НЕЗАГЛУБЛЕННЫЙ ВОДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ БОРИСЕНКО Российский патент 2018 года по МПК F03B13/00 

Область применения

Изобретение относится к незаглубленным водным двигателям, использующие для своей работы физические свойства воды, такие как ее текучесть и вес, получая в замен механическую, потом и электрическую энергии, использующей для получения последней механизмы и другие приспособления.

Благодаря перепадам воды в руслах рек и мелких речушках, в горах, а также на равнинных их участках протекания, и искусственно созданных прудах, имеющих плотину или дамбу для удержания воды в ней, строят и используют водяные мельницы, используя силу воды для вращения водного колеса от которого и зависит вся работа мельницы.

Также известны и другие водные двигатели такие как №№ RU 51681, RU 22510, UA 74144, RU 17949/

Более близким аналогом моего изобретения может быть «Заглубленный водный двигатель «Батрак», патент № UA 74144.

Двигатель помещают в пустой бассейн, потом заполняют бассейн водой до отметки на цилиндре, позволяющей работу самого двигателя, состоящую также из двух тактов:

Первый - впуск через клапан из нижней части цилиндра воды, которая давит на поршень и поднимает его по цилиндр вверх за счет принципа сообщающихся сосудов. Прокручивая через палец соединенного с шатуном с поршнем и коленчатым валом, прокручивая последний на 180°.

- второй, при котором нижний клапан соединяющий водой бассейн и цилиндр водного двигателя закрыт.Вода из цилиндра вытесняется в бассейн поршнем, имеющим определенный вес, давящий на воду в цилиндре и вытесняемая им через выводную трубу в бассейн, прокручивая коленчатый вал двигателя еще на 180°. Таким образом происходит оборот коленчатого вала с маховиком на 360°, повторяя и повторяя эти циклы. Двигатель работает вращая маховики выдавая механическую энергию.

Наиболее близкого аналога к не заглубленному водному двигателю Борисенко, что заявляется не найдено.

Предлагается получение механической энергии, а потом через приспособления и др. механизмы электрическую энергии, ниже по описания изобретения будут предоставлены чертежи и рисунки.

Также задачей изобретения, что заявляется есть расширение арсенала технических решений использования двигателей, работающих за счет воды.

Согласно заявленному изобретению незаглубленный водный двигатель, характеризующийся тем, что содержит

- корпус выполненный в виде цилиндра внутри которого размещен и перемещается поршень с манжетами, соединенный через шатун с коленчатым валом на котором расположен маховик, при этом упомянутый коленчатый вал расположен в верхней части упомянутого корпуса, а упомянутый поршень содержит отверстие для перетока воды соосно которому расположен вращающийся коврик с отверстием для регулирования перетока воды через упомянутое отверстие поршня, при этом упомянутый коврик взаимодействует с тросиком для перемещения коврика в результате которого отверстия выполненные в цилиндре и в коврике совпадают, что приводит к перетоку воды через поршень, а возвращение коврика в исходное положение для прекращения перетока воды через поршень осуществляется возвратной пружиной, которая взаимодействует с ковриком,

- в средней части цилиндра выполнено по меньшей мере одно отверстие к которому примыкает на выходе шаровой кран с водопоставляющей трубкой, через которую вода поступает в среднюю часть цилиндра, при этом упомянутый шаровой кран содержит рычаг открытия и закрытия шарового крана, а вход упомянутой водопоставляющей трубки расположен за водораспределительным щитом за которым также расположен уровень воды благодаря которому вода самотеком через вход водопоставляющей трубки поступает через упомянутый шаровой кран в среднюю часть цилиндра, при этом на упомянутый рычаг шарового крана передается усилие от перемещения поршня внутри упомянутого цилиндра через контактную вилку, при этом шаровой кран соединен с возвратной пружиной шарового крана,

- в нижней части цилиндра расположены два отверстия, одно для слива воды из цилиндра, а второе под сапун, при этом в упомянутом отверстии для слива расположено водное колесо на валу, который через передачу вращения гибкой связи взаимодействует с упомянутым коленчатым валом.

