Здесь камеры (7) объединены по 10 штук в блоки (64), по 6 блоков в каждом из 16 секторов (65). Камера (7) представляет собой полость, составленную из тонких, упругих металлических ( или эластичных пластмассовых) дисков, сваренных по периметру, и имеющими в ненапряжённом состоянии вход на 1A часть периметра шириной 1 мм для протекания жидкости. Вход путём сварки состыкован с плоским переходником (61), который в свою очередь состыкован единым разъёмом, объединяющим все диски одного сектора (65) для герметичной состыковки с одной из 2-х переходных полостей (66), объединяющих рабочие камеры одного направления расширения при поступлении в них жидкости. Жидкость поступает в переходную полость от коммутатора (62).чepeз впускной (48) и выпускной (47) клапаны, открывающиеся при набегании выходов соответствующих трубок (1) на нажимные кулачки (49), закреплённые на неподвижной оси (43). Конструкция из 2-х , сдвинутых на 30° , групп напорных трубок (1) с όголовниками (44) вращается на подшипниках (50), закреплённых на неподвижной оси (43), за счёт передачи момента вращения шестернями (52 и 54) на оси (63) зубчатому обручу (67). Момент вращения на шестерне (54) на неподвижно закреплённой оси (63) получается от колебательных движений линейной ( на самом деле слегка изогнутой вдоль периметра внешнего рабочего кольца (60), соединённого с общей подвижной рамкой сектора из п-ного числа рабочих камер) шестерён (59 или 59а) , имеющими нарезку зубьев в секториальной или радиальной плоскостях. Оголовники (44) с наружной стороны снабжены водонепроницаемой сеткой с воздушным клапаном (45), открывающимся при набегании его на соответствующий кулачек (68) на неподвижном заградительном корпусе (2) в секторах нахождения кулачков (49 и 49а).In the case of applying the method of connecting the liquid working chambers not in series, as in the "herringbone", but in parallel, the following device variants are obtained, as in Fig. 10 with the arrangement of the camera blocks in a circle or linearly (Fig. 10a). Here, the cameras (7) are combined 10 pieces into blocks (64), 6 blocks in each of 16 sectors (65). The chamber (7) is a cavity made up of thin, elastic metal (or elastic plastic) discs welded around the perimeter and having in an unstressed state an entrance to 1 A part of the perimeter 1 mm wide for liquid to flow. The input by welding is docked with a flat adapter (61), which, in turn, is docked with a single connector that combines all the disks of one sector (65) for a tight fit with one of the 2 transition cavities (66) that combine the working chambers of the same direction of expansion upon receipt liquids in them. The fluid enters the transition cavity from the switch (62). Through the inlet (48) and outlet (47) valves that open when the outputs of the corresponding tubes (1) run onto the pressure cams (49), mounted on a fixed axis (43). A design of 2 groups of pressure tubes (1) shifted by 30 ° with head (44) rotates on bearings (50) mounted on a fixed axis (43) due to the transmission of torque by gears (52 and 54) on the axis (63) toothed hoop (67). The moment of rotation on the gear (54) on a fixed axis (63) is obtained from linear vibrations (actually slightly curved along the perimeter of the outer working ring (60) connected to the common moving frame of the sector from the nth number of working chambers) 59 or 59a) having cutting teeth in sectorial or radial planes. The ogolovniki (44) on the outside are equipped with a waterproof mesh with an air valve (45) that opens when it runs onto the corresponding cam (68) on a stationary guard housing (2) in the cam sectors (49 and 49a).
