Механизм преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа

 

МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ВЕТРОКОЛЕСА В ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ РАБОЧЕГО ОРГАНА, содержащий горизонтальный вал с размещенными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса, установленные на .{промежуточных валиках внутри корпуса поворотной головки ветродвигателя , и расположенную в корпусе направляющую , соединенную с рабочим органом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен замкнутой двусторонней зубчатой рейкой, соединенной с направляющей, расположенным внутри рейки водилом, установленным на горизонтальном валу при помощи подшипников между зубчатыми колесами, и балансирным устройством, выполненным в виде кожуха, расположенного вне корпуса поворотной головки, и размещенного в кожухе груза, прикрепленного посредством троса к верхней части, направляющей, промежуточные валики установлены на водиле и снабжены шестернями, взаимодействуюШ щими с зубчатой рейкой, а направляющая снабжена роликами, контактирующими с внутренней повехностью корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зуд F 03 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 М6%.ДЖ:Ф,лм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3562205/25-06 (22) 02.03.83 (46) 15.06.84. Бюл. № 22 (72) М. Т. Козлов, Н. А. Продан и С. Г. Куратов (71) Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо (53) 621.548.4 (088.8) (56) 1. Заявка Великобритании № 2049067, кл. F 1 Т, опублик. 1980.

2. Фатеев Е. М. Ветродвигатели и их применение в сельском хозяйстве. М., Машгиз, 1952, с. 88 — 89, рис. 61. (54) (57) МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

ВЕТРОКОЛЕСА В ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ РАБОЧЕГО

ОРГАНА, содержащий горизонтальный вал с размещенными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса, установ..Я0„, 1097820 А ленные на Чромежуточных валиках внутри корпуса поворотной головки ветродвигателя, и расположенную в корпусе направляющую, соединенную с рабочим органом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен замкнутой двусторонней зубчатой рейкой, соединенной с направляющей, расположенным внутри рейки водилом, установленным на горизонтальном валу при помощи подшипников между зубчатыми колесами, и балансирным устройством, выполненным в виде кожуха, расположенного вне корпуса поворотной головки, и размещенного в кожухе груза, прикрепленного посредством троса к верхней части, направляющей, промежуточные валики установлены на водиле и снабжены шестернями, взаимодействующими с зубчатой рейкой, а направляющая снабжена роликами, контактирующими с внутренней повехностью корпуса.

1097820

Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано в ветродвигателях для преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа ветроустановки, например штанги поршневого насоса.

Известен механизм преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение, содержащий кривошипно-шатунный механизм, при10 водную штангу и шарнирно закрепленные на башне грузы-балансиры, уравновешивающие массу штанги (1).

Недостатками такого механизма являются ограниченность длины хода штанги и опасное размещение грузов вне габариt5 тов башни, что может служить причиной поломки лопасти, а вследствие частого действия знакопеременных нагрузок на детали и узлы ветродвигателя снижает его эксплуатационную надежность.

Известен механизм преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа, содержащий горизонтальный вал с

20 размещенными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса, установлен25 ные на промежуточных валиках внутри кормеханизм преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа, содержащий горизонтальный вал с размещенными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса, установленные на промежуточных валиках внутри корпуса поворотной головки ветродвигателя, и расположенную в корпусе направляющую, сое45

50 диненную с рабочим органом, снабжен замкнутой двусторонней зубчатой рейкой, соединенной с направляющей. расположенным внутри рейки водилом, установленным на горизонтальном валу при помощи подшипников между зубчатыми колесами, и баллансирным устройством, выполненным в виде ко/ пуса поворотной головки ветродвигателя, и расположенную в корпусе направляющую, соединенную с рабочим органом (2).

Однако в известном механизме трудно обеспечить большую амплитуду перемещений рабочего органа вследствие ограничения по технологическим соображениям диаметров ведущих зубчатых колес, в связи с чем частота перемещений рабочего органа . 35 остается высокои, что снижает надежность ветродвигателя при длительной эксплуатации.

Цель изобретения — повышение надежности работы механизма преобразования вращательного движения ветроколеса в 40 возвратно-поступательное движение рабочего органа.

Поставленная цель достигается тем, что жуха, расположенноГО вне корпуса поворотной головки, и размещенного в кожухе груза, прикрепленного посредством троса к верхней части направляющей, промежуточные валики установлены на водиле и снабжены шестернями, взаимодействующими с зубчатой рейкой, а направляющая снабжена роликами, контактирующими с внутренней поверхностью корпуса.

На фиг. 1 изображен механизм, вертикальный разре; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — балансирное устройство, механизма, вид сбоку.

Механизм преобразования содержит горизонтальный вал 1 с размещенными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами

2, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса 3, установленные на промежуточных валиках 4 внутри корпуса 5 поворотной головки ветродвигателя и расположенную в корпусе 5 направляющую 6, соединенную с рабочим органом (не показан).

Механизм снабжен замкнутой двусторонней зубчатой рейкой 7, соединенной с направляющей 6, расположенным внутри рейки 7 водилом 8, установленным на горизонтальном валу 1 при помощи подшипников 9 между зубчатыми колесами 2, и балансирным устройством, выполненным в виде кожуха 10, расположенного вне корпуса 5 поворотной головки, и размещенного в кожухе 10 груза 11, прикрепленного посредством троса 12 к верхней части направляющей 6.

Промежуточные валики 4 установлены на водиле 8 и снабжены шестернями 13, взаимодействующими с зубчатой рейкой 7. Направляющая 6 снабжена роликами 14, контактирующими с внутренней поверхностью корпуса 5.

Кроме того, вал 1 установлен в подшипниках 15 и муфтой 16 соединен с валом 17, на котором закреплено ветроколесо (не показано). Направляющая 6 соединена тягой 18 с рабочим органом.

Механизм работает следующим образом.

Крутящий момент от ветроколеса через вал 17, муфту 16 и вал 1 передается двум зубчатым колесам 2. Эти колеса через колеса 3, валики 4 и шестерни 13 передают момент рейке 7. В результате последняя получит перемещение в вертикальной плоскости на роликах 14. При движении рейки 7 вверх тяга 18 также движется вверх, поднимая, например, столб воды над поршнем насоса. В этом случае груз 11 опускается, облегчая подъем. Движение рейки 7 вверх продолжается до тех пор, пока плоскость разделяющая ее прямолинейные и круговые участки, не совпадает с осью вала 1. Как только это произойдет начнется перекатывание зубчатых колес 3 по колесам 2, а шестерен 13 — .по круговому участку рейки 7. При этом водило 8 делает пол-оборо1097820 та относительно своей оси. После этого рейка 7 перемещается вниз. Груз 11 подни° мается вверх, накапливая потенциальную энергию. Тяга 18 также опускается вниз.

Движение вниз продолжается до тех пор, пока плоскость, разделяющая верхнюю часть прямолинейных и кругового участка рейки

7, не совпадет с осью вала 1. Как толькоэто произойдет, начнется перекатывание зубчатых колес 3 по зубчатым колесам 2, а шесгерен — по верхнему круговому участ- >0 ку рейки 7. Цикл повторяется, и рейка 7 совершает возвратно-поступательные перемещения.

Вследствие равномерного возвратно-поступательного перемещения рейки с плавными изменениями направления ее движения, без рывков, повышается долговечность работы ветродвигателя, поскольку снижаются амплитуды знакопеременных нагрузок. Кроме того, механизм имеет большую длину хода, что повышает КПД подключенных рабочих машин, например поршневых насосов.

1097820

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 4179/31

Составитель В.Мосалев

Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4