Также, согласно изобретению, тросик с одной своей стороны прикреплен к верхней части цилиндра, а с другой стороны через блочек примыкает к коврику.

Также, согласно изобретению, возвратная пружина с одной своей стороны соединена с ковриком, а с другой своей стороны соединена с поршнем.

Также, согласно изобретению, нижняя часть цилиндра выполнена конусообразной.

Также, согласно изобретению, поршень с манжетами выполнен из материала трудно поддающегося водной эрозии, а именно, поршень из пластмассы, а манжеты из резины.

Также, согласно изобретению, передача вращения гибкой связи используют ременную или цепную передачу.

Также, согласно изобретению к корпусу цилиндра примыкают по меньшей мере две опорные стойки для установления уровня перепада воды между уровнем воды за распределительным щитом и средней частью цилиндра.

Также, согласно изобретению, коленчатый вал соединен через редуктор с генератором тока.

Поставленные задачи решаются тем, что незаглубленный водный двигатель Борисенко, далее просто в описании будет использоваться только слово «двигатель», имеет:

- цилиндр, в котором размещен поршень с манжетами, выполненные цилиндр и поршень из пластмассы, то есть материала трудно поддающимся водной эрозии, манжеты из резины.

Механизм водоподачи-слива, расположенный в средней верхней части поршня, под пальцем поршня и шатуном коленчатого вала. Имеет в своем составе пластмассовый коврик, выполненный в виде круга, с отверстиями для слива воды через аналогичные отверстия поршня. Крепиться к поршню через отверстие в нем, расположенное в его центре на оси поршня. Также пружину, соединенную одной стороной с поршнем, другой с пластмассовым ковриком через ушки, расположенные как на поршне, так и на коврике, что дает возможность возвращать коврик в прежнее положение.

Так же тросик, определенной длины крепящийся одной стороной к верхней части цилиндра, другой стороной через шкивок, крепящийся к поршню и его неподвижной скобки, расположенной на поршне к ушку пластмассового коврика. Концы тросика в конечных точках при помощи хомутиков в нижней точке хода поршня и определяет его длину, делая отверстия для выхода воды через поршень максимально открытыми.

Цилиндр, представляющий собой, разделенные на три составные части детали: самая верхняя чего часть, предназначенная для крепления коленчатого вала к цилиндру. Средняя его часть, выполненная в форме цилиндра, предназначенная для хода внутри его поршня на длину хода шатуна с коленчатым валом.

Нижняя часть цилиндра конусообразная с двумя боковыми отверстиями, первая выполняет роль сапуна, вторая - для выхода воды из него через выводную трубу по желобу с установленным на нем поперек движения воды водяного колеса, которое через шкив, сидящий на его валу передает усилия через ременную или цепную передачу на сам коленчатый вал двигателя. Все три составные части цилиндра крепятся между собой болтово-гаечными соединениями.

Средняя часть цилиндра имеет два входных отверстия, выполненных в виде труб, одной стороной плотно крепящиеся к цилиндру, другой стороной, имеющие крепления для двух шаровых кранов, соединенных по трубам, проходящим через щит, водораздела или дамбу, служащие для непрерывной доставки воды двигателю.

Верхняя часть цилиндра, удерживающая коленвал двигателя, служит опорой для механизма подачи и отсекания воды в цилиндр.

Механизм подачи и отсекания воды состоит из стойки коромысла, с самим коромыслом направляющей скобы контактной вилки крепящейся к цилиндру, самой контактной вилки, соединенной с коромыслом с помощью штифта, с одной стороны, с другой, при помощи штифта рычагом, соединенный с ручкой шарового крана, таким же соединением.

Механизм подачи и отсекания воды для возврата контактной вилки и ручки шарового крана в заданное положение оснащен пружиной возврата.

Для крепления и удержания двигателя на определенной высоте за дамбой плотины механизм имеет как минимум две опорные стойки с ушками и пальцами позволяющие ему от уровня воды за щитом шили дамбой подниматься или опускаться вниз, что немало важно для хорошей работы двигателя.

Двигатель для свой работы использует силу тяжести воды, ее свойство текучести из верхней точки в нижнюю. Не прихотлив в работе не требует в обслуживании высокой квалификации от рабочего. Может комплектоваться в многоцилиндровый агрегат, соответственно выделять более мощную энергию.

