ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2182256

Прибійний ЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА

Прибійний ЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА

Ім'я винахідника: Білий Д.М.
Ім'я патентовласника: Ульяновський державний технічний університет
Адреса для листування: 432027, г.Ульяновск, вул. Північний Вінець, 32, УлГТУ, проректору з НДР
Дата початку дії патенту: 2000.09.29

Винахід призначений для використання в гідроенергетиці, зокрема в прибійних енергетичних установках. Установка містить дві пари встановлених на дні опор, закріплений на них з можливістю обертання горизонтальний вал відбору потужності, кінематично з'єднаний з електрогенератором, а й розташований під валом на поверхні води плоский поплавець, прикріплений нижній центральною частиною за допомогою гнучкого елемента на дно, на верхній центральній частини поплавця встановлена ​​вертикальна стійка, верхній вільний кінець якої виконаний у формі U-подібної вилки, вільно охоплює вал відбору потужності, причому на внутрішню поверхню U-подібної вилки нанесено шар гуми, а на циліндричній поверхні сталевого вала в місці контакту його з вилкою виконана накатка . Конструкція забезпечує безперервно роботу установки при періодичному зміні напрямку прибійних хвиль.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до гідроенергетиці і може бути використано, зокрема, в прибійних енергетичних установках.

Відомі конструкції прибійних двигунів, що включають радіальні стрижні і закріплені на них лопаті, при цьому лопаті або виконані відкидними / см. Щапов Н. М. Турбинное обладнання гідростанцій. М - Л .: ДЕІ, 1955, с. 225 /, або лопаті закріплені на стержнях нерухомо, мають форму клина і забезпечені з боку його заснування заглибленнями / см. а.с. СРСР 1105683, кл. F 03 В 13/12, 1984 /.

Однак дані конструкції характеризуються значною складністю, великими габаритами і обмеженою сферою застосування.

Відома і хвильова енергетична установка, яка містить частково заповнений рідиною плавучий корпус, розташований в ньому плоский поплавець, центральна частина якого і краю з'єднані гнучкими елементами відповідно з дном і верхньою частиною корпусу, а й валом відбору потужності електрогенератора / см. а.с. СРСР 1260557, кл. F 03 В 13/12, 1986 /.

Недоліками відомого пристрою є складність конструкції, порівняно низький ККД, гранично обмежена область застосування, а головне - нестабільність передачі крутного моменту від поплавка на вал відбору потужності через гнучкі елементи при нестаціонарних хвильових збурень.

Найбільш близьким пристроєм того ж призначення до заявленого винаходу за сукупністю ознак є хвильова енергетична установка, яка містить опору, розташований на ній електрогенератор і приєднаний до останнього вал з консольно закріпленими на ньому і зміщеними один щодо одного в окружному напрямку поплавками, центри симетрії яких розташовані в одній , перпендикулярній валу площині / см. а.с. СРСР 1208298, кл. F 03 В 13/14, 1986 / і прийнята за прототип.

До причин, що перешкоджає досягненню зазначеного нижче технічного результату при використанні відомого пристрою, прийнятого за прототип, відносяться значна складність і габарити пристрою, неможливість його використання в разі періодичної зміни напрямку руху хвиль, характерному для прибійних енергетичних установок, тобто обмежена область застосування відомого пристрою.

Суть винаходу полягає в створенні конструкції прибійній енергетичної установки, що забезпечує безперервне інтенсивне обертання валу відбору потужності електрогенератора при періодичному зміні напрямку прибою / накаті - відкат / за рахунок формування в різні періоди впливів, що обурюють діючих на вал односпрямованих тягових моментів сил тертя ковзання.

Технічний результат - спрощення конструкції, зменшення габаритів і розширення функціональних можливостей пристрою.

Зазначений технічний результат при здійсненні винаходу досягається тим, що певною прибійній енергетичної установки, яка містить дві пари встановлених на дні опор, закріплений на них з можливістю обертання горизонтальний вал відбору потужності, кінематично з'єднаний з електрогенератором, а й розташований під валом на поверхні води плоский поплавець , прикріплений нижній центральною частиною за допомогою гнучкого елемента на дно, особливість полягає в тому, що на верхній центральній частині поплавця встановлена ​​вертикальна стійка, верхній вільний кінець якої виконаний у формі U-подібної вилки, вільно охоплює вал відбору потужності, причому взаємно контактують поверхні вала і вилки виконані з матеріалів з великим коефіцієнтом тертя ковзання один по одному.

