Ветроводяной двигатель Советский патент 1930 года по МПК F03D1/00 F03B3/00 

Предлагаемый ветро-водяной двигатель состоит из лопастей, поворотно установленных своими дапфамй во втулке рабочего вала и в наружном поворотном кольце и снабженных коническими дисками, перемещающимися при вращении вала между тарелками, снабженными рядом впадин и выступов, к которым диски попеременно прижимаются при своих колебательных движениях под давлением потока жидкости.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез двигателя; фиг. 2-поперечный разрез; фиг. 3-вид вдоль оси на выступы чашки 6 и тарелки 7; фиг. 4-вид выступов н впадин чашки в я тарелки 7; в развернутом виде; фиг. 5, 6, 9-12- рабочие лопасти; фиг. 7-положение конического диска между чашкой 6 а тарелкой 7 в момент изменения колебательного движения допасти; фиг. 8-схему сил, действующих на лопасть двргателя: фпг. 13- направление (ействую-, щих на лопасть сил; фиг. 14-пути перемещения лопастей при колебании их; фиг. 15-17-положения лопастей при неправильном расположении конических дисков; фиг. 18-20 схематическое расположен пие лопастей по отношению к потоку; фиг. 21-графическое изображение .использования давления потока.

Предлагаемый ветро-водяной двигатель с&стоит из неподвижного кожуха 1 (фиг. 1 и 2) с подшипниками 3 и J для рабочего вала О, на котором насажена втулка .9

.с подпятниками для цапф 10 рабочих лопастей 11, укрепленных внешними цапфами 12 в поворотном кольце 13, покоящемся на роликах 13. К подшипнику 4 прикреплена чашка 6 (фиг 3), снабженная кольцевым с конической кромкой гребнем, имеющим впадины п я снабженные резиновыми накладками выступы т (фиг. 3 и 7). С даугой стороны рабочих лопастей 11 к части 14 кожуха 1 прикреплена тарелка 7 с такой же конической кромкой ,как иу чашки б, снабженной тоже выступами т и впадинами п и обра1ренных к чашке так, чтобы ее выступы приходились против выемок чашки 6, Между чашкой в и тарелкой 7 помещаются конические диски 8 с диаметром, равным расстоянию между первыми и .составляющие одно целое с рабочими лопастями 11, выполненными в виде трапеций (фиг. 5, 10-11) с поперечным сечением в виде ромба (фиг. 6) или треугольника (фиг. 9) и боковые кромки которых совпадают с образующими конических дисков 8. К тарелке 7 прикреплен конус 16, служащий для .уменьшения давления на нерабочую часть. При шести лопастях верхняя грань лопасти равняется стороне правильного шестиугольника, вписанного в окружность, при восьми лопастях - стороне правильного восьмиугольника и т. д. и, следовательно, общая площадь всех лопастей будет соответственно равняться площади шести- пли восьмиугольника.

Действие двигателя основано на том, что под давлением потока жидкости, текущего по стрелке А (фиг. 4), лопасти 1, 3 и 5 придут в колебательное движение, получив опору на конце и лопасти (фиг. 14), так как под давлением потока (фиг. 8) конические диски лопастей соскользнут по линии е f Б близлежащие впадины п и концы w лопастей опишут дуги аЪ, Перемещение лопастей в другом направле нии или их поворот около своих цапф в положение «с или дА невозможны, так как связаны с преодолением трения конических дисков о резиновые накладки выступов т. Лопасти же 2, 4 и б, занимавшие до того наклонное положение относительно направления потока А, под давлением равных по вели чине сил Р и Р (фиг. 13) повернутся так, что их ребра и (фиг. 14) опишут дугу em, а, ребра к переместятся по дрнии Ы. Таким образом, при этих колебательных движениях лопастей центры вращения их передвигаются вдоль неподвижных чашки 6 и тарелки 7, а значит и вал двигателя получает вращение. Указанные, перемещения лопастей возможны, по мнению изобретателя, только при том условии, если образующие конических дисков 8 совпадают с боковыми кромками лопастей 11, тогда как при всяком другом случае, когда пересечение линий J.O и СО , не совпадает с центром вращения Q (фиг. 15 и 16) возможны взаимные положения лопастей, подобные изображенным на фиг. 17, кЬгда двигатель не будет работать. В предыдущем описании, рассматривалось, что лопасти расположены, как указано на фиг. 4 и 18, т.-е. направление одпой из лопастей совпадает с направлением потока, а направление другой находится под некоторым углом к потоку., В этом случае положение первой лопаети будет неустойчивым и чтобы сделать действие двигателя надежным, необходимо лопасти сдвинуть относительно потока на небольшой угол .а (фиг. 19), оставив один и тот же угол наклона - между лопастями

Использование силы потока в. течение полного колебания лопасти не будет постоянным и будет тем больше, чем больше в данный момент угол наклона лопасти а+р (фиг. 20): при умепьшении же этого угла часть потока выйдет из сферы действия на лопасть. На фиг. 21 графически изображеносоотношение использованной массы потока к бщей массе его, где заштрихованная площадь представляет неиспользованнуюмассу. ,

П Р е д м е т п а т е н т а.

Ветро-водяной двигатель, характеризующийся применением лопастей 11 (ф. 1 и 2), цапфами 10, 12 поворотно установленных во втулке 9, закрепленной на рабочем валу о и поворотном кольце 13, направляет мом роликами-Jo, установленными в части 14 кожухаJ, удерживающей тарелку 7, несущую конус 16 и снабженную, как и прикрепленная к кожуху чашка 6, к;ольцевыми с коническою кромкою гребнями, имеющими выступы т и впадины г (ф. 3, 4 и 7), из коих выступы т снабжаются резиновыми накладками, к которым попеременно прцжимаются, при вращении всех лопастей 11 вместе с валом 5, конические диски 8 (ф. 1,5 и 7), которыми снабжаются все лопасти 11 и образующими конических поверхпостей которых служат прямые линии, совпадающие с крайними боковыми кромками лопастей 11, приводимых, при последовательных соприкосновениях дисков 8 с указанными резиновыми: накладками, в возвратно-вращательное движение таким образом, что боковые кромки смежных лопастей то сближаются; то расходятся, а самгИ лопасти устанавливаются в рабочие и нерабочие положения, отходя от начального нерабочего положения, при котором лопасти лежат в плоскости, проходящей через геометрическую ось вала 5, или наклонены к указанной плоскости под. небольшим, углом а (фиг. 19).