Маятниковый двигатель
Авторы патента:
Двигатель предназначен для преобразования механической энергии колебаний в энергию вращения вала и может быть использован в волновых энергетических установках. Двигатель содержит корпус, размещенные внутри корпуса инерционное тело, раму, храповую шестерню, закрепленную на валу отбора мощности, горизонтально установленном на раме, первый и второй рычаги, снабженные собачками и свободно насаженные на вал отбора мощности. Двигатель дополнительно снабжен третьим рычагом, установленным на первой горизонтальной оси, закрепленной на раме. Инерционное тело выполнено в виде первой и второй колесных платформ с грузом, размещенных вне рамы. При этом первый и третий рычаги консольно закреплены на первой и второй колесных платформах соответственно. Второй рычаг шарнирно связан с третьим рычагом дополнительно введенной серьгой, а рама свободно подвешена в корпусе на второй горизонтальной оси, закрепленной в корпусе, с возможностью поворота вокруг нее. Конструкция двигателя позволяет увеличить КПД. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к двигателям, преобразующим механическую энергию колебаний в энергию вращения валами может быть использовано, например, в волновых энергетических установках.
Уровень техники Известен выбранный в качестве прототипа маятниковый двигатель, содержащий корпус, размещенные внутри корпуса инерционное тело, раму, храповую шестерню, закрепленную на валу отбора мощности, горизонтально установленном на раме, первый и второй рычаги, снабженные собачками и свободно насаженные на вал отбора мощности [1]. Прототип использует главным образом колебания корпуса в вертикальном направлении. Недостаток прототипа - низкий КПД, обусловленный неэффективным использованием горизонтальной составляющей качательных движений корпуса. Задача изобретения - создание маятникового двигателя, обеспечивающего высокий КПД за счет эффективного использования энергии колебаний корпуса как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Сущность изобретения Предметом изобретения является маятниковый двигатель, содержащий корпус, размещенные внутри корпуса инерционное тело, раму, храповую шестерню, закрепленную на валу отбора мощности, горизонтально установленном на раме, первый и второй рычаги, снабженные собачками и свободно насаженные на вал отбора мощности, отличающийся согласно изобретению тем, что введен третий рычаг, установленный на первой горизонтальной оси, закрепленной на раме, а инерционное тело выполнено в виде первой и второй колесных платформ с грузом, размещенных вне рамы, при этом первый и третий рычаги конcольно закреплены на первой и второй платформах соответственно, второй рычаг шарнирно связан о третьим рычагом дополнительно введенной серьгой, а рама свободно подвешена в корпусе на второй горизонтальной оси, закрепленной в корпусе, с возможностью поворота вокруг нее. Указанная совокупность признаков обеспечивает повышение КПД за счет эффективного использования энергии колебаний корпуса как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Изобретение имеет развитие, состоящее в том, что на раму установлены редуктор и электрогенератор, вал которого снабжен маховиком и через редуктор кинематически связан с валом отбора мощности. Это позволяет вывести вырабатываемую энергию за пределы качающейся рамы. Осуществление изобретения Осуществление изобретения с учетом его развития иллюстрируется фиг. 1, на которой представлена конструкция предлагаемого устройства, и фиг. 2 и 3, которые иллюстрируют состояния устройства в процессе работы. Устройство, фиг. 1, содержит корпус 1, внутри которого размещены инерционное тело, выполненное в виде первой колесной платформы 2 с грузом 3 и второй колесной платформы 4 с грузом 5, а также рама 6. Храповая шестерня 7 закреплена на валу 8 отбора мощности, который горизонтально установлен на раме 6. На вал 8 свободно насажены первый рычаг 9, снабженный собачкой 10, и второй рычаг 11, снабженный собачкой 12. Рычаги 9 и 11 связаны с шестерней 7 через собачки 10 и 12 соответственно. Третий рычаг 13 установлен на первой оси 14, горизонтально закрепленной на раме 6. Платформы 2 и 4 с грузами 3 и 5 размещены в корпусе 1 вне рамы 6. Рычаги 9 и 13 конcольно закреплены на платформах 2 и 4 соответственно, рычаг 11 шарнирно связан о рычагом 13 серьгой 15. Рама 6 свободно подвешена с возможностью поворота вокруг второй горизонтальной оси 16, закрепленной в корпусе 1. Платформы 2 и 4 снабжены колесами 17 и 18 соответственно и могут иметь по несколько колес. На раму 6 могут быть установлены редуктор 19 и электрогенератор 20, вал которого снабжен маховиком 21, и через редуктор 19 кинематически, например ременной передачей, связан с валом 8. Устройство работает следующим образом. Под воздействием внешней силы, например морских волн, корпус 1 колеблется и ось 16 отклоняется от вертикальной оси, как показано на фиг. 2 и 3 (вертикальная ось показана штрих-пунктиром). При отклонении корпуса 1 влево от вертикали (фиг. 2) платформа 2 с грузом 3 отрывается вместе с колесом 17 от дна корпуса 1 