Работа устройства происходит за счёт наполнения камер (7) одной из половин устройства жидкостью из очередной напорной трубки (1), расположившейся при вращении всех 16 трубок ( фактически на одной оси) в зоне действия впускного кулачка (48) левой половины устройства и выпускного кулачка (47а) правой половины. При этом под давлением 1 метрового столба жидкости в левой части устройства заполняются полости рабочих камер (7) всех секторов этой половины и возникающей при этом силой давления и силой тяжести жидкости заставляют двигаться каретки (60) всех секторов этой половины с закреплённой на ней плоской шестерней (59а) и тем самым вращаться за счёт храповика в одну сторону ось (63), а через неё и весь узел с трубками (1). В этот момент в правой половине устройства эти каретки действуют сжимающе на рабочие камеры правой стороны устройства и выдавливает из них жидкость, перетекающую через выпускной клапан (47а) в соответствующую трубку (1), заполняя до отказа оголовник (44а) Дальнейший поворот узла с трубками (1) заставляет поменяться процессам левой и правой половин и продолжить вращение трубок, а через линейную шестерню (596) с вертикально нарезанными зубьями через шестерню (59а и 596) с храповиками получается однонаправленное вращение шестерни на выходном валу (58). Принципиально, вплоть до мелочей, похожа и работа установки с линейно (рис.10а) расположенными рабочими -камерами (7). Оценим мощность этой установки. Зададимся определёнными параметрами : размер рабочей камеры Д=0,25м, минимальный размер между стенками - 0,001м., максимальный- 0,003м., толщина дисков -0,0002м., тогда в одном из 8 секторов одной из половин установки размер дуги , равный рабочему ходу сектора, как и всех остальных, составляет 0,002м. х 60 =0,12м., высота напора 1,34м ( то- есть общий вертикальный размер 2,7м.), площадь диcкoв-S=0,049м ., боковая сила одной камеры -F=657н, всех 480штyк -ΣF=315360н., отсюда А =37843дж. Положим энергию, выработанную правой половиной установки, равной энергии затрат, то-есть кпд=0,5. Тогда при T=2ceк. мощность установки 18,9квт. При высоте 2,7м. такую установку можно разместить разве -что на троллейбусе, но маловата мощность.- но есть резерв по горизонтальному габариту (в рассмотренном случае это- 1,45м., но ширина троллейбуса 2,2м.). Тогда размер диска камеры можно увеличить до 0,375м., число рабочих камер - до 1840 штук ( по 1 15 штук в секторе), а рабочий ход до 0,23м. , площадь диcкa-S= 0,1 lм2., сила давления Fcd=l ЮОн., общая сила каждой из частей установки - F=1012000н.The operation of the device is due to the filling of the chambers (7) of one of the halves of the device with liquid from the next pressure pipe (1), which is located during rotation of all 16 pipes (practically on the same axis) in the range of the inlet cam (48) of the left half of the device and the exhaust cam ( 47a) of the right half. At the same time, under the pressure of a 1 meter liquid column, the cavities of the working chambers (7) of all sectors of this half are filled in and the pressure force and gravity of the liquid arising from this force the carriage (60) of all sectors of this half to move with a flat gear fixed to it ( 59a) and thereby rotate the axle (63) at the expense of ratchet in one direction, and through it the entire assembly with tubes (1). At this moment, in the right half of the device, these carriages act compressively on the working chambers of the right side of the device and squeeze liquid out of them, flowing through the exhaust valve (47a) into the corresponding tube (1), filling the headband (44a) to failure. 1) forces the processes of the left and right halves to change and continue the rotation of the tubes, and through a linear gear (596) with vertically cut teeth through a gear (59a and 596) with ratchets, a unidirectional rotation of the gear on the output shaft (58) is obtained. Fundamentally, down to the smallest detail, the operation of the installation with linearly (Fig. 10a) working cameras is similar (7). Let's estimate the power of this installation. Let us set certain parameters: the size of the working chamber is D = 0.25m, the minimum size between the walls is 0.001m., The maximum is 0.003m., The thickness of the disks is 0.0002m. Then in one of the 8 sectors of one of the installation halves the arc size is equal to the working stroke of the sector, like all others, is 0.002m. x 60 = 0.12 m., head height 1.34 m (that is, the total vertical size of 2.7 m.), area of disks-S = 0.049 m., lateral force of one camera -F = 657n, all 480pcs -ΣF = 315360n ., hence A = 37843j. We put the energy generated by the right half of the installation equal to the cost energy, that is, efficiency = 0.5. Then for T = 2 sec. power of the installation is 18.9 kW. At a height of 2.7m. such an installation can be placed, except perhaps on a trolleybus, but the power is small. but there is a reserve for the horizontal dimension (in the case considered, it is 1.45 m., but the width of the trolleybus is 2.2 m.). Then the disk size of the camera can be increased up to 0.375 m., The number of working chambers - up to 1840 pieces (1 15 pieces per sector), and the working stroke up to 0.23 m. , disk area-S = 0.1 lm 2. , pressure force F cd = l YuOn., the total force of each part of the installation is F = 1012000n.
