Гидравлический ускоритель потока для лесосплава Советский патент 1987 года по МПК B65G69/20 

Изобретение относится к водному транспорту леса и может быть использовано для перемещения плавающих лесоматериалов по поверхности воды.

Цель изобретения - повыщение эффек- тивности лесосплава путем увеличения равномерности скоростного поля по ширине потока и уменьшение деформации древесины.

На фиг.1 и 2 изображен гидравлический ускоритель для лесосплава; на фиг.З - вид А на фиг.2.

Гидравлический ускоритель содержит герметический корпус 1, в котором установлен электродвигатель 2, механическую передачу 3, радиально-упорный подшипник 4 и сальниковое уплотнение 5. Через сальниковое уплотнение 5 пропущена часть вала 6, которая соединена с другой частью вала 7. Часть вала 6, идущая от механической передачи, и часть вала 7 соединены муфтой 8, введенной для удобства монтажа гидрав- лического ускорителя. Параллельно валу 7 установлен вал 9. Свободный конец вала 7 укреплен в дополнительной опоре 10, которая может быть выполнена, например, в виде радиально-упорного подшипника. Концы вала 9 установлены в опорах 11, выпол- ненных аналогичным образом. Для установки гидравлического ускорителя могут быть использованы донные опоры 12, с помон ью которых гидравлический ускоритель удерживается в погруженном состоянии под сво- бодной поверхностью 13, обеспечивая сплавную глубину, достаточную для прохода сплавной единицы 14 над ускорителем. На ведущем гребном валу 7 и параллельном ему дополнительном валу 9 напротив друг друга установлены шкивы 15. В ручьях шки- ВОВ 15 с натяжением уложены ленты 16 из гибкого материала, например армированной кордом резины. Ленты 16 скручены относительно продольных осей на нечетное число полуоборотов и замкнуты в кольца. Верхняя и нижняя ветви лент имеют вид спиралей одного направления вращения, а лента в целом представляет одностороннюю поверхность.

Гидравлический ускоритель потока работает следующим образом.

При вращении вала электродвигателя 2 вращающий момент через механическую передачу 3 передается на часть вала 6. За счет соединения части вала 6 через муфту 8 с частью вала 7 шкивы 15 ведущего вала 7 приводятся во вращение. Ленты 16 из гибкого материала приводятся в движение с некоторой скоростью V. Ленты 16 натянуты между шкивами 15 ведущего 7 и ведомого 9 валов и уложены в ручьи шкивов 15, что фиксирует их от смещения в продольном направлении. За счет скручива- НИН лент относительно продольных осей на нечетное число полуоборотов они образуют односторонние поверхности типа лент Мебиуса. При движении ленты без проскальзывания на шкивах 15 она поворачивается относительно продольной оси с угловой скоростью О) kO, где k 1,3,5, ... - число полуоборотов скручивания ленты; Q- угловая скорость вращения ведущего вала. Частицы жидкости, окружающие ленту 16, приводятся в составное движение в двух направлениях. Около верхней ветви частица жидкости приобретает прямолинейную составляющую движения со скоростью V и входит во вращение с угловой скоростью 0) feQ относительно оси, совпадающей с продольной осью верхней ветви ленты 16. При ширине ленты в частицы жидкости на краях ленты приобретают линейную составляющую скорости вращения Vf -w

Ц. Около

г

нижней ветви ленты частицы

жидкости вовлекаются в фямолинейное движение со скоростью -V, т. е. в направлении, встречном движению частиц около верхней ветви. Кроме того, у нижней ветви ленты частицы вращаются со скоростью со /гсо, а на краях этой ветви они приобретают

линейную скорость V -|-со . В пространстве между верхней и нижней ветвями ленты 16 частицы жидкости имеют вызванные линейные скорости от действия верхней и нижней ветвей, совпадающие по величине и направлению. Направление линейной скорости нормально направлению движения ленты 16 и совпадает с направлением осей валов 7 и 9. Таким образом, формируется течение со скоростью V, имеющей одинаковую величину и направление на всей ширине акватории, расположенной между валами 7 и 9. При небольи1их значениях диаметра шкивов 15 продольные скорости V и -V, вызванные верхней и нижней ветвями, взаимно погашаются. Каждая из лент 16 действует на окружающую ее жидкость подобно двум параллельным длинным вихревым нитям со встречным направлением вращения, поэтому скорость, индуцируемая в жидкости в пространстве между ветвями ленты 16, становится равной V а/д/, где а - напряжение вихревой нити; Е - расстояние между вихревыми нитями.

По определению вихревой нити ее напряжение может быть найдено для эквивалентной ленты в виде

a 2xc|l/, лУ/гО

где УЛ V УЙ - линейная составляющая частицы жидкости на краю ленты при ее вращении с угловой скоростью (о.

Поэтому индуцированная скорость жидкости становится равной V -tb-S.

Кроме отмеченной выше равномерности скоростного поля по ширине формируемого потока, применение гибких лент 16 создает благоприятные условия для сохранения целостности лесоматериалов при их контакте с гибкой лентой. При контакте лента 16 способна прогибаться в центральной части между валами 7 и 9, пропуская плывущие лесоматериалы без их разрушения. Поскольку в этой части проходит наиболее интенсивный поток лесоматериалов, а шкивы 15 в предлагаемом устройстве могут устанавливаться непосредственно у бонов, то вероятность разрушения лесоматериалов резко снижается.

Уменьшение разрушения древесины с образованием щепы и отделением коры уменьшает засорение акватории и русла водоема, способствуя охране окружаюшей среды.

Формула изобретения Гидравлический ускоритель потока для лесосплава, содержащий установленный на опоре герметичный корпус, в котором размещен привод, соответствующий длине иото- ка гребной вал, снабженный дополнительной опорой и погруженный в иоток для лесосплава, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности лесосплава путем увеличения равномерности скоростного поля по ширине потока и уменьшения деформации древесины, он снабжен шкивами с бесконечными лентами из гибкого материала и дополнительным гребным валом, расположенным параллельно основному гребному валу, при этом на гребных валах размещены шкивы, на которых натянуты упомянутые бесконечные ленты, скрученные на нечетное число полуоборотов относительно их тродольных осей.

Изобретение относится к водному транспорту леса и может быть использовано для перемещения плавающих лесоматериалов по поверхности воды. Цель изобретения - повышение эффективности лесосплава путем увеличения равномерности скоростного поля по ширине потока и уменьшения деформации древесины. Гидрав лический ускоритель содержит герметический корпус I, в котором установлен электродвигатель 2, механическую передачу 3, подшипник 4 и сальниковое уплотнение 5, через которое пропущена часть вала 6, соединенная с другой частью вала 7, соединенные муфтой 8. Параллельно валу 7 установлен вал 9. Свободный конец вала 7 укреплен в дополнительной опоре 10, а концы вала 9 установлены в опорах II и донных опорах 12. На валу 7 установлены шкивы 15, в ручьях которых уложены ленты из гибкого материала. 3 ил. i оэ о Oi 00 Oi CD у/ /// 77/ 777 777 777 777 //7 ///

7 Г5

Фи.З