и, повисая, переходит в свободное падение. При этом вес платформы 2 с грузом 3, воздействуя на рычаг 9, приводит храповую шестерню 7 с помощью собачки 10 во вращение против часовой стрелки. Платформа 4 с грузом 5 в это время поднимается вверх, прокатываясь колесом 18 по дну корпуса 1. При отклонении корпуса 1 вправо от вертикали (как показано на фиг. 3) платформа 4 с грузом 5 отрывается вместе с колесом 18 от дна корпуса 1 и, повисая, переходит в свободное падение. При этом вес платформы 4 с грузом 5, воздействуя на рычаг 13, поворачивает его вокруг оси 14. Рычаг 13 через серьгу 15 и рычаг 11 с собачкой 12 приводит храповую шестерню 7 во вращение также против часовой стрелки. Платформа 2 с грузом 3 в это время поднимается вверх, прокатываясь колесом 17 по дну корпуса 1. В результате от колебаний корпуса 1 приводится во вращение против часовой стрелки вал 8. Мощность, отбираемая с вала 8, через повышающий обороты редуктор 19 передается генератору 20. Электроэнергия, вырабатываемая генератором 20, гибким кабелем выводится с качающейся вокруг оси 16 рамы 6 к потребителям, размещенным, например, в корпусе 1. Маховик 21 обеспечивает равномерность вращения генератора 20. Предложенный двигатель обеспечивает эффективное преобразование энергии колебаний корпуса в энергию вращения вала отбора мощности и затем в электроэнергию. Источник информации 1. Авт. свид. СССР N 1100418, МПК F 03 B 13/14, 1984.Формула изобретения
1. Маятниковый двигатель, содержащий корпус, размещенные внутри корпуса инерционное тело, раму, храповую шестерню, закрепленную на валу отбора мощности, горизонтально установленном на раме, первый и второй рычаги, снабженные собачками и свободно насаженные на вал отбора мощности, отличающийся тем, что введен третий рычаг, установленный на первой горизонтальной оси, закрепленной на раме, а инерционное тело выполнено в виде первой и второй колесных платформ с грузом, размещенных вне рамы, при этом первый и третий рычаги консольно закреплены на первой и второй колесных платформах соответственно, второй рычаг шарнирно связан с третьим рычагом дополнительно введенной серьгой, а рама свободно подвешена в корпусе на второй горизонтальной оси, закрепленной в корпусе, с возможностью поворота вокруг нее. 2. Маятниковый двигатель по п.1, отличающийся тем, что на раму установлены редуктор и электрогенератор, вал которого снабжен маховиком и через редуктор кинематически связан с валом отбора мощности.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Волновая энергетическая машина // 2141057
Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в устройствах для преобразования энергии волн в электрическую энергию
Волновая энергетическая установка // 2080478
Установка для использования энергии волн // 2041385
Волновая энергетическая установка // 2028502
Изобретение относится к устройствам преобразования энергии волн, в электрическую энергию
Поплавковая волновая электростанция // 2016227
Изобретение относится к производству электроэнергии, в частности к производству электроэнергии экологически чистого без отрицательного воздействия на окружающую среду путем преобразования энергии морских волн и ветра
Устройство для утилизации энергии волн // 1665066
Волновая энергетическая установка // 1229415
Волновая энергетическая установка // 1213239
Волновая энергетическая установка // 1208299
Волновая энергетическая установка // 1199970
Волновая энергетическая установка // 2305794
Изобретение относится к области гидроэнергетики и может быть использовано в волновых электростанциях
Волновая электростанция // 2313690
Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к электрогенерирующим установкам, использующим энергию морских волн
Волновая электростанция // 2365780
Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к электрогенерирующим установкам, преобразующим энергию морских волн
Устройство для отбора энергии морских волн // 2525986
Изобретение относится к технике для получения электрической энергии путем преобразования энергии морских волн. Устройство для отбора энергии морских волн содержит плавучий объект 2, расположенный на нем преобразователь энергии морских волн, включающий генератор электрической энергии, и погружной элемент 1, в рабочем положении расположенный ниже дна объекта 2. Площадь проекции элемента 1 на плоскость, которая в рабочем положении устройства является горизонтальной плоскостью, больше каждой из площадей его проекций на две другие плоскости, перпендикулярные первой плоскости и друг другу. Профиль элемента 1 выполнен двояковыпуклым, или выпуклым с одной стороны и выпукло-вогнутым с другой стороны, или выпукло-вогнутым с двух сторон. Элемент 1 соединен с преобразователем энергии с возможностью относительного перемещения элемента 1 и объекта 2. Преобразователь энергии включает раздвижную связь. Элемент 1 имеет положительную плавучесть и соединен с раздвижной связью с возможностью передачи механической мощности на генератор при погружении объекта 2. Изобретение направлено на повышение эффективности отбора энергии морских волн. 6 з.п. ф-лы, 14 ил.
Волновая электростанция (варианты) // 2542736
Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к установкам для преобразования энергии морских волн в электрическую энергию. Волновая электростанция содержит плавучий корпус, выполненный в виде цилиндра, в нижней части которого расположена рабочая камера с впускным и выпускными клапанами, поршень, расположенный внутри цилиндра и закрепленный на штоке, механически связанном с поплавком, трубу циркуляции, расположенную под корпусом, гидротурбину с генератором, сообщенную с рабочей камерой. Электростанция содержит дополнительные впускной и выпускные клапаны. Труба циркуляции последовательно соединена с одним из дополнительных выпускных клапанов и гидротурбиной, которая с нижней части соединена с дополнительным впускным клапаном, а в верхней части - с генератором. Изобретение направлено на упрощение монтажа волновой электростанции в открытом море, упрощение конструкции, а также повышение надежности генератора. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области электричества и электрических машин, в частности - к генераторам электрического тока. Маятниковый гидроволновой генератор 1 электрического тока содержит статор 2 и ротор, у которых сердечники с катушками и системой их возбуждения обеспечивают выработку электрического тока при свободном подвесе статора 2 в плавающем средстве. Плавающее средство имеет возможность циклических колебаний на угол ±α при движении волн воды и выполнении таких же циклических колебаний генератором 1 в поперечной плоскости относительно вертикальной оси за счет его постоянной ориентации к центру тяготения Земли. Ось 5 подвеса статора 2 совмещена с осью его свободного качания и смещена относительно оси 5 вращения ротора. Между собой оси 5 и 7 связаны кинематически через систему зубчатых передач. Изобретение направлено на увеличение частоты вращения и мощности вырабатываемого электрического тока генератором со свободным вращением ротора относительно статора. 24 з.п. ф-лы, 34 ил.
Изобретение относится к сфере гидроволновой энергетики, в частности к генераторам, элементам их конструкций, корпусов и опор, к устройствам для регулирования механической энергии, конструктивно сопряженным с электрическими машинами. Плавучая прибрежная гидроволновая электростанция, использующая энергию качки ее корпуса (1) волнами и ветром, содержит перемещающиеся относительно корпуса (1) грузы (2), кинематически связанные с валами роторов электрогенераторов, для чего основания грузов (2) выполнены по дуге окружности и имеют возможность дугового перемещения в корпусе (1). Грузы (2) свободно установлены вдоль и/или поперек оси корпуса (1) своими боковыми цилиндрическими поверхностями на параллельные им опорные ролики (5) с возможностью устойчивой ориентации грузов (2) к центру Земли в вертикальной плоскости и их свободного поворота по дуге их основания при качке корпуса (1) волнами и ветром. С роторами и статорами электрогенераторов кинематически связаны опорные ролики (5). Изобретение направлено на обеспечение эффективного снятия мощности при широком диапазоне параметров и энергии волн. 24 з.п. ф-лы, 22 ил.
Группа изобретений относится к устройствам и способам генерирования океанской волны. Волновой генератор энергии содержит плавучий корпус, предназначенный для плавания в массе воды. Электрическая машина (103), расположенная в корпусе, имеет якорь и источник поля, причем машина (103) имеет неподвижную часть, соединенную с корпусом, и подвижную часть. Узел (104) противовеса является подвижным в корпусе и содержит подвижную часть машины (103). Относительное перемещение узла противовеса и неподвижной части машины (103) генерирует электрическую энергию. Устройство (400) накопления энергии накапливает энергию, генерируемую машиной (103). Система (200) управления определяет двунаправленный поток энергии между устройством накопления энергии и якорем. Энергия возвращается к машине (103) для приведения в движение узла противовеса антисимметрично движению корпуса. Изобретение направлено на повышение эффективности при генерировании энергии. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 21 ил.