При рабочем ходе 0,23м. и T=2ceк. A= 232760дж или 1 16,4квт. Однако при сработке в 57,5 литров, при 16 трубах напора это выливается в 2 тонны воды. Поэтому такая установка скорее всего применима в стационарных условиях.With a working stroke of 0.23m. and T = 2 sec. A = 232760J or 1 16.4 kW. However, with a discharge of 57.5 liters, with 16 pressure pipes this results in 2 tons of water. Therefore, such an installation is most likely applicable in stationary conditions.
Выход найден в установке с максимально уменьшенным использованием жидкости за счёт отказа от большого количества труб напора, как на рис.l 1, с вариантами ' накопительных ёмкостей в виде цилиндра с поршнем (68) или гофрированной переменной ёмкости (69) и полностью одинаковые в остальном. В обоих установках применены подвижные в вертикальной плоскости относительно корпуса (2) две трубки нaпopa(l) и (Ia) высотой lметр, наполненные жидкостью. Снизу к ним ввинчены впускные клапаныYield found in decreased installation with maximum use of the liquid due to failure of a large number of pressure pipes as in ris.l 1, with embodiments of 'collecting containers in the form of a cylinder with a piston (68) or corrugated variable capacitance (69) and completely identical in other respects . In both installations, two tubes in the vertical plane with respect to the body (2) are used, for example, tubes (l) and (Ia) of height l meter, filled with liquid. The intake valves are screwed into them from below.
(48) -и (48а), в свою очередь закреплённые сверху на подвижном поршне (68) или на подвижном торце (70) гофрированной ёмкости (69). Поршень (68) или торец (70) жёстко связан с центром давления самой нижней мембраны «ёлoчки» полым штоком (40), в котором перемещается штанга (71), упирающаяся верхним концом в сердечник клапана (48), а нижним концом в кулису (72), насаженную на одну ось с храповиком и шестерней (73). Эта ось расположена на штоке (40) на уровне его верхнего положения при ходе вверх таким образом, чтобы зубья шестерни (73) были в надёжном зацеплении с крайним положением линейной зубчатой передачи (74), закреплённой в стенке проёма корпуса (2)(48) -and (48a), in turn, mounted on top of the movable piston (68) or on the movable end (70) of the corrugated container (69). The piston (68) or end face (70) is tightly connected to the pressure center of the lowest membrane of the “herringbone” with a hollow rod (40), in which the rod (71) moves, abutting the upper end against the valve core (48), and the lower end into the wings ( 72) mounted on one axis with ratchet and gear (73). This axis is located on the rod (40) at the level of its upper position during the upward stroke so that the gear teeth (73) are in reliable engagement with the extreme position of the linear gear transmission (74) fixed in the wall of the housing opening (2)
( иначе сказать нижнего торца цилиндра поршневой камеры или гофрированной ёмкости), связывающего полость поршневой камеры (или гофрированной ёмкости) с полостями рабочих камер (7) «ёлoчки». Концы штоков (40 и 40а) связаны через коромысло (75), на оси которого находятся шестерни (76) с храповиками для передачи одностороннего момента вращения. В основании клапанов (48 и 48а) стоят пневмоклапаны (77) для стравливания выделяющегося из жидкости растворённого газа.(in other words, the lower end of the cylinder of the piston chamber or corrugated capacity), connecting the cavity of the piston chamber (or corrugated capacity) with the cavities of the working chambers (7) of the "Christmas tree". The ends of the rods (40 and 40a) are connected through a beam (75), on the axis of which there are gears (76) with ratchets to transmit a unilateral torque. At the base of the valves (48 and 48a) are pneumatic valves (77) for bleeding the dissolved gas released from the liquid.
