Гидродвигатель Советский патент 1992 года по МПК F03B13/10 F03B9/00 B63H1/06 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в гидроустановках, работающих на малых напорах, а также в русловых свободнопоточных установках.

Известен гидроагрегат (1), содержащий вал, рабочее колесо с поворотными лопастями и механизм поворота лопастей, выполненный в виде взаимодействующих кулачка и шатунов.

Недостатком гидроагрегата является низкий КПД использования полной энергии потока воды ввиду движения лопасти в потоке по дуге окружности.

Известен шарнирно-рычажный гребной механизм Чебышева, обеспечивающий движение лопасти в рабочем режиме по приблизительно прямолинейной траектории, содержащий лопасть на двуплечем рычаге, направляемом двумя четырехзвенными кривошипно-шатунными механизмами.

Недостатком механизма является сложность конструкции ввиду использования двух четырехзвенных механизмов, а также низкий КПД ввиду малого периода рабочего режима лопасти в цикле поворота кривошипа.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение КПД гидродвигателя.

Указанная цель достигается тем, что гидродвигатель содержит корпус, зал и лопасть, кинематически связанные между собой при помощи двуплечего рычага, соединенного с лопастью, четырехзвенного кривошипно-шатунного механизма, шатун которого шарнирно соединен с рычагом и снабжен дополнительным механизмом, включающим качалку, связанную шарнирчо с рычагом и корпусом, и звеном,шарнирно соединенным с лопастью и шатуном.

На чертеже изображена кинематическая схема гидродвигателя.

Гидродвигатель содержит корпус 1, вал 2 с установленными на нем кривошипами 3 четырехзвенных кривошипно-шатунных механизмов. На экспериментально (или иным путем) определенной точке шатуна 4 указанного механизма шарнирно присоединен двуплечий рычаг 5, который поворотно связан с лопастью 6. Двуплечий рычаг 5 и лопасть 6 соединены с дополнительным механизмом, включающим качалку 7, сея(Л

С

XI

О х| го

эанную шарнирно с рычагом 5 и корпусом 1, а также звено 8, шарнирно соединенное с лопастью б и шатуном 4.

Для оптимального управления положением лопастей, совершающих движение по траектории с приблизительно прямолинейным участком на энешней относительно гидродвигателя стороне, из множества оозможных соотношений длин элементов приведены следующие соотношения стно- сительнэ длины кривошипа 3, принятого за единицу:

AG ВС CD AD ДК СЕ BE 1 1.7 1.36 1.55 0 1,14 2,09 1 1.93 2.05 1,33 0 1,15 2.59

ВМ CM FK EF EH MN НМ 2,76 1,79 2,1 1.66 5,09 5,45 0,85 3,39 1,79 2,68- 1,63 6,19 6,93 1,47

Гидродзигатель работает следующим образом.

Водяной поток, воздействуя на находящуюся з поточной водяной среде лопасть, приводит в движение шарниры рычага Н и лопасти по траектории Н1 : На(9) и NI : N3 и вызывает поворот кривошипа и связанного

с ним вала не менее чем на 180°. К выходу первой лопасти из потока вторая лопасть, двигаясь по верхней части траектории, опускается в поток в передней части траектории движения лопасти. Этим обеспечивается безостановочный поворот вала.

Данное изобретение можно использовать и в качестве движителя судов, если вал соединить с валом судового привода.

Формула изобретения Гидродвигатель, содержащий корпус, вал и лопасть, кинематически связанные между себой при помощи двуплечего рычага, шарнирно соединенного с лопастью, четы рехз венного кривошипно-шатунного механизма, шатун которого шарнирно соединен с рычагом, и дополнительного механизма, кинематически связанного с валом, рычагом, лопастью и шатуном, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения КПД. дополнительный механизм выполнен в виде качалки, шарнирно соединенной с валом и двупле- чим рычагом, и рейки, шарнирно соединенной с лопастью и шатуном.

Изобретение относится к гидроэнергетике. Корпус, вал и лопасть кинематически связаны между собой при помощи дву- плечего рычага, шарнирно соединенного с лопастью. Шатун четырехзвенного криво- шипно-шатунного механизма шарнирно соединен с рычагом. Дополнительный механизм кинематически связан с валом, рычагом, лопастью и шатуном. Качалка шарнирно соединена с валом и двуплечим рычагом. Рейка шарнирно соединена с лопастью и шатуном. Такое выполнение гидродвигателя позволит упростить его конструкцию и повысить КПД. 1 ил.

v --)V

..-f /A

ГЈ$Г7

k