ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ Российский патент 2000 года по МПК F03G3/00 

Изобретение относится к преобразователям энергии и может быть использовано в качестве привода при производстве электроэнергии.

Известен преобразователь энергии, который содержит грузовой и уравновешивающий механизмы и вал потребителя энергии [1]. Грузовой и уравновешивающий механизмы, кинематически связанные через систему шестерен и дисков, создают вращающий момент, который передается валу потребителя энергии.

Основным недостатком известного преобразователя энергии является то, что его эксплуатационные возможности ограничены ввиду невозможности использования его для преобразования гравитационной энергии движущегося транспортного средства в механическую энергию вращения вала потребителя энергии.

Известен также преобразователь энергии, содержащий два кинематически связанных и установленных противофазно относительно друг друга силовых блока, каждый из которых выполнен в виде кинематически связанных грузового и уравновешивающего механизмов, и пусковое устройство [2]. Грузовой механизм каждого силового блока выполнен в виде имеющего возможность вертикального перемещения груза, а уравновешивающий механизм выполнен в виде блока шестерен. Кинематическая связь грузового и уравновешивающего механизмов осуществляется через шестерни, закрепленные на ведущем валу. Силовые блоки связаны между собой через общий ведущий вал с неподвижно закрепленными на нем промежуточными и ведущими шестернями.

Основным недостатком известного преобразователя энергии является невозможность использования его для преобразования гравитационной энергии движущегося транспортного средства в механическую энергию вращения вала потребителя энергии.

В связи с вышеизложенным была поставлена задача разработать такой преобразователь энергии, который, являясь участком проезжей части дороги, позволил бы преобразовать гравитационную энергию движущегося транспортного средства в механическую энергию вращения вала потребителя энергии.

Поставленная задача решается заявленным преобразователем энергии, выполненным в виде силового блока, включающего кинематически связанные между собой грузовой и уравновешивающий механизмы и вал потребителя энергии. Грузовой механизм содержит две подвижные шарнирно соединенные между собой платформы, установленные своими опорными сторонами на проезжей части дороги с возможностью возвратно-поступательного движения опорных сторон по направлению продольной оси дороги, причем платформы являются частью проезжей части дороги. Ось шарнирного соединения платформ ориентирована параллельно опорным сторонам платформ и перпендикулярно продольной оси дороги. Уравновешивающий механизм выполнен в виде механизма возврата, содержащего по меньшей мере два кронштейна, размещенные по обеим сторонам дороги, по меньшей мере два блока, размещенные на кронштейнах, по меньшей мере два груза и по меньшей мере два троса, каждый из которых одним своим концом через блок соединен с одним из грузов, а вторым - с грузовым механизмом непосредственно у шарнирного соединения. При этом кинематическая связь грузового механизма с валом потребителя энергии осуществляется посредством силового привода, содержащего толкатель, шатун, зубчатый сектор, храповой механизм с ведущей и ведомой шестернями, ведущую шестерню вала потребителя энергии и ведомую шестерню вала потребителя энергии, жестко соединенную с этим валом.

В заявленном преобразователе энергии общими существенными признаками для него и для прототипа являются:
- преобразователь энергии;
- в виде силового блока;
- грузовой механизм;
- уравновешивающий механизм;
- кинематическая связь грузового и уравновешивающего механизмов;
- вал потребителя энергии.

Сопоставительный анализ заявленного преобразователя энергии и прототипа показывает, что первый имеет, в отличие от прототипа, следующие существенные признаки:
- грузовой механизм выполнен в виде двух подвижных шарнирно соединенных между собой платформ, которые своими опорными сторонами установлены на проезжую часть дороги с возможностью возвратно-поступательного движения опорных сторон по направлению продольной оси дороги;
- платформы являются частью проезжей части дороги;
- ось шарнирного соединения платформ ориентирована параллельно опорным сторонам платформ и перпендикулярно продольной оси проезжей части дороги;
- уравновешивающий механизм выполнен в виде механизма возврата, который содержит по меньшей мере два кронштейна, размещенные по обеим сторонам дороги, по меньшей мере два блока, размещенные на кронштейнах, по меньшей мере два груза и по меньшей мере два троса, каждый из которых одним своим концом через блок соединен с одним из грузов, а вторым - с грузовым механизмом непосредственно у шарнирного соединения;
- кинематическая связь грузового механизма с валом потребителя энергии осуществляется посредством силового привода;
- силовой привод содержит толкатель, шатун, зубчатый сектор, храповой механизм с ведущей и ведомой шестернями, ведущую шестерню вала потребителя энергии и ведомую шестерню вала потребителя энергии, жестко соединенную с этим валом.

