Способ преобразования вибраций во вращательное движение Советский патент 1987 года по МПК F03G7/08 

Изобретение относится к области преобразования колебательного или вибрационного движения во вращательное и может быть использовано для рекуперации неиспользованной энергии вибрации машин, например энергии биения вала какого-либо устройства или колебаний движущихся транспортных средств

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем использования относительных вибраций твердого тела и жидкости.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства для осуще- ствления описываемого способа, вид вдоль оси ротора.

Устройство содержит ротор 1, ус- тановлеиньш на оси 2 вращения в жид кой опорной среде 3, Ротор 1 имеет по меньшей мере четыре радиальные лопасти 4-7, прикрепленные к оси 2, к концам которых прикреплены тангенциальные упоры в виде соответственно ковшей 8-11. Последние выполнены в виде пирамид с открытыми основаниями четырехугольной формы, направленными в одну сторону против направления вращения ротора. Для уменьшения гидравлического сопротивления лопаст 4-7 выполнены обтекаемого ромбоидального сечения с расположением острых углов ромбов вдоль направления вращения ротора,

Способ преобразования вибраций во вращательное движение реализуется следующим образом.

Следует указать, что процесс враще ния ротора 1 происходит также, если колебания жидкой среды 3 заменить колебаниями оси 2 ротора 1. Таким образом, скреплением оси 2 ротора 1 с вибрирующим валом какого-либо устройства неиспользуемые вибрации могут быть превращены в полезное вращательное движение.

Способ преобразования вибраций во вращательное двиясение может иметь расширенную область применения для При возбу вдении относительных виб- д получения равномерного управляемого

раций ротора 1 и жидкой среды 3 кратковременно возникают знакопеременные потоки 12 и 13 частиц жидкой среды 3 относительно ковшей 8-11 ротора 1. При воздействии потока 12 на ковш 9 лобовое сопротивление последнего больше, чем при воздействии потока 12 на ковш 11 по той причине, что ковш 9 обращен к потоку 12 своим основанием, а ковш 11 - вершиной. Из-за разницы лобового сопротивления ковшей 9 и 11 в этом случае возникает действующий на ротор 1 момент, нап- равленньй по часовой стрелке. При

вращательного движения с плавно регулируемой скоростью, например, в химической промьшшенности, в частности в промышленных роботах, Измене- 45 ние амплитуды и частоты колебаний обеспечивает высокоточное и дозированное вращение механической руки робота .

50 Форму Ла изобретения

Способ преобразования вибраций во вращательное движение ротора, установленного в опорной среде, путем

воздействии через некоторое малое вре- относительного взаимодействия в плос- мя на. ковши 9 и 11 потока 13 в про- кости вибраций опорной среды с тан- тивоположном потоку 12 направлении - геициальными упорами ротора о т л и- наоборот по той же причине становит- чающийся тем, что, с целью ся больше лобовое сопротивление ковша расширения функциональных возможностей

5

0

5

0

5

11 по сравнению с лобовым сопротивлением ковша 9, но направление момента от разницы этих лобовых сопротивлений сохраняется - по часовой стрелке. Кроема того, при взаимодействии потоков 12 и 13 с ковшами 8 и 10 на последних возникают подъемные силы, направленные в сторону вершин этих , ковшей. Эти подъемные силы также создают на роторе 1 момент, направленный по часовой стрелке. Под действием указанных моментов ротор 1 поворачивается по часовой стрелке, при этом ковши 8-11 меняются местами и описанный цикл повторяется. В результате поддерживается непрерывное вращение ротора 1 .

При постоянной частоте колебаний вращение ротора 1 равномерное. Изменяя частоту колебаний жидкой среды 3, можно изменять скорость вращения ротора 1. Для увеличения вращательного момента при малых амплитудах колебаний жидкой среды 3 или при большой частоте число лопастей 4-7 и ковшей 8-11 может быть увеличено.

Следует указать, что процесс вращения ротора 1 происходит также, если колебания жидкой среды 3 заменить колебаниями оси 2 ротора 1. Таким образом, скреплением оси 2 ротора 1 с вибрирующим валом какого-либо устройства неиспользуемые вибрации могут быть превращены в полезное вращательное движение.

вращательного движения с плавно регулируемой скоростью, например, в химической промьшшенности, в частности в промышленных роботах, Измене- ние амплитуды и частоты колебаний обеспечивает высокоточное и дозированное вращение механической руки робота .

Форму Ла изобретения

Способ преобразования вибраций во вращательное движение ротора, установленного в опорной среде, путем

312950294

путем использования относительных виб- честве опорной среды использована раций твердого тела и жидкости, в ка- жидкость.

V

Составитель Л.Тугарёв Редактор А.Петров Техред И,Поповот

Заказ 597/37 Тираж 427 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная. 4

12

v

N/

/J

Корректор )Г,Решетник

Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано для рекуперации неиспользованной энергии вибрации машин. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности путем использования относительных вибраций твердого тела и жидкости. При возбуждении относительных вибраций ротора (Р) 1 и жидкой среды 3 кратковременно возникают знакопеременные потоки 12 и 13 частиц среды 3 относительно ковшей (К) 8-11. При воздействии потока 12 на К 9 лобовое сопротивление последнего будет больше, чем при воздействии потока 12 на К 11. В результате возникает дей- ствуюид1й на Р 1 момент, направленный по часовой стрелке (ЧС). При воздействии потока 13 на К 9 и 11 направ- |ле1ше движения по ЧС сохраняется. Кроме того, при взаимодействии потоков 12и13сК8и10на последних возникают подъемные силы, направленные в сторону вершин К 8 и 10. Эти силы также создают на Р 1 момент, направленный по ЧС. Под действием указанных моментов Р 1 поворачивается по ЧС при этом К 8-11 меняются местами и цикл повторяется. В результате поддерживается непрерывное вращение Р 1. 1 ил. (Л