Обозначения

При ознакомлении с изобретением, что заявляется, используется узкая терминология. Однако изобретение не ограничивается принятыми терминами, которые таким способом охватывают все эквивалентные элементы, которые работают аналогичным способом и используются для решения тех или иных задач.

Так настоящее изобретение изображено на следующих фигурах:

Фиг. 1 - изображен двигатель с одного боку с уровнем воды в верхней точке поршня коленчатого вала

Фиг. 2 - изображен двигатель с другого бока с уровнем воды в нижней точке поршня коленчатого вала и ее уход из средней части цилиндра в нижнюю.

Фиг. 3 - изображен двигатель сбоку и уровнем воды в верхней мертвой точки поршня коленчатого вала Фиг. 4 - изображен двигатель с боку и уровнем воды в верхней мертвой точки поршня коленчатого вала

Фиг. 4 - изображен двигателя с боку и уровнем воды в нижней мертвой точки поршня коленчатого вала

Фиг. 5 - изображен вид сверху и часть разделительного щита с дамбой, который является водоразделом между двигателем и прудом, речкой

Фиг. 6 - изображен поршень вид сверху с блочном, и пружинной и скобой.

Фиг. 7 - изображен поршень, вид с боку с блочком пружиной и скобой

Фиг. 7.1 - вид поршня с боку, с уплотнительными манжетами, блочком и тросом с хомутиками.

Фиг. 7.2 - вид поршня с другого боку с осью поршня, предназначенного для удержания пластмассового коврика, пружиной коврика, блочка с направляющей скобой тросика.

Фиг. 7.3 - вид поршня с низу с ребрами жесткости для пластмассового коврика.

Фиг. 8 - вид с верху на пластмассовый коврик с отверстиями.

Фиг. 8.1 - вид с боку на пластмассовый коврик.

Фиг. 8.2 - вид снизу на пластмассовый коврик.

Фиг. 9 - изображен механизм водоотдачи, показывающие его работу, в положении ручки шарового крана «открыто».

Фиг. 9.1 - положения ручки шарового крана «закрыто».

Фиг. 9.2 - вид сверху контактной вилки, расположенной в цилиндре, с удерживающие ее скобой.

Фиг. 10 - показывает конкретное расположение двигателя на его работу на местности, в данном случае на горной местности.

Более детально на фигурах 1-10 изображено:

1 - цилиндр

1.1 - верхняя часть

1.2 - средняя часть

1.3 - нижняя часть

2 - коленчатый вал

3 - маховик

4 - шатун

5 - поршень с уплотнительными манжетами

6 - соединительный палец

7 - ушки шатуна

8 - шкив (звездочка) коленчатого вала

9 - шкив (звездочка) водного колеса

10 - гибкое соединение

11 - водное колесо с валом и подшипниками крепящееся на стойках

12 - опора платформа

13 - крепежные стойки двигателя

14 - ползун с пальцем

15 - желоб водоотвода

16 - крепежный подшипник в корпусе

17 - водопоставляющая труба

18 - контактная вилка

19 - тросик

20 - блочек со шкивом

21 - пружина

22 - сопун

23 - ушко поршня

24 - болты крепления маховика к коленчатому валу

25 - водоразделительный щит (плотина)

26 - водозаборная труба

27 - шаровой кран

28 - соединительно-уплотнительный хомут

29 - направляющая скоба рычага «откр» «закр» крана

30 - рычаг «откр» «закр» шарового крана

31 - грунт

32 - уровень воды в водоеме, реке

33 - труба водослива из цилиндра

34 - ручка крана

35 - вода

36 - ось поршня с гайкой

37 - отверстие для слива воды из поршня

38 - пластмассовый коврик

39 - отверстие в коврике для слива и удержания воды

40 - скобки

41 - стойка коромысла

42 - коромысло

43 - пружина возврата

44 - сетка водозаборной трубы

45 - резиновый патрубок

46 - палец коромысла

47 - скоба контактной вилки

48 - ручка шарового крана

49 - муфта сцепления

50 - увеличитель оборотов (редуктор)

