ВОДЯНОЙ ЦЕПНОЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1925 года по МПК F03B9/00 

Для того, чтобы движущаяся масса воды отдала свою гидродинамическую энергию, необходимо, по мнению автора, поставить под удар этой массы по всей ширине и глубине ее течения поверхности, воспринимающие этот удар и преобразующие его энергию в ту или иную форму движения.

Предлагаемый водяной цепной двигатель имеет целью такое использование энергии движущейся массы воды.

На фиг. 1 изображен схематически общий вид двигателя, по удалении верхней части станины, с примерной передачей к мельничному поставу; на фиг. 2 - разрез правой его части по АВ на фиг. 1; на фиг. 3 - вид лопастей, обращенных внутрь замкнутой цепи и на фиг. 4 и 5 - вид лопастей, соединенных при помощи шарнирных или корабельных цепей.

Аппарат состоит из шарнирных рам 3, несущих па осях 4 лопасти 5 и соединенных в замкнутую цепь, натянутую на цепные колеса 6, служащие как для направления прямолинейного движения цепи с лопастями, так и для преобразования поступательного движения цепи во вращательное. Лопасти 5 имеют вращение в рамах вокруг своих осей на некоторый угол, они не равноплечи, т.е. поверхность по одну сторону оси больше, чем по другую, так что давление воды на лопасть всегда преобладает по одну сторону оси и прижимает к раме со стороны течения наибольшее плечо лопасти, а по другую сторону цепных колес - наименьшее плечо. Поэтому, в момент огибания цепью крайних зубчатых колес, происходит поворачивание лопастей, как указано стрелкой 7 на фиг. 1. Лопасти 5 могут прикрепляться к обыкновенным корабельным или шарнирным цепям. Для этого, вместо соответствующих звеньев корабельной цепи, вставляются цепные подшипники 8, в которые и вставляются лопасти концами осей 4, а к плечам лопасти 5 прикрепляются задерживающие или установочные крючья 9 (фиг. 4 и 5). Для прикрепления же лопастей к шарнирным цепям концы осей 4 вставляются в гнезда соответствующих вынутых болтов шарнирной цепи. Устанавливающиеся крючья, как в том, так и в другом случае, служат для удержания лопастей под желаемым углом к направлению течения воды. Для работы приемник устанавливается в реке так, чтобы движение цепи с лопастями было перпендикулярно течению, обозначенному на фиг. 1 стрелками 10. Движущаяся масса воды, ударяя в лопасти под некоторым углом, приводит их в движение по направлению, обозначенному стрелками 11 и, пройдя первый ряд лопастей, встречает вторую половину цепи с повернувшимися лопастями и гонит ее в противоположную сторону, заставляя цепные блоки вращаться. Так каждая лопасть получаемую энергию удара воды преобразует в прямолинейное движение и передает цепным блокам, преобразующим прямолинейное движение цепи во вращательное. На общем валу одного из зубчатых колес ставится приводный шкив, который при помощи ремня или каната передает движение рабочей машине. Если ширина реки позволяет поставить; длинную цепь, то между крайними цепными блоками устанавливаются промежуточные, которые служат опорой для цепи и предохраняют ее от чрезмерного натяжения.

Для регулирования скорости вращения при изменяющейся нагрузке устанавливается со стороны течения на некоторой глубине ряд направляющих лопастей 15, вращающихся на своих осях и соединенных шарнирно с тягою 12, имеющей на конце винтовую резьбу, которая входит в гайку 13, имеющую по внешней окружности червячную резьбу и вращающуюся на цапфах в неподвижных подшипниках посредством червяка с рукояткою 14. При передвижении тяги 12 вдоль своей оси направляющие лопасти 15 изменяют направление течения, благодаря чему изменяется и мощность удара воды на движущиеся лопасти 5.

Чтобы иметь возможность остановить движение приемника, следует установить ряд лопастей 16, имеющих движение вдоль и вокруг своих осей и соединенных шарнирно с тягою 17, которая при помощи рычага 18 может передвигаться вдоль своей оси. Опустив всю систему лопастей 16 в воду, нужно повернуть рычаг 18 так, чтобы лопасти 16 заняли положение, обозначенное на чертеже пунктиром, тогда течение направится против движения лопастей 5, и приемник остановится. Вращение червячной гайки 13 может быть соединено с центробежным регулятором, приводимым в движение от трансмиссии; тогда регулирование скорости будет производиться автоматически.

Водяной цепной двигатель, располагаемый перпендикулярно или наклонно к течению, характеризующийся применением регулирующих поворотных лопастей 15 и 16, соответственно соединенных шарнирами с тягами 12 и 17, из коих тяга 12, навинтованная на конце, перемещается винтовою передачею, приводимою в действие рукояткою 14, а тяга 17 - поворотом рычага 18.