Работа левой и правой частей установки , как обычно, производится в противофазе. Столб жидкости напорной трубки (1) с открытым клапаном (48) заставляет пердвигаться вниз полый шток (40), на. котором закреплена шестерня (73) с кулисой (72), которые вследствие зацепления с линейной шестерней (74) начинают вращаться. При этом сердечник (штанга) (71) скользит нижним концом по выпуклой части кулисы (72) и поддерживает в открытом состоянии клапан (48). Попадание штанги (71) в углубление кулисы (72) вызывает закрытие клапана (48) и прекращение действия силы давления жидкости от напорной трубки (1). В этот момент в правой части установки открывается клапан (48а) и вниз идёт шток (40а), поднимающий вверх подвижную часть левой половины установки через коромысло (75 и 75а) и блоки (11 и 1 Ia). Оценим величину сил, действующих при этом, задавшись определёнными параметрами установки : диска рабочей камеры 0,4м., её площадь 0,1256м2, максимальный размер высоты конусов, из которых состоит рабочая камера 0,02м., их количество 10, высота напора lм. Максимальный объём полости «ёлoчки» V= Vпepeм- +V0Cтaт-=S3 0,02м/2xп +Sз 0,00 lм.х п=0,0138м3. Очевидно, что V3мaкc =V2мaкc, но V3=S3xδ/2 , V2=S2xδ , тогда S3=2S2 , и д2=0,7дз =0,32м., Дi принимаем равным 0,01м., см. фиг.5 на рис.l 1. Сила давления в центре давления «ёлoчки» F3=Sз(h+δ)п 104=2S2(h+δ)п 104. Сила давления, действующая вверх на поршень, F2=S2hпl04. Силу тяжести жидкости можно не учитывать. Как видно, сила F3 более чем вдвое превышает F2 и результирующая F=S2hпl0 +2Sгδпl04 =6530(н) повлечёт поршень вниз, проделывая работу A=FxO,2м=1306дж.пo преодолению сил трения и веса подвижной части конструкции. 00001The work of the left and right parts of the installation, as usual, is in antiphase. The liquid column of the pressure tube (1) with the valve open (48) forces the hollow stem (40) to move down, onto. which is fixed gear (73) with the wings (72), which due to engagement with the linear gear (74) begin to rotate. In this case, the core (rod) (71) slides its lower end along the convex part of the wings (72) and maintains the valve (48) open. If the rod (71) enters the recess of the wings (72), it closes the valve (48) and terminates the action of the fluid pressure force from the pressure tube (1). At this moment, the valve (48a) opens on the right side of the installation and the stem (40a) goes down, lifting up the moving part of the left half of the installation through the beam (75 and 75a) and blocks (11 and 1 Ia). Let us estimate the magnitude of the forces acting in this case, having set certain installation parameters: the working chamber disk 0.4m., Its area 0.1256m2, the maximum height of the cones that make up the working chamber 0.02m., Their number is 10, the head height is lm. The maximum volume of the cavity of the "herringbone" is V = V per perm- + V 0C tat - = S 3 0.02m / 2xp + Sz 0.00 lm.x p = 0.0138m 3 . Obviously, V 3ma kc = V 2mak c, but V 3 = S 3 xδ / 2, V 2 = S 2 xδ, then S 3 = 2S 2 , and d 2 = 0.7 dz = 0.32 m., We take equal to 0.01 m., see figure 5 in Fig. 1. The pressure force in the center of pressure of the "herringbone" F 3 = Sz (h + δ) n 104 = 2S 2 (h + δ) n 10 4 . The pressure force acting upward on the piston, F 2 = S 2 hpl0 4 . The gravity of the liquid can be ignored. As you can see, the force F 3 more than doubles F 2 and the resulting F = S 2 hпl0 + 2Sгδпl0 4 = 6530 (n) will cause the piston to go down, doing work A = FxO, 2m = 1306j. To overcome the friction forces and the weight of the moving part of the structure . 00001
В работе этой конструкции определяющим является поведение жидкости в напорной трубке (1). На площади нижнего среза трубки (1) S!=0,785xl04м2 давление P=IO4IIa, тогда Fτpyбки =0,785(н). плюс столько же силы тяжести, всего l,57(н), что указывает на отставание жидкости в трубке от движения вниз подвижной части конструкции. Для принятых параметров устройства выход находится в применении вместо гладкой трубки — гофрированной с диаметром внешних колец 0,14м. и внутренних 0,01м. и общей длиной в 1 метр. Учитывая это, общий вес жидкости составит 280(н), гдel26н вес жидкости в камере «ёлoчки» и 154н в гофрированной трубке. Отсюда полезная работа составит A=1250дж или 2500xKПД(дж) и может быть использована в качестве двигателя разве что на велосипеде. Гораздо выгоднее применить её как своего рода «зaпaльнyю» установку для получения гораздо большей мощности при допустимых размерах и весе установки, например, при воздействии рабочего хода штока в установке с запараллеленными камерами, рассмотренной ранее. В ней при W=I 16,4квт мощности сработка составляетIn the work of this design, the behavior of the fluid in the pressure tube (1) is decisive. In the area of the lower cut of the tube (1) S ! = 0.785xl0 4 m 2 pressure P = IO 4 IIa, then F τ py bq = 0.785 (n). plus the same amount of gravity, just l, 57 (n), which indicates the lag of the liquid in the tube from the downward movement of the moving part of the structure. For the adopted parameters of the device, the output is used instead of a smooth tube - corrugated with a diameter of external rings of 0.14 m. and internal 0.01m. and a total length of 1 meter. Given this, the total weight of the liquid will be 280 (n), where 26 l is the weight of the liquid in the herringbone chamber and 154 l in the corrugated tube. Hence, the useful work will be A = 1250J or 2500xKPD (j) and can be used as an engine except on a bicycle. It is much more profitable to use it as a kind of “firing” installation for obtaining much greater power with the permissible dimensions and weight of the installation, for example, under the influence of the stroke of the rod in the installation with parallel cameras, discussed earlier. In it, at W = I 16.4 kW of power, the operating time is
0,0575м3 , следовательно, при её рабочем ходе 0,12м. площадь буферной ёмкости составляет 0,479м2 и для вытеснения из неё жидкости давлением в 0,laтм.(104 Па) потребуется сила F=0,0575м2xl04Пa=575н. Рассматриваемая же установка развивает усилие 6530н, то-есть больше, чем в 10 раз. Это открывает возможность ставить такую сдвоенную установку в качестве двигателя, практически, на любое транспортное средство, так как коэффициент использования веса двигателя на lквт энергии не выше, чем в дизельном двигателе. 0.0575 m 3 , therefore, with its working stroke of 0.12 m. the area of the buffer tank is 0.479 m 2 and for displacing fluid from it with a pressure of 0, lit. (10 4 Pa), a force of F = 0.0575 m 2 xl0 4 Pa = 575n is required. The installation under consideration develops a force of 6530n, that is, more than 10 times. This makes it possible to put such a twin installation as an engine on practically any vehicle, since the coefficient of use of the engine weight per l kW of energy is not higher than in a diesel engine.