51 - генератор

52 - стол

53 - столб электрический

54 - электрические провода

Порядок работы изобретения

Порядок сборки двигателя заключается в том, что за дамбой и его щитом 25 на ровном грунте 31 на основе платформы 12 устанавливают крепежные стойки 13 с ползунами и пальцами 14. Затем собирается цилиндр 1 состоящий из двух частей - верхней и средней. Нижнюю часть цилиндра пока не трогают. При помощи болтовых соединений по диаметру цилиндра соединяют две упомянутые части. Навешивают между крепежными стойками и при помощи длинных болтов, прикручиваем их через внутренний диаметр цилиндра к ползунам 14, затем на нужной нам высоте (зависит от уровня воды за дамбой) фиксируют при помощи пальцев 14 цилиндр 1 в крепежных стойках 13. Потом к средней части цилиндра 1 при помощи болтовых соединений с прокладками прикручивают шаровые краны 27. Через резиновые патрубки 45 и хомутов 28 соединяют шаровые краны 27 с водозаборной трубой 26. Далее навешивают коленчатый вал 2 с шатуном 4, соединенный через палец 6 к поршню 5 с уплотнительными манжетами. Поршень 5 к этому моменту уже оборудованный и установленный на нем пластмассовым ковриком 38, скобками 40 блочком со шкивком 20, пружиной 21 и тросиком 19. Фиксируют коленчатый вал 2 при помощи крепежных подшипников в корпусах 16 навешивают на коленчатый вал 2 маховики 3. Затем при помощи болтов прикручивают нижнюю часть цилиндра 1. Далее к нижней части цилиндра 1 при помощи болтов прикручивают сопун 22 и желоб водоотвода 15, а перед этим прикручивают трубу водослива 15. Затем устанавливают водное колесо с валом 11 со шкивом водного колеса 9, при помощи болтов и подшипников соединяют к стойкам желоба крепят на водозаборную трубу 16 сетку 44. Прикручивают с помощью болтов стойку коромысла 41, к верхней нижней части цилиндра 1 (Фиг. 1), стойку коромысла 41, которую через палец 46 соединяют с самим коромыслом 42, через штифт на коромысла 42, соединяют с контактной вилкой 18, которую ограничивают в вольном хождении скобой контактной вилки, которую крепят к нижней части верхней части цилиндра 1.

Другую сторону коромысла 42 соединяют с рычагами «откр» «закр» шарового крана 30, которые фиксируют скобами 29. Свободный конец рычага «откр» «закр» рычага шарового крана через штифтового соединение фиксируют с ручкой шарового крана 48.

Остается только определить и зафиксировать длинную тросика 19 от которой зависит сброс воды с поршня 5 в нижнюю часть цилиндра (Фиг. 1, позиция 1.3). Прокручивая за маховик 3 коленчатый вал 2 вручную опускаю поршень 5 до нижней мертвой точки поршня 5, затем за маховик 3 поднимают поршень 5 вверх на 15 см натягивают тросик 19 через скобку, расположенную самой нижней части верхней части цилиндра (фиг. 1, позиция 1.1) и фиксируют двумя хомутиками.

Пружину возврата 43 соединяют цилиндром 1 одной стороной, а другой с ручкой шарового крана 48. Шкив водного колеса 9 при помощи гибкого соединения (ремень, цепь), соединяют с коленчатым валом 2 через шкив (звездочка) 8 с коленчатым валом 2.

Порядок работы двигателя

Вручную подводим за маховик 3 поршень 5, через ушки шатуна 7 пойманные контактной вилкой 18 в свои пазы. Вилка через свою г-образную конструкцию давит на коромысло 42 прикрепленного через стойку коромысла 41 к верхней нижней части цилиндра 1. Коромысло 42 своей другой стороной через штифтовое соединение передает усилие на рычаги «откр» «закр» шаровых кранов 30, которые соединены с ручками шаровых кранов 48, в следствие чего ручки поднимаются вверх, краны 27 становятся в положение «открыто». Вода, находящаяся за дамбой со щитом через сетку водозаборной трубы 44, водозаборную трубу 26, резиновые патрубки 45, краны 27, попадает в цилиндр 1 и за счет своего веса, обретает силу тяжести, которая начинает давить на поршень 5, который начинает опускаться вниз по средней части цилиндра 1 от веса воды.

