Плавниковый движитель плавучего средства

Изобретение относится к судовым движителям, в частности к устройствам привода судового движителя с рабочим органом в виде колеблющегося крыла. Плавниковый движитель плавучего средства содержит корпус плавучего средства, по меньшей мере, одно крыло с отклоняемой частью и ось колебаний крыла. Вместо пружины используется магнитный рычаг, отсутствует движущая тяга, а в качестве движущей установки используется цепь электромагнитов, которые установлены на корпусе плавучего средства и расположены вдоль дуги, концентричной оси колебаний крыла. Достигается упрощение конструкции и повышение надежности плавучего средства. 1 ил.

 

Изобретение относится к судовым движителям, в частности к устройствам привода судового движителя с рабочим органом в виде колеблющегося крыла.

Плавниковый движитель состоит из, по меньшей мере, одного крыла, оси колебаний крыла, магнитного рычага, цепи электромагнитов, установленных на корпусе плавучего средства и расположенных вдоль дуги, концентричной оси колебаний крыла, новым является использование в качестве привода крыла цепи электромагнитов, расположенных определенным образом, а также применение магнитного рычага.

Известен привод крыльев плавникового движителя, который содержит площадку корпуса, двигатель, редуктор, систему стержней и штырей, которая преобразует вращение ротора редуктора в колебательные движения крыльев [1] (Патент РФ №2287451).

Недостатком данной конструкции является большое количество подвижных элементов, что снижает надежность привода, а также необходимость устройства уплотнения ротора редуктора, так как двигатель и редуктор должны находиться в герметичном корпусе судна, что ограничивает применение данного привода для подводных аппаратов, особенно глубоководных.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является устройство для перемещения объекта относительно текучей среды [2] (Патент РФ №2373104).

Устройство для перемещения объекта относительно текучей среды содержит корпус плавучего средства, например судна, которое перемещается налево со скоростью F относительно воды, по меньшей мере, одно крыло с отклоняемой частью, которая перемещается в направлении горизонтальной плоскости, и передней частью, которая перемещается в направлении скорости движения.

Передняя часть крыла имеет ось поворота, с помощью которой передняя часть крыла расположена в корпусе плавучего средства таким образом, что крыло может колебаться вокруг горизонтальной оси вращения, т.е. крыло и составные части, а также пружина образуют качающуюся или свободно колеблющуюся конструкцию. Когда движущая установка посредством движущей тяги создает силу, направленную направо к рычагу, крыло покачивается или поворачивается по часовой стрелке. Один конец пружины, такой как торсионная пружина спиральной формы, присоединен к корпусу, а другой конец торсионной пружины прикреплен к оси поворота. Торсионная пружина служит для поддержки крыла таким образом, чтобы поверхность крыла располагалась в нейтральной плоскости, например горизонтальной плоскости, когда крыло не нагружено. Эти составные части, которые перемещаются вместе с крылом, имеют соответствующие нейтральные позиции. Пружина, таким образом, растягивается сильнее в противоположном направлении, когда крыло перемещается в сторону от своей нейтральной позиции против часовой стрелки, и пружина старается вернуть крыло назад в нейтральную позицию.

Недостатками известного устройства являются его инерционность, так как крыло совершает свободные колебания под действием пружины и не может быть остановлено одномоментно, а только после затухания колебаний всей системы, что ухудшает маневренные качества плавучего средства.

Кроме того, в устройстве для перемещения объекта относительно текучей среды также присутствует необходимость создания конструкций, препятствующих попаданию воды в корпус через отверстия между составными частями устройства и корпусом.

Целью данного изобретения является устранение указанных недостатков, а также распространение области применения плавниковых движителей на глубоководные подводные аппараты.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в заявляемом плавниковом движителе плавучего средства, содержащем корпус плавучего средства, по меньшей мере, одно крыло с отклоняемой частью, ось колебаний крыла, согласно изобретению, вместо пружины используется магнитный рычаг, отсутствует движущая тяга, а в качестве движущей установки используется цепь электромагнитов, установленных на корпусе плавучего средства и расположенных вдоль дуги, концентричной оси колебаний крыла.

На чертеже показана общая схема заявляемого плавникового движителя плавучего средства.