Claims
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LV070066 | 2007-06-08 | ||
| LVP-07-66 | 2007-06-08 | ||
| LVP-07-144 | 2007-12-13 | ||
| LVP-07-144A LV13965A (en) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Hydraulic unit with rotational device for filling up the vessels with liquid providing its continuous circular motion by gravity |
| LVP-08-48A LV14043A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Hydraulic device creating torque by gravity |
| LVP-08-48 | 2008-03-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2008150149A1 true WO2008150149A1 (en) | 2008-12-11 |
Family
ID=40093883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/LV2008/000001 Ceased WO2008150149A1 (en) | 2007-06-08 | 2008-04-03 | Possible devices of water-powers of gravitations defence of noosfery of spaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2008150149A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012064163A1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-18 | Guzenko Wladimir Grigoriewich | Hydraulic device for producing torque |
| CN118844654A (en) * | 2024-08-09 | 2024-10-29 | 海口食尚智能科技有限公司 | A soybean skin production line |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1114392A (en) * | 1994-06-27 | 1996-01-03 | 祝永全 | Perpetual mobilia constituted according to principle of lever and hydraulic transmission |
| RU2005125739A (en) * | 2003-01-14 | 2006-01-10 | Марью Тейшейра КАВАЛЬЕРУ (BR) | HYDRAULIC MACHINE FOR DISCHARGE AND REMOVAL OF LIQUID DURING INTERNAL MOVEMENTS FOR ELECTRICITY PRODUCTION |
| WO2007049288A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Astad Nadir Parakh | A system for generating continuous energy |
-
2008
- 2008-04-03 WO PCT/LV2008/000001 patent/WO2008150149A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1114392A (en) * | 1994-06-27 | 1996-01-03 | 祝永全 | Perpetual mobilia constituted according to principle of lever and hydraulic transmission |
| RU2005125739A (en) * | 2003-01-14 | 2006-01-10 | Марью Тейшейра КАВАЛЬЕРУ (BR) | HYDRAULIC MACHINE FOR DISCHARGE AND REMOVAL OF LIQUID DURING INTERNAL MOVEMENTS FOR ELECTRICITY PRODUCTION |
| WO2007049288A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Astad Nadir Parakh | A system for generating continuous energy |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KABARDIN O.F.: "Fizika", MOSCOW, PROSVESCHENIE, 1991, pages 51 - 53, XP008172378 * |
| YAVORSKY B.M. ET AL.: "Spravochnik po fizike", MOSCOW, NAUKA, 1990, pages 33 - 34 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012064163A1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-18 | Guzenko Wladimir Grigoriewich | Hydraulic device for producing torque |
| CN118844654A (en) * | 2024-08-09 | 2024-10-29 | 海口食尚智能科技有限公司 | A soybean skin production line |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102132034B (en) | An oceanic wave energy utilization system | |
| US8011182B2 (en) | Vertical gravity/buoyancy power generator | |
| CN101952583B (en) | Ocean wave energy for desalination and electricity | |
| US20110162356A1 (en) | Rotational gravity/buoyancy power generator | |
| US7434396B2 (en) | Economy of motion machine | |
| US8881517B2 (en) | Water-wave/flowing-water energy transformer | |
| US7043904B2 (en) | Electrical energy from live loads | |
| EP3464881B1 (en) | Energy harvesting from moving fluids using mass displacement | |
| EP2770194A1 (en) | Wave-power electricity generation system | |
| RU2362907C1 (en) | Method and device for kinetic power interchange with liquids | |
| CN101603497A (en) | The ocean tidal wave energy utilizes and power generating equipment | |
| CN102900592A (en) | Floating platform wave energy storage system and wave energy power generation system | |
| KR101392282B1 (en) | Sea wave-power generatng apparatus) | |
| KR20120117840A (en) | Methods and systems for power generation by changing density of a fluid | |
| US20150013326A1 (en) | Power generating apparatus | |
| RU2150021C1 (en) | Method and megawatt-capacity power-plant module for recovering energy of reusable sources (options) | |
| US20120167562A1 (en) | Displacement drive | |
| WO2008150149A1 (en) | Possible devices of water-powers of gravitations defence of noosfery of spaces | |
| US12000368B2 (en) | Small hydropower generator of novel concept, using ferris wheel | |
| US12078140B2 (en) | Method of electric energy generation and power generation system, in particular a power plant | |
| CN104165117A (en) | Power generation method for realizing superpower automatic circulation and automatic compensation-output by means of buoyancy and gravity | |
| CN107781098B (en) | Submerged floating compression type wave energy power generation device | |
| CN110486256A (en) | A kind of ocean engineering water pumping equipment | |
| JP7683015B2 (en) | Improved system and method for generating electrical energy from air-hydro power | |
| WO2021190073A1 (en) | Deep-sea pressure power generation apparatus having open/close-controllable space |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 08741583 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 08741583 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |