Пульсирующий водометный движитель

Пульсирующий водометный движитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для судовых движителей с колеблющимся в открытом с обоих концов канала рабочим органом. Сущность изобретения: пульсирующий водометный движител ь содержит канал 1, внутри которого размещены две пары пластин, шарнирно соединенных одно с другой по передней кромке, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (lt) (51)5 В 63 Н 1/32, 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

77

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806253/11 (22) 27.03.90 (46) 30.07.92. Бюл. N. 28 (71) Институт гидромеханики АН УССР (72) В.Fl. Каян и С.А, Довгий (56) Патент Великобритании (Ф 1548890, кл. В 63 Н 1/32, 1979. (54) ПУЛЬСИРУ10ЩИЙ ВОДОМЕТНЫЙ

ДВИЖИТЕЛЬ

21

26

2 (57) Использование: для судовых движителей с колеблющимся в открытом с обоих концов канала рабочим органом. Сущность изобретения. .пульсирующий водометный движитель содержит канал 1, внутри которого размещены две пары пластин, шарнирно соединенных одно с другой по передней кромке, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения

1751048 вдоль продольной оси канала в противофазе. В канале установлены носовой и кормовой упругие фиксаторы 26, а на его боковых стенках — продольные направляющие 20 с установленными в них каретками. Каждая

Изобретение относится к судовым движителям с колеблющимся в открытом с обоих концов канале рабочим органом и предназначено для улучшения пропульсивных характеристик движителя.

Известно устройство для совершенствования механизма, выталкивающего жидкость, состоящее иэ двух пар пластин, имеющих возможность совершать угловые. перемещения относительно кареток, к которым они присоединены боковыми кромками посредством линейных шарниров, а каретки имеют возможность совершать возвратно-поступательные перемещения в противофазе вдоль направляющей. Такие пластины имеют воэможность поворота относительно шарниров таким образом, что при рабочем ходе они располагаются так, что их угол раскрытия близок к 180О, а при холостом ходе — к 0 .

Однако раскрытие и складывание пластин одна относительно другой зависит только от скорости их движения вдоль продольной оси, т. е, от величины скоростного напора, происходит в течение какого-то (иногда длительного) времени и тем самым снижает интегральную тяговую характеристику движителя.

Цель изобретения — повышение эффективности движителя путем минимизации времени раскрытия и закрытия каждой пары пластин при любом режиме работы в начале и конце каждого рабочего хода.

Поставленная цель достигается тем, что движитель, содержащий канал, внутри которого размещены две пары пластин, шарнирно соединенных одна с другой по передней кромке и имеющих возможность воэврэтнопоступательного перемещения вдоль продольной оси канала в противофазе, дополнительно снабжен носовым и кормовым упругими фиксаторами, установленныМи в канале, продольными направляющими, размещенными на боковых стенках канала, и каретками, а каждая пара пластин выпол нена с подкосами, шарнирно свяэанными с каретками, которые установлены в продольных направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения и парэ пластин выполнена с подкосами 21, шарнирно связанными с каретками, которые установлены с возможностью йопеременного взаимодействия с носовым и кормовым упругими фиксаторами. 8 ил. переменного взаимодействия с носовым и кормовым упругими фиксаторами.

На фиг. 1 и 2 показано общее расположение элементов движителя; на фиг. 3— сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 4 — сечение

Б — Б на фиг, 3; на фиг, 5 — общий вйд механизма открытия и закрытия пласгйн, сечение В-Вна фиг,,3; на фиг. 6 — сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 — сечение Д вЂ” Д на фиг, 5;

10 на фиг. 8 — диаграмма силы тяги, развиваемой первой(а)и второй(б)парами пластин и движителем в целом (в) в течение йолного рабочего цикла.

Пульсирующий водометный движитель

15 (фиг. 1, 2) состоит из канала 1, в котором размещены две пары пластин 2 и 3, и соединенного с каналом 1 кронштейнами 4 агрегатного отсека 5, в котором на кронштейнах

6 и 7 размещены линейные приводы 8 и 9.

20 Дополнительно к кронштейнам 4 жесткость канала 1 обеспечивается распорками 10 и

11. Первая пара пластин 2 соединена шарнирно по передним граням пластин осью 12 (фиг. 3), жестко закрепленной на скользя25 щей опоре 13. Приведение в поступательное движение пары пластин 2 осуществляется прикрепленным жестко к оси 12 П-образным штоком 14 от привода 8, Вторая пара пластин 3 соединена шар30 нирно по передним граням осью 15, жестко закрепленной на конце штока 16, который приводится в поступательное движение приводом 9, Опорой штока 16 является подшипник скольжения 17, зафиксированный

35 внутри канала 1 распорками 10.