Крыло 1 закреплено на оси поворота или колебаний 2, магнитный рычаг 3, являющийся передней частью крыла 1, представляет собой постоянный магнит, взаимодействующий с цепью электромагнитов 4, расположенных снаружи корпуса 5 подводного аппарата, либо интегрированных в него таким образом, чтобы силовые линии электромагнитного поля выходили на наружную поверхность А корпуса 5 и беспрепятственно взаимодействовали с магнитным рычагом 3. При такой конструкции отсутствует необходимость ввода подвижных частей в герметичный корпус плавучего средства, так как все подвижные части, а именно крыло 1, магнитный рычаг 3, находятся снаружи корпуса 5. Это, в свою очередь, упрощает и удешевляет конструкцию плавучего средства, повышает его надежность и позволяет применять заявляемый движитель для глубоководных подводных аппаратов, обеспечение герметичности которых требует сложных конструктивных и технологических решений.

Количество и расположение заявляемых движителей на плавучем средстве зависит от его конструкции и требований к маневренности.

Заявляемый плавниковый движитель плавучего средства работает следующим образом.

В исходном положении N крыло 1 удерживается одним из включенных электромагнитов цепи электромагнитов 4 через магнитный рычаг 3. Для того чтобы крыло 1 начало движение, удерживающий электромагнит цепи электромагнитов 4 выключается, и включается соседний электромагнит цепи электромагнитов 4. Магнитный рычаг 3 движется в сторону силовых линий электромагнитного поля, генерируемого включенным электромагнитом цепи электромагнитов 4, стремясь занять ближайшее положение к включенному электромагниту цепи электромагнитов 4. За счет этого крыло совершает поворот на угол α, соответствующий центральному углу между осями соседних электромагнитов цепи электромагнитов 4. Далее происходит последовательное выключение и включение электромагнитов цепи электромагнитов 4, пока крыло 1 не займет крайнее положение Р. Затем процесс выключения-включения электромагнитов повторяется в обратной последовательности, пока крыло 1 не займет положение Т. Таким образом, крыло 1 совершает колебательное движение вокруг оси 2. Амплитуда колебаний крыла 1 соответствует центральному углу, который занимает вся цепь электромагнитов 4. Регулируя скорость выключения-включения электромагнитов цепи электромагнитов 4, можно управлять частотой колебаний крыла 1, тем самым управляя скоростью плавучего средства. Для того чтобы остановить колебания крыла 1, достаточно оставить включенным один электромагнит цепи электромагнитов 4, крыло 1 остановится напротив включенного электромагнита цепи электромагнитов 4.

Источники информации

1. Патент РФ №2287451.

2. Патент РФ №2373104.

Плавниковый движитель плавучего средства, содержащий корпус плавучего средства, по меньшей мере, одно крыло с отклоняемой частью, ось колебаний крыла, отличающийся тем, что вместо пружины используется магнитный рычаг, отсутствует движущая тяга, а в качестве движущей установки используется цепь электромагнитов, установленных на корпусе плавучего средства и расположенных вдоль дуги, концентричной оси колебаний крыла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса повышения эффективности использования водометных движителей для водоизмещающих судов. Комбинированный двигательно-движительный комплекс судна содержит корпус в виде осесимметричной судовой кольцевой насадки с размещенным в нем реверсивным электродвигателем погружного исполнения и оснащен размещенным вниз по потоку за рабочим колесом, соосно с ним, гребным винтом.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к малошумящим движителям для надводного и подводного транспорта. Для работы винтового движителя лопасти устанавливают с нулевым углом атаки для совершения колебательных движений в виде реверсивных угловых перемещений относительно оси вращения, при этом лопасти имеют симметричную форму относительно плоскости, проходящей через ось вращения и оси лопастей.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано на плавсредствах, как на надводных судах, так и на подводных судах. V-образно спаренный шнековый движитель для плавсредств в варианте надводного судна содержит в кормовой части на транцевой плите расположенные под углом шнеки, управляемые мотор-редукторами скорости и направления вращения шнеков.

Изобретение относится к плавсредствам, предназначенным для использования на реках. Плавсредство на реке состоит из нескольких плавсредств с закреплёнными на них турбинами для отбора кинетической энергии из течения реки.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к плавучему средству гусеничного типа с землеройным оборудованием. Плавучее средство гусеничного типа содержит плавучий корпус, землеройное оборудование с энергоблоком, кабиной и силовой установкой, установленные на опорной площадке, две гусеницы, валы ведомый и ведущий.

