Волновой привод Советский патент 1992 года по МПК G09B25/00 F03B13/12 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественное применение - в энергетических учебных заведениях и исследовательских лабораториях.

Известен принятый за прототип водный волновой привод (ВП), содержащий платформу, связанные с ней поплавки со штоками и средство преобразования перемещения штоков во вращение вала рабочей машины.

Известный ВП не может быть использован в качестве демонстрационного в лабораторных условиях по причине больших размеров и скоротечности действия водной волны, что затрудняет непосредственное наблюдение за работой ВП, обучение конструированию ВП и проведению исследовательских работ по усовершенствованию ВП. Отсутствие же такого наглядного обучения и модели для испытаний лишает специалистов-возможности разработки проектов использования даровой (волновой) энергии для получения экономического эффекта в народном хозяйстве. Отсутствие наглядности при демонстрации в учебном процессе ограничивает диапазон решаемых задач.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых волновым приводом задач путем обеспечения наглядности при демонстрации в учебном процессе.

Поставленная цель достигается разработкой настольного ВП, содержащего платформу со смонтированным под ней имитатором волны, взаимодействующим со штоками. При этом имитатор волн выполняется в нескольких вариантах, а именно в виде: а) кулачкового вала, каждый кулачок которого предназначен для взаимодействия с соответствующим штоком и состоит из ступицы и закрепленной в ней спирапьной пружинящей пластины; б) обычной ременной передачи с наружной поверхностью ремня, выполненной по форме водной волны и расположенной вдоль вала рабочей машины (вдоль коленвалэ); в) обычной мчоюрядной (по числу ремней) ременной передачи, расположенной поперек вала рабочей машины (по ремню на каждый шток); г) o6i 1ч,ой ванны с водой и струйным или иным со будите- лем волн необходимого шага и амплитуды; д) обычного кулачкового с рядом

VJ

сл

00

о о

Ь

кулачков на окружности под каждым штоком.

При наличии изображения варианта (а) остальные варианты исполнения (б-д) должны быть совершенно ясны, поэтому ограничиваемся описанием лишь первого варианта.

На чертеже изображен предлагаемый ВП.

Волновой привод содержит платформу 1 со стойками 2, на которых смонтирован с возможностью вращения проволочный хо- ленвал 3, шатунами 4 связанный со штоками 5, которые выполнены полыми и размещают в себе пружины (или иные гибкие элементы) 6, взаимодействующие с толкателями 7 (группа 5-7 при некоторых опытах заменяется сплошным штоком), закрепленными на поплавках 8 при помощи гаек 9; закрепленную под платформой винтами 10 стойку 11 имитатора волн, выполненного в виде кулачкового валика, установленного на этой стойке и включающего в себя валик 12 с рукояткой 13 и ряд кулачков, выполненных в виде разрезных втулок 14 и зажимными винтами 15 и изогнутыми в спираль пластинами-кулачками 16, размещенными в прорезях втулок и зажатых винтами 17.

При этом пластинчатые кулачки устанавливаются на валике с фазовым смещением, соответствующим (или не соответствующим - в зависимости от программы) фазооому смещению шатунных шеек коленвала. В зависимости от программы группа 5-7 заменяется на сплошной шток, а также снимаются поплавки 8 при отсутствии необходимости в них (например, при применении кулачкового или ременного имитатора волн).

Вращением рукоятки 13 имитатора волн посредством кулачков 16 последовательно перемещаются вверх толкатели 7 и штоки 5, в результате чего вращается колен- вал 3 При выполнении исследовательских работ влияние рассогласования волн (фазы и амплитуды) изучается изменением углового положения втулок 14 и радиуса спиральных кулачков 16. При этом влияние пружин 6 определяется заменой группы 5-7 на сплошной шток (причем без поплавков).

Лабораторными опытами на ВП может быть установлено, что благодаря упругой подвеске поплавков 8 на водной волне происходит автоматическая синхронизация работы штоков 5 - преодоление рассогласования фаз перемещения штоков.

Коленвал 3 может враа аться при любом волновом режиме благодаря синхронизирующей роли упругой подвески поплавков 8

на водной волне. Роль такого же синхронизатора в случае кулачкового или ременного имитатора волн ВП выполняют пружины 6. На ВП эти пружины могут быть не нужны, а

потому группа 5-7 может быть выполнена в виде одного штока (который может быть соединен с поплавком 8 посредством упругого элемента, например мембраны, при необходимости).

0 Лабораторными опытами на ВП установлено, что указанная синхронизация еще легче возникает при наличии маховика на свободном конце коленвала или управляющего электродвигателя, который может

5 питаться от электроэнергии (аккумулированной), выработанной генератором, работающим от самого ВП.

Пластинчатые спиральные кулачки 16 ВП благодаря упругому прогибу их подобно

0 водной волне играют синхронизирующую роль даже при отсутствии пружин 6 (выполнении группы 5-7 в виде единого жесткого штока).

Применение настоящего изобретения

5 даст экономический эффект в народном хозяйстве.

Формула изобретения

1.Волновой привод, содержащий платформу, связанные с ней поплавки со штоками

0 и средство преобразования перемещения штоков во вращение вала рабочей машины, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения наглядности при демонст5 рации в учебном процессе, он имеет расположенный под платформой и взаимодействующий со штоками имитатор волны.

2.Привод по п. 1,отличающийся тем, что имитатор волны выполнен в виде

0 кулачкового вала, каждый кулауок которого предназначен для взаимодействия с соответствующим штоком и состоит из ступицы и закрепленной в ней спиральной пружинящей пластины.

53. Привод по п. 1,отличающийся

тем, что имитатор волны выполнен в виде ременной передачи, наружная поверхность ремня которой имеет волнообразную форму, при этом ремень расположен вдоль вала

0 рабочей машины.

4.Привод по п. 1,отличающийся тем, что имитатор волны выполнен в виде ременной передачи, ремень которой расположен поперек вала рабочей машины и вы5 полней многорядным, с количеством рядов, соответствующим количеству штоков.

5.Припод по п. 1,отличающийся тем. что он имеет ванну с водой и расположенный в ней возбудитель волн заданного шага и амплитуды.

6. Привод по п. 1,отличаю щий- с я тем, что имитатор волны выполнен в виде кулачкового барабана, каждый ряд

кулачков которого расположен под соответствующим штоком.

Использование: демонстрация в учебном процессе преобразования энергии волны во вращение вала рабочей машины. Сущность изобретения: под платформой, с которой связаны поплавки со штоками, установлен имитатор волны, взаимодействующий со штоками. Имитатор может быть выполнен в виде кулачкового вала, ременной передачи с ремнем волнообразной формы, многорядного ремня либо в виде кулачкового барабана. Кроме того, волновой привод может иметь ванну с водой, в которой расположен возбудитель волн. 5 з.п.ф-лы, 1 ил.