Именно такая совокупность всех существенных признаков позволила разработать преобразователь энергии, который обеспечил преобразование гравитационной энергии движущегося транспортного средства в механическую энергию вращения вала потребителя энергии.

На основании изложенного можно заключить, что все существенные признаки, характеризующие заявленный преобразователь энергии, имеют причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. обеспечивают получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны. Благодаря данной совокупности существенных признаков стало возможным решить поставленную задачу.

Следовательно, изобретение является новым и обладает изобретательским уровнем, т.е. оно явным образом не следует из уровня техники и является промышленно применимым.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен продольный разрез преобразователя энергии, на фиг. 2 - местный вид по А на фиг. 1.

Преобразователь энергии содержит силовой блок, состоящий из кинематически соединенных между собой грузового и уравновешивающего механизмов, и вал потребителя энергии 1. Грузовой механизм содержит две подвижные платформы 2, связанные между собой шарнирным соединением 3. Платформы 2 своими опорными сторонами 4 установлены на проезжей части дороги 5 с возможностью возвратно-поступательного движения опорных сторон по направлению продольной оси дороги. Платформы 2 являются частью проезжей части дороги 5. Ось шарнирного соединения 3 платформ 2 ориентирована параллельно опорным сторонам 4 платформ и перпендикулярно продольной оси дороги. Уравновешивающий механизм выполнен в виде механизма возврата и содержит два кронштейна 6, размещенные по обе стороны проезжей части дороги 5, два блока 7, размещенные на кронштейнах 6, два груза 8 и два троса 9. Каждый трос 9 одним своим концом через блок 7 соединен с одним из грузов 8, а вторым - с грузовым механизмом непосредственно в месте шарнирного соединения 3. Кинематическая связь грузового механизма с валом потребителя энергии 1 осуществляется посредством силового привода. Силовой привод содержит толкатель 10, шатун 11, зубчатый сектор 12, храповой механизм с ведущей шестерней 13 и ведомой шестерней 14, ведущую шестерню 15 вала потребителя энергии 1 и ведомую шестерню 16 вала потребителя энергии 1, жестко соединенную с этим валом. Механизм возврата укреплен на железобетонных панелях 17, закрепленных в грунте по обеим сторонам проезжей части дороги 5.

Преобразователь энергии работает следующим образом.

Перемещаясь по проезжей части дороги 5 транспортное средство въезжает на платформы 2 грузового механизма. Под действием гравитационных сил транспортного средства платформы 2, преодолевая гравитационные силы грузов 8 уравновешивающего механизма, перемещаются вниз, разворачиваясь относительно их шарнирного соединения 3 одна против часовой стрелки, другая - по часовой стрелке. При этом опорные стороны 4 платформ 2 перемещаются по направлению продольной оси дороги 5 одна по направлению движения транспортного средства, другая - в противоположном направлении.

Перемещаясь вниз, платформы 2 перемещают в этом же направлении жестко связанный с ними толкатель 10, который через шарнирно связанный с ним и с зубчатым сектором 12 шатун 11 разворачивает зубчатый сектор вокруг его оси на определенный угол против часовой стрелки.

Разворачиваясь, зубчатый сектор 12 вращает ведущую шестерню 13 и ведомую шестерню 14 храпового механизма по часовой стрелке. Ведомая шестерня 14 храпового механизма, жестко соединенная с ведущей шестерней 15 вала потребителя энергии, обеспечивает вращение ведомой шестерни 16 вала потребителя энергии жестко соединенной с этим валом, против часовой стрелки.