Изобретение относится к внедорожной транспорной технике, но может быть использовано как на строительных работах, так и в сельском хозяйстве. Шнековый движитель содержит шнек, выполненный в виде полого цилиндра с винтовыми гребнями на наружной поверхности, подшипниковые опоры по торцам шнека и приводной механизм вращения шнека.

Изобретение относится к области судостроения, касается конструирования судов туннельно-скегового типа и может быть использовано при постройке десантных судов. Предложено судно туннельно-скегового типа, содержащее корпус, имеющий днище с продольным туннелем, выполненным с верхним подковообразным сводом с образующими, параллельными диаметральной плоскости судна, в носовой и кормовой оконечностях установлены подвижные ограждения, в корпусе установлен нагнетатель воздуха высокого давления, в плоскости конструктивной ватерлинии смонтированы бортовые роторно-винтовые движители, имеющие стационарную оболочку, закрывающую верхнюю часть движителя, и оболочку, подвижную вокруг оси движителя, закрывающую нижнюю часть движителя при движении судна в режиме крейсерской скорости.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при разливе нефти (нефтепродуктов) под ледяным покровом преимущественно арктических водоемов.

Изобретение относится к движителям подводного транспорта, а именно к движителям подводных роботов. Движитель с подвижными спицами содержит цилиндрический обод, приводной вал обода и радиальные спицы и оборудован эксцентриком и приводным валом эксцентрика.

Изобретение относится к судостроению и, в частности, к корабельным винтовым движителям. Гребной винт содержит ступицу с лопастями, которые соединены бандажным кольцом.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к водометным движителям. Водометный движительный комплекс содержит водовод, который выполнен в виде осесимметричной профилированной кольцевой насадки, внутри которой соосно размещено установленное на валу рабочее колесо. Рабочее колесо имеет ступицу с закрепленными к ней лопастями и оснащено прикрепленной к торцам лопастей кольцевой обечайкой. В корпусе водовода образована ответная под упомянутую обечайку круговая ниша, в которую подвижно помещена кольцевая обечайка и расположена заподлицо с внутренней поверхностью корпуса водовода. Форма спрямленного контура лопасти рабочего колеса в районе притыкания лопасти к кольцевой обечайке имеет серповидную наделку в сторону натекающего потока, радиус скругления которой составляет 4-5% от радиуса рабочего колеса. Достигается обеспечение повышенных акустических и кавитационных характеристик при одновременном сохранении КПД. 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к подводным движителям, воздействующим непосредственно на воду, не вращающегося типа. Варианты выполнения подводных движителей, каждый из которых включает наружную обтекаемую оболочку, группы пар электродов-разрядников, энергетическую установку по созданию импульсных напряжений между электродами-разрядниками. В первом варианте наружная обтекаемая оболочка подводного движителя выполнена в виде двояковыпуклых симметричных лекально сочлененных сферических, цилиндрических либо конических поверхностей вращения. Во втором варианте наружная обтекаемая оболочка подводного движителя выполнена с продольным сечением в виде двояковыпуклой симметричной линзы чечевичного профиля с переменной кривизной. В третьем варианте наружная обтекаемая оболочка подводного движителя выполнена усеченного ромбовидного продольного сечения в виде лекально сочлененных симметричных линейчатых поверхностей. Достигается повышение эффективности воздействия высокого и сверхвысокого давления на наружную обтекаемую оболочку подводного движителя. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 28 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздушных винтов. Ротор включает пару лопастей, одна из которых принадлежит одному несущему винту, а другая принадлежит второму несущему винту. Лопасти закреплены комлевыми концами посредством шарнирных или упругих соединений, при этом периферийные концы лопастей этой пары соединены посредством шарнирного или упругого соединения. Шарнирное или упругое соединение периферийных концов лопастей выполнено одностепенным. Шарнирные или упругие соединения комлевых концов лопастей размещены на разном расстоянии от оси вращения ротора и с возможностью относительного поступательного перемещения вдоль оси вращения ротора. Число пар лопастей может быть более одной. Достигается возможность контроля отклонения лопастей от плоскости вращения. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх