Гидроциклический двигатель

 

Использование: для приводных механизмов исполнительных устройство на оросительных установках. Сущность изобретения: рабочий орган установлен между входной и выходной полостями корпуса и выполнен в виде крыла, имеющего форму несимметричного аэродинамического профиля с рулем. Внутри корпуса установлены подвижная и неподвижная оси. Внутри полой подвижной оси установлена неподвижная. Оси связаны цилинрическими шестернями, одна закреплена на неподвижной оси, две другие - на подвижной. Подпружиненный стержень связан с толкателем. Руль закреплен на стержне. 13 ил.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкции гидродвигателей, преимущественно для приводных механизмов исполнительных устройств на оросительных установках.

Цель изобретения - уменьшение гидравлических сопротивлений, повышение КПД двигателя и его надежности.

На фиг. 1 изображен гидравлический двигатель; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - узел управления двигателем в вертикальной проекции; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5-9 - узел управления двигателем в разобранном виде; на фиг. 10 - схема подвески руля; на фиг. 11 - схема расположения аэродинамических и гидравлических сил и их моментов; на фиг. 12 и 13 - узел управления двигателя.

Гидроциклический двигатель содержит цилиндрический корпус 1, представляющий собой секцию напорного трубопровода оросительной установки, с входной и выходной полостями, рабочий орган 2, установленный между ними и выполненный в виде крыла, имеющего форму несимметрического аэродинамического профиля, со своей неподвижной осью 3, которая с двух концов закреплена с помощью кронштейна 4 на корпусе, с рулем 5. На неподвижную ось надета свободно вращающаяся ось 6, составляющая одно целое с рабочим органом, концы которой выведены за корпус и имеют возможность реверсивно вращаться в определенном диапазоне. На неподвижной оси нарезана цилиндрическая шестеренка 7, входящая в зацепление с шестеренкой 8, на одной оси с которой смонтирована шестеренка 9, установленная на подвижной оси. Толкатель 10 зубчатой линейкой соединен с шестеренкой 9 и при работе сжимает пружину 11 с подвижными опорами 12. При перемещении толкателя в определенное положение под действием ролика 13 коромысло-предохранитель 14 опускается, освобождая стержень 15, который зафиксирован между пятой 16 и рычагом руля.

Гидродвигатель работает следующим образом.

При подаче воды в напорный трубопровод, а значит, в полость корпуса 1, набегающий поток обтекает рабочий орган 2 в виде крыла, установленный ребром атаки перпендикулярно потоку. За счет свойства крыла при обтекании потоком рабочего органа возникает подъемная сила, суммарная величина которой перпендикулярна потоку. Точка ее приложения смещена в сторону ребра атаки. Поэтому относительно к неподвижной оси 3 возникает момент силы (Р_у х l), поворачивающий рабочий орган 2 с рулем 5. С увеличением угла атаки рабочего органа увеличивается угол поворота подвижной оси 6, в результате, находясь в зацеплении с шестеренкой 7 и 8 и установленной на одном валу шестеренкой 9, перемещают зубчатую линейку с толкателем 10, перемещаясь толкатель сжимает пружину 11 (при помощи подвижных опор 12). Когда угол атаки рабочего органа близок к критическому, ролик 13 опускает (по часовой стрелке) коромысло 14 под действием сжатой пружины 11, стержень 15 мгновенно перемещается вправо, отклоняя руль 5 вниз. Под действием момента, созданного рулем (гидродинамическими силами Р х l₁), рабочий орган возвращается в исходное положение в результате взаимодействия шестеренок 7,8,9 и зубьев толкателя 10, последний перемещается влево, сжимая пружину 11, а ролик 13 опускает коромысло 14 против часовой стрелки, мгновенно ось руля совпадает с осью рабочего органа.

Уменьшение гидравлического сопротивления внутри системы увеличивает возможность насосного агрегата и уменьшает расход электроэнергии.

Формула изобретения

ГИДРОЦИКЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий цилиндрический корпус с входной и выходной полостями, рабочий орган, установленный между ними и выполненный в виде крыла, имеющего форму несимметричного аэродинамического профиля с рулем, отличающийся тем, что, он снабжен установленными внутри его корпуса подвижной и неподвижной осями, при этом подвижная ось выполнена полой, а неподвижная установлена внутри нее, оси связаны между собой посредством цилиндрических шестерен одна из которых закреплена на неподвижной оси, а две других - на подвижной, кроме того двигатель снабжен коромыслом и подпружиненным стержнем, связанным с толкателем, при этом руль закреплен на стержне.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13