Прибійний ЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА Прибійний ЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА Прибійний ЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА
Прибійний ЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА

Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг.1 схематично зображено прибійна енергетична установка, загальний вигляд; на фіг.2 - вид зліва на фіг.1; на Фіг.3 - переріз по А - А на фіг.1 при накаті прибою / з боку моря /; на фіг. 4 - перетин по А - А на фіг.1 при відкат прибою / з боку берега /.

Пристрій містить дві пари встановлених на дні 1 поблизу берега 2 опор 3, орієнтованих в кожній парі під кутом один до одного, закріплений на опорах 3 з можливістю обертання горизонтальний вал відбору потужності 4, кінематично з'єднаний з допомогою зубчастих коліс 5 з електрогенератором 6, і закріпленим на опорах 3, розташований під валом 4 і встановлений на поверхні води плоский поплавець 7, прикріплений нижній центральною частиною за допомогою гнучкого елемента 8 / троса / на дно 1. При цьому на верхній центральній частині поплавця 7 встановлена ​​вертикальна стійка 9 прямокутного поперечного перерізу, верхній вільний кінець якої виконаний у формі U-подібної вилки, вільно охоплює вал відбору потужності 4, причому взаємно контактують поверхні вала 4 і вилки виконані з матеріалів з великим коефіцієнтом тертя ковзання один по одному. У конкретному випадку на внутрішню поверхню U-подібної вилки нанесено шар 10 гуми, а на циліндричній поверхні сталевого вала 4 в місці його контакту з вилкою 10 виконана спеціальна накатка 11, що збільшує коефіцієнт тертя ковзання стали по гумі до величини тертя ковзання матеріалів чавун-гума , рівний 0,7 е 0,8.

Робота пристрою здійснюється наступним чином

При накаті прибою / від моря до берега / поплавок 7 / см. фіг.3 / разом зі стійкою 9 зміщується в бік берега 2. Одночасно рівень води біля берега 2 піднімається і поплавок 7 зі стійкою 9 рухається вгору. При цьому внутрішня U-подібна поверхню вилки 10 своєї лівої на фіг.3 частиною притискається до валу 4, і одночасно стійка 9 рухається вгору, в результаті чого за рахунок виникає крутного моменту сил тертя ковзання вал 4 обертається за годинниковою стрілкою. При відкат прибою / від берега до моря / (см. Фіг.4) поплавок 7 рухається вниз і вліво, U-подібна вилка 10 притискається до валу 4 своєю правою частиною, і за рахунок руху стійки 9 з поплавком вниз валу 4 знову нав'язується обертання за годинниковою стрілкою. В результаті періодичний накат - відкат прибою викликає безперервне інтенсивне односпрямоване обертання валу 4 відбору потужності, який приводить в дію електрогенератор 6.

Очевидно, що пропонована конструкція гранично проста, компактна, забезпечує значну ефективність і стабільність перетворення енергії прибою в електричну енергію, має широкі функціональні можливості. Її працездатність практично не залежить від наявності різних сторонніх збурень, наявності або відсутності вітру, хвилювання на морі. Конструкція практично не критична до погрішностей виготовлення, складання, тобто не втрачає працездатності при нахилах і перекоси поплавка, відхилення від вертикального положення стійки з виделкою тощо.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Прибійна енергетична установка, яка містить дві пари встановлених на дні опор, закріплений на них з можливістю обертання горизонтальний вал відбору потужності, кінематично з'єднаний з електрогенератором, і поплавок, що відрізняється тим, що поплавок виконаний плоским і розташований під валом на поверхні води, при цьому своєї нижньої центральною частиною поплавок за допомогою гнучкого елемента прикріплений до дна, а на його верхній центральній частині встановлена ​​вертикальна стійка, верхній вільний кінець якої виконаний у формі U-подібної вилки, вільно охоплює вал відбору потужності, причому на внутрішню поверхню U-подібної вилки нанесено шар гуми , а на циліндричній поверхні сталевого вала в місці його контакту з виделкою виконана накатка.

Версія для друку
Дата публікації 02.04.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів