Вибродвигатель Советский патент 1988 года по МПК F03G7/08 

(

Изобретение относится к преобразованию вибраций во вращательное движе- . ие и может быть использовано в разичных областях народного хозяйства г ля рекуперации неиспользованной энергии вибрации машин, например энергии биения размещенного в жидкости вала или колебаний движущихся транспортных средств,

Целью изобретения является повьше- ние КПД.

На фиг,1 изображен ротор вибродвигателя, вид вдоль оси; на фиг.2 - то е, вид сбоку.15

Вибродвигатель содержит размещенный в жидкой опорной среде 1 на оси 2 ротор в виде тела вращения - полого цилиндра 3 с односторонне направлен- ньши тангенциальными упорами в виде 20 упругих волокон 4, равномерно размеенных на наружной поверхности цилинра 3 под острым углом к последней в плоскостях, перпендикулярных оси 2 цилиндра 3.Такое выполнение ротора 25 обеспечивает повышение обтекаемости упоров в виде волокон 4 с одной стороны ротора-цилиндра 3 за счет их прижатия к цилиндру 3 и увеличивает гидравлическое сопротивление при от- о носительном перемещении жидкой среды 1 и цилиндра 3 на противоположной стороне последнего за счет установки волокон 4 поперек потока среды 1, что и обеспечивает повышение КПД предлагаемого двигателя по сравнению с прототипом.

Вибродвигатель работает следующим образом.

При возбуяадении относительных вибраций цилиндра 3 (оси 2) и жидкой среды 1 кратковременно возникают знакопеременные потоки 5 и 6 частиц среды 1 относительно волокон 4, При воздействии потока 5 на волокна 4 сопротивление волокон 4 в нижней части цилиндра 3 вследствие ориента- ции волокон 4 под углом к его поверхности превышает сопротивление волокон 4 в верхней части цилиндра 3. Ввиду разницы сопротивлений волокон 50 4 на противоположных сторонах цилиндра 3 на последний -действует момент сил, направленный против часовой

35

40

45

Q

5

0 5 о

0

5

0

5

стрелки. При воздействии через некоторое малое время (полупериод колебаний) на цилиндр 3 потока 6 в противоположном потоку 5 направлении по той же причине сопротивление волокон 4 в верхней части цилиндра 3 превышает их сопротивление в его нижней части, и на цилиндр 3 действует момент сил в том же направлении, т.е. против часовой стрелки. В результате действия этого вращательного момента цилиндр 3 вращается с некоторой угловой скоростью со против часовой стрелки. Угловая скорость со зависит от частоты вибраций оси 2 цилиндра 3, изменяя которую, можно плавно изменять угловую скорость вращения цилиндра 3.

Таким образом, если ось 2 цилиндра 3 жестко скреплена с вибрирующим узлом какого-либо устройства, предлагаемый вибродвигатель позволяет неиспользуемые паразитные вибрации превращать в полезное вращательное движение.

Предлагаемый вибродвигатель может иметь расширенную область применения для получения равномерного управляемого вращательного движения с плавно регулируемой скоростью, например, в химической промьшшенности, в частности в промьшшенных роботах. Изменение амплитуды и частоты колебаний обеспечивает высокоточное и дозированное вращение механической руки робота.

Кроме того, отсутствие ковшеобраз- ных деталей упрощает конструкцию .предлагаемого вибродвигателя по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Вибродвигатель, содержащий размещенный в жидкой опорной среде ротор с односторонне направленными тангенциальными упорами, отличающийся тем, что, с целью повьшге- ния КПД,ротор выполнен в виде цилиндра, а упоры - в виде упругих волокон, равномерно размещенных на его наружной поверхности под острым углом к последней в плоскостях, перпендикулярных оси ротора.

Л

Изобретение позволяет повысить КПД вибродвигателя. Ротор в виде ци.линдра (Ц) 3 размещен в жидкой опор5 ной среде 1 и имеет односторонне направленные тангенциальные упоры. Последние выполнены в виде упругих волокон 4, равномерно размещенных на наружной поверхности Ц под острым углом к последней в плоскостях, перпендикулярных оси 2 ротора. При возбуждении относительных вибраций Ц и среды кратковременно возникают знакопеременные потоки 5 и 6 частиц среды относительно волокон. Ввиду разницы сопротивлений волокон на противоположных сторонах Ц на последний действует момент сил, направленный против часовой стрелки. В результате деист- i ВИЯ этого момента Ц начинает вращать- о ся. 2 ил. S (Л 6 00 сд 00 vl

(риг. 2