Контактная вилка 18 под своим весом и воздействием на нее через коромысло 42 пружины возврата 43, одной стороной прикрепленного к верхней части цилиндра 1 за скобку другой его стороной за ручку крана 48, начинает опускаться вниз по цилиндру 1, удерживаемая скобой 47 от боковых отклонений.

Вследствие опускания вниз по цилиндру 1, контактной вилки 18, происходит и перемещение ручки шарового крана 48 в верхнее положение. Шаровой кран становится в положение «закрыто». Доступ воды в цилиндр прекращен.

Поршень с уплотнительными резиновыми манжетами и пластмассовым ковриком 38 не дают свободно вытекать воде из образовавшейся «емкости» где дном ее является поршень 5, а стенками цилиндр 1. Увлекая за собой через палец поршня 6 шатун 4 через него коленчатый вал 3 с маховиками 3 производит движение коленчатого вала.

Не доходя до нижней мертвой точки коленчатого вала 2, а поршень 15 см не доходя до его нижнего положения благодаря тросику 19 одним концом закрепленному через скобу к нижней части верхней части цилиндра 1, а другим коном через блочек 20 и скобу тросика 40, воздействует на пластмассовый коврик 38, заставляя последний провернуться на оси поршня 36, которая фиксирует пластмассовой коврик 38 гайкой с шайбой. Отверстия выливая воды 39 совмещаются и вода находящаяся в так называемой «емкости» поршня 5 начинает быстро покидать ее.

Поршень 5 дойдя до нижней мертвой точки цилиндра (нижняя мертвая точка) благодаря центробежной силе маховиков 3, накопленную в результате опускания поршня до нижней мертвой точки цилиндра начинает стремительно, облегченный от воды, путь на верх к верхней мертвой точке. На расстоянии 15 см от нижней мертвой точки воздействие тросика 19 на пластмассовый коврик 38 полностью исчезает. Пластмассовый коврик 38 соединенный одним концом пружины 21 с собой через скобку 40, а другим с поршнем 5 через скобку закрывает отверстия для слива воды из поршня 37, ковриком 38. Таким образом пустая «емкость» поршня 5 поднимается вверх и готова вновь повторить цикл. Вода из «емкости» поршня 5, поступает в нижнюю часть цилиндра 1 (позиция 1.3). Через трубу водослива из цилиндра 33 по желобу

водоотвода 15 начинает воздействовать на водное колесо 11 в следствие чего начинает вращаться на своем валу на подшипниках и крепящих его стойках, а также через шкиф 9 и гибкое соединение 10 соединенное с коленчатым валом 2 со шкивом коленчатого вала 8.

Таким образом работает весь водных не заглубленный двигатель Борисенко.

Так как заявленное мной изобретение является малооборотистым, а для получения на генераторе 51 нормальных оборотов для его работы, устанавливается муфта сцепления 49, к которой присоединить редуктор 50 увеличивающий обороты, полученные от коленчатого вала 2, а к нему генератор 51, вырабатывающий электроэнергию. Их установить на одном уровне при помощи стола 52 через электропровода 54 подать электроэнергию на столб 53, а далее к потребителям.

На Фиг. 10 изображена горная речушка, перекрытая плотиной 25 и сам не заглубленный водный двигатель Борисенко с примером получения от воды механической, а затем и электрической энергий.

Использование изобретения, что заявляется, позволит существенно улучшить быт в малонаселенных местностях, более экономно использовать природные богатства матери природы, не нанося экологии вреда. Получить более дешевую, почти даже «дармовую» механическую и электрическую энергии.

Понятно, что изобретение, что заявляется, не ограничивается вариантом, который был предоставлен мной в форме рисунков и фигур.

Техническим результатом изобретения является эффективное преобразование энергии воды в механическую и электрические энергии.

