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.

Изобретение относится к судостроению, а именно к плавсредствам. Плавниковый лопастной движитель для плавсредств надводного и подводного плавания включает в себя вариант конструкции надводного судна, которое содержит по обе стороны от осевой линии судна протяженные кормовые плавники с окнами, перекрывающимися при их движении в сторону осевой линии судна лопастями. На кормовом срезе днища судна установлена транцевая плита с размещенными на ней на своих осях плавниками, возвратно-поступательными механизмами с подвижными штоками и устройствами управления последними. Штоки возвратно-поступательных механизмов соединены с плавниками посредством шарниров. В варианте подводного судна, которое содержит по обе стороны от осевой линии судна протяженные кормовые плавники с окнами, перекрывающимися при их движении в сторону осевой линии судна лопастями. На кормовом срезе днища судна установлена транцевая плита, которая выполнена подвижной, и закреплена на оси, и соединена с мотор-редуктором, установленным на днище судна. Мотор-редуктор соединен с системой задания скорости и углов поворота судна. Достигается повышение КПД, исключение кавитации, устранение эффекта «засасывания» и электромагнитных помех. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к движителям, применяемым в жидкостях или газах. Ленточно-лопастное устройство для получения потока содержит лопасти, которые движутся по траектории движущейся замкнутой ленты, надетой на вращающиеся колеса, положение лопастей относительно направления их движения устанавливается системой управления лопастями, а каждая лопасть содержит вал лопасти, неподвижно закрепленный на торцах лопасти, замкнутые ленты, на внешнею поверхность которых крепятся подшипники, в которых вращаются валы лопастей, ведущие и ведомые колеса, на которые надеваются замкнутые ленты, систему управления, устанавливающую положение лопастей относительно направления их движения, кинематически связанную с валами лопастей, защитный внешний корпус, раму для крепления узлов, составляющих ленточно-лопастное устройство для получения потока. Достигается получение направленного потока газа или жидкости при управляемой разнице линейных скоростей точек лопасти. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к спортивно-развлекательным плавсредствам. Предложено судно с качельным приводом, которое имеет веретенообразный корпус с двумя боковыми наклоненными вниз на 30÷45° крылообразными гидродинамическими плоскостями. Сверху установлены скамеечные качели с продольным расположением скамьи, которые имеют параллелограммную систему подвеса, обеспечивающую возможность полнооборотного вращения скамьи качелей вокруг точек подвеса. Поступательное перемещение судна обеспечивается вращательно-колебательным раскачиванием корпуса судна вокруг его продольной оси. Технический результат заключается в расширении функциональных характеристик спортивно-развлекательного плавсредства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам с лопастными гребными колесами. Предложено мелкосидящее судно с лопастными колесами, состоящее из корпуса, двигателей, силовых трансмиссий, лопастных колес, закрепленных на гребных валах, установленных перпендикулярно направлению движения судна, водопроточных каналов и рулевого устройства, причем корма судна выполнена в виде двух сквозных водопроточных каналов, разделяющих днище на три водоизмещающие секции, на которых установлены опоры двух гребных валов с закрепленными на них лопастными колесами, состоящими из двух параллельных друг другу прочных дисков с установленными между ними изогнутыми лопастями, расположенными по нескольким разноудаленным от вала диаметрам так, что при вращении колес они следуют друг за другом, переливая воду на более отдаленные от вала лопасти, и входят в воду под прямым углом в безударном режиме. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик судна. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкции винтового привода судов. Кольцевая насадка для гребного винта плавучего средства имеет цилиндрическую форму с увеличенной шириной. Кольцевая насадка в установленном виде покрывает гребной винт и часть обтекателя винта таким образом, что выходной диаметр кольцевой насадки частично перекрывается обтекателем. Диаметры входного и выходного отверстия кольцевой насадки равны. Достигается увеличение реактивного тягового усилия и предотвращение кавитации гребного винта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к кольцевому гребному винту и подруливающему устройству. Кольцевой гребной винт (12) для подруливающего устройства (10) содержит кольцевую насадку (15), центральный элемент (16) и по меньшей мере одну лопасть (18) гребного винта. Лопасть проходит между центральным элементом (16) и кольцевой насадкой (18) и прикреплена к центральному элементу и кольцевой насадке соответственно. Профиль (19) задней кромки по меньшей мере одной лопасти (18) гребного винта имеет S-образную форму в сечении, перпендикулярном оси А вращения указанного кольцевого гребного винта (12). Касательная к профилю передней кромки в точке крепления к охватывающей кольцевой насадке указанного гребного винта и касательная к охватывающей кольцевой насадке в той же самой точке крепления образуют угол, составляющий более 0° и менее 90°. Подруливающее устройство (10) содержит кольцевой гребной винт (12) и двигатель с постоянными магнитами. Кольцевой гребной винт (12) и корпус (13) подруливающего устройства содержит статорную обмотку двигателя с постоянными магнитами. Кольцевой гребной винт (12) в подруливающем устройстве (10) на судне приводится в действие посредством двигателя с постоянными магнитами. Достигается повышенная эффективность подруливающего устройства и улучшенная его управляемость при возникновении кавитации. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителю с колебательным движением. Колебательный движитель содержит рабочий орган по принципу биения хлыста, который представляет из себя модификацию жгутикового движителя. Упруго-эластичный рабочий орган, без вращения вокруг собственной оси, совершает в основании качательно-круговые движения в среде, описывая конус и, далее, спираль по типу хлыстового биения, за счет инкапсулированной и интегрированной в основании рабочего органа эксцентрической силовой установки, или ее части, в том числе и внешнего привода для создания указанных колебательных движений требуемой частоты и амплитуды. Достигается упрощение конструкции и генерация колебаний непосредственно в рабочем теле, без необходимости создания дейдвудных, сальниковых систем герметизации движущихся частей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

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.

Наверх