При съезде транспортного средства с платформ 2 грузового механизма толкатель 10, шатун 11, зубчатый сектор 12 и ведущая шестерня 13 храпового механизма уравновешивающим механизмом возвращаются в первоначальное положение, при этом ведомая шестерня 14 храпового механизма, ведущая шестерня 15 и ведомая шестерня 16 вала потребителя энергии, жестко соединенная с этим валом, за счет инерционных сил продолжают вращаться в первоначальных направлениях.

При въезде на платформы 2 грузового механизма и съезде с него очередного транспортного средства узлы и детали преобразователя энергии перемещаются и вращаются в порядке, описанном выше.

Таким образом, гравитационная энергия движущихся транспортных средств преобразуется в механическую энергию вращения вала потребителя энергии.

Такое конструктивное решение преобразователя энергии, платформы которого являются участком проезжей части дороги, позволило использовать его для преобразования гравитационной энергии движущихся транспортных средств в механическую энергию вращения вала потребителя энергии.

Установка данного преобразователя энергии на автомобильных дорогах, мостах (путепроводах, виадуках), железнодорожных путях, на взлетно-посадочных полосах в аэропортах и т.п. позволяет получить дешевые источники энергии.

Источники информации, принятые во внимание:
1. Заявка на изобретение N 93051045/06, RU, F 03 G 3/00, 1993 г., (опубл. 10.01.95г., бюл. N 1);
2. Патент N 2083870, RU, F 03 G 3/00, 1995 г. (опубл. 10.07.97 г., бюл. N 19)-прототип.

Преобразователь энергии предназначен для использования в качестве привода при производстве электроэнергии. Устройство содержит силовой блок, включающий кинематически связанные между собой грузовой и уравновешивающий механизм и вал потребителя энергии. Грузовой механизм выполнен в виде двух подвижных шарнирно соединенных между собой платформ. Платформы установлены своими опорными сторонами на проезжей части дороги с возможностью возвратно-поступательного движения опорных сторон по направлению продольной оси дороги. Платформы являются частью проезжей части дороги. Ось шарнирного соединения платформ ориентирована параллельно опорным сторонам платформ и перпендикулярно продольной оси дороги. Уравновешивающий механизм выполнен в виде механизма возврата, который содержит по меньшей мере два кронштейна, размещенные по обе стороны дороги, по меньшей мере два блока, размещенные на кронштейнах, по меньшей мере два груза и по меньшей мере два троса, каждый из которых одним своим концом через блок соединен с одним из грузов, а вторым - с грузовым механизмом непосредственно у шарнирного соединения. Кинематическая связь грузового механизма с валом потребителя энергии осуществляется посредством силового привода. Силовой привод содержит толкатель, шатун, зубчатый сектор, храповой механизм с ведущей и ведомой шестернями, ведущую шестерню вала потребителя энергии и ведомую шестерню вала потребителя энергии, жестко соединенную с этим валом. Конструкция преобразователя позволяет получать электроэнергию, используя силу гравитации транспортных средств. 2 ил.

Преобразователь энергии, выполненный в виде силового блока, включающего кинематически связанные между собой грузовой и уравновешивающий механизмы и вал потребителя энергии, отличающийся тем, что грузовой механизм содержит две подвижные шарнирно соединенные между собой платформы, установленные своими опорными сторонами на проезжей части дороги с возможностью возвратно-поступательного движения опорных сторон по направлению продольной оси дороги, причем платформы являются частью проезжей части дороги, ось шарнирного соединения платформ ориентирована параллельно опорным сторонам платформ и перпендикулярно продольной оси дороги, уравновешивающий механизм выполнен в виде механизма возврата, содержащего по меньшей мере два кронштейна, размещенные по обеим сторонам дороги, по меньшей мере два блока, размещенные на кронштейнах, по меньшей мере два груза и по меньшей мере два троса, каждый из которых одним своим концом через блок соединен с одним из грузов, а вторым - с грузовым механизмом непосредственно у шарнирного соединения, при этом кинематическая связь грузового механизма с валом потребителя энергии осуществляется посредством силового привода, содержащего толкатель, шатун, зубчатый сектор, храповой механизм с ведущей и ведомой шестернями, ведущую шестерню вала потребителя энергии и ведомую шестерню вала потребителя энергии, жестко соединенную с этим валом.