Изобретение относится к незаглубленным водным двигателям. Двигатель содержит цилиндр и размещенный в нем поршень с манжетами, соединенный через шатун с коленчатым валом с маховиком. Коленчатый вал расположен в верхней части 1.1. цилиндра. Поршень 5 содержит отверстие для перетока воды, соосно которому расположен вращающийся коврик с отверстием для регулирования перетока воды через отверстие поршня. Отверстия в цилиндре и коврике выполнены с возможностью совпадения для перетока воды через поршень. Возвращение коврика в исходное положение для прекращения перетока воды осуществляется возвратной пружиной, взаимодействующей с ковриком. В средней части 1.2 цилиндра выполнено по меньшей мере одно отверстие, к которому примыкает на выходе шаровой кран с водопоставляющей трубкой, через которую вода поступает в часть 1.2. Кран содержит рычаг открытия и закрытия. Вход трубки расположен за водораспределительным щитом. Через вход трубки и кран вода самотеком поступает в часть 1.2. На рычаг крана передается усилие от перемещения поршня внутри цилиндра через контактную вилку. Кран соединен с возвратной пружиной. В нижней части 1.3 цилиндра выполнены два отверстия. Одно для слива воды, а второе под сапун. В отверстии для слива расположено водное колесо на валу, который посредством гибкой связи взаимодействует с коленчатым валом. Изобретение направлено на эффективное преобразование энергии воды в механическую и электрическую энергии. 7 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Незаглубленный водный двигатель, характеризующийся тем, что содержит

корпус, выполненный в виде цилиндра, внутри которого размещен и перемещается поршень с манжетами, соединенный через шатун с коленчатым валом, на котором расположен маховик, при этом упомянутый коленчатый вал расположен в верхней части упомянутого корпуса, а упомянутый поршень содержит отверстие для перетока воды, соосно которому расположен вращающийся коврик с отверстием для регулирования перетока воды через упомянутое отверстие поршня, при этом упомянутый коврик взаимодействует с тросиком для перемещения коврика, в результате которого отверстия, выполненные в цилиндре и в коврике, совпадают, что приводит к перетоку воды через поршень, а возвращение коврика в исходное положение для прекращения перетока воды через поршень осуществляется возвратной пружиной, которая взаимодействует с ковриком,

в средней части цилиндра выполнено по меньшей мере одно отверстие, к которому примыкает на выходе шаровой кран с водопоставляющей трубкой, через которую вода поступает в среднюю часть цилиндра, при этом упомянутый шаровой кран содержит рычаг открытия и закрытия шарового крана, а вход упомянутой водопоставляющей трубки расположен за водораспределительным щитом, за которым также расположен уровень воды, благодаря которому вода самотеком через вход водопоставляющей трубки поступает через упомянутый шаровой кран в среднюю часть цилиндра, при этом на упомянутый рычаг шарового крана передается усилие от перемещения поршня внутри упомянутого цилиндра через контактную вилку, при этом шаровой кран соединен с возвратной пружиной шарового крана,

в нижней части цилиндра расположены два отверстия - одно для слива воды из цилиндра, а второе под сапун, при этом в упомянутом отверстии для слива расположено водное колесо на валу, который через передачу вращения гибкой связи взаимодействует с упомянутым коленчатым валом.

2. Двигатель по п. 1, в котором тросик с одной своей стороны прикреплен к верхней части цилиндра, а с другой стороны через блочок примыкает к коврику.

3. Двигатель по п. 1, в котором возвратная пружина с одной своей стороны соединена с ковриком, а с другой своей стороны соединена с поршнем.

4. Двигатель по п. 1, в котором нижняя часть цилиндра выполнена конусообразной.

5. Двигатель по п. 1, в котором поршень с манжетами выполнен из материала, трудно поддающегося водной эрозии, а именно поршень - из пластмассы, а манжеты - из резины.

6. Двигатель по п. 1, в котором в качестве передачи вращения гибкой связи используют ременную или цепную передачу.

7. Двигатель по п. 1, в котором к корпусу цилиндра примыкают по меньшей мере две опорные стойки для установления уровня перепада воды между уровнем воды за распределительным щитом и средней частью цилиндра.

8. Двигатель по п. 1, в котором коленчатый вал соединен через редуктор с генератором тока.