Оси 12 и 15 на концах имеют каретки 18 с четырьмя колесиками 19 на каждой из них (фиг. 5), установленными на направляющих элементах 20, расположенных вдоль боко40 вых стенок канала 1, Каждая рабочая пластина имеет по два подкоса- 21, прикрепленных к ней через шарнир 22 и обеспечивающих раскрытое или закрытое положение пластин 2 и 3. Подкосы 21 попэр45 но закреплены другим концом на полуосях

23, прикрепленных одним концом к кареткам 24 с такими же колесиками 19 с воэможностью движения вдоль направляющих 20 (фиг. 6), На каретках 24 перпендикулярно ее,1 751048 плоскости между верхними и нижними парами колес 19 установлены по две пластины

25, служащие опорными элементами относительно упругих фиксаторов, расположенных попарно симметрично направляющей

20 вдоль боковых стенок канала 1 в начале и конце хода каждой пары пластин и состоящих из подпружиненных пальцев 26, прикрепленных на вертикальной оси 27 к боковым стенкам корпуса 1 и закрытых с 10 внешней стороны крышками 28. Пальцы 26 подпружинены в направлении продольной оси канала с обеих сторон пружинами 29 (фиг, 7), Устройство работает следующим абра- 15 зом.

На фиг. 1 изображено взаимное расположение элементов движителя в момент, когда завершен холостой ход пары пластин

2 и завершен рабочий ход пары пластин 3, 20

При этом s конце хода обеих пар пластин опорные элементы 25 с силой, значительно превышающей жесткость пружин 29 пальцев 26, заставили повернуться пальцы 26 вокруг оси 27, прошли дальше и освободили пальцы 26, которые вернулись в исходное положение, В следующий момент шток 16 начинает двигаться вперед (к выходному сечению корпуса 1), а шток 14 — назад. Ось 12 пары пластин 2 двигается вперед. а полуоси 23 подкосов 21 в это время неподвижны, поскольку в это время сила давления на пальцы 26 меньше чем жесткость поджимающих их пружин 29. За счет этого расстояние между осью 12 и полуосями 23 уменьшается, пластины 2 и подкосы 21 поворачиваются друг относительно друга вокруг оси шарнира 22 и происходит раскрытие пластин 2 до рабочего положения (до максимального угла между ними). Максимальный угол поворота подкоса 21 относительно пластины 2 ограничивается упором 30, Когда заканчивается взаимный поворот пластины 2 и подкоса 21 вокруг шарнира 22 (пластины 2 находятся в рабочем положении) сила давления пластин 25 на пальцы 26 возрастает и превышает жесткость поднимающих их пружин 29, пальцы 26 поворачиваются, и пластины 2 в рабочем (максимально раскрытом) положении совершают рабочий ход, в конце которого пластины 25 также зафиксируются в конечном положении пальцами 26 (фиг. 2).

Когда шток 14 движется назад, пластины 25 второй пары пластин 3 зафиксирова- 55 ны подпружиненными пальцами 26 (фиг, 1).

Расстояние между осью 15 пластин 3 и полуосями 23 подкосов 21, прикрепленных к пластинам 3, увеличивается и происходит взаимный поворот пластины 3 и подкосов 21 друг относительно друга вокруг оси шарнира 22 до тех пор, пока угол между пластинами 3 не .станет минимальным, При дальнейшем движении оси 15 назад возможности взаимного поворота у пластин 3 и подкосов 21 больше нет, вся сила давления со штока 14 действует через пластины 25 на пальцы 26 упругих фиксаторов и они, поворачиваясь вокруг оси 27, позволяют паре пластин 3 в максимально закрытом положении продолжать холостой ход до положения, представленного на фиг. 2, Изменение величины силы тяги Р одной пары пластин в течение одного цикла представлено на фиг, 8, а (пара пластин 2) и на фиг, 8, б (пара пластин 3), В начале рабочего хода происходит раскрытие пластин до рабочего положения, в результате чего положение рабочего элемента движителя возрастает; при дальнейшем движении штока пластины с какой-то скоростью V перемещают вдоль канала массу воды m, сообщая ей импульс Р = mV, В момент остановки пластин в конце рабочего хода тяга Р исчезает и появляется сопротивление R, которое при складывании пластин уменьшается и держится постоянным при движении штока и пластин назад. Аналогичная картина измео нения P u R у второй пары пластин 3, но с сдвигом по фазе на т

Реальная картина изменения силы тяги движителя с двумя парами пластин представлена на фиг. 8, в, где P

Таким образом, в течение колебательного цикла, при котором ось пары пластин совершает поступательное перемещение вперед — назад, движитель за счет перекрытия холостого хода одной пары пластин рабочим ходом другой пары пластин обеспечивает полный импульс тяги в течение примерно 80 времени цикла, Размещение в начале и конце хода каждой пары пластин упругих фиксаторов на стенках канала движителя позволяет минимизировать время максимального раскрытия рабочих пластин в начале рабочего хода и время полного максимально возможного (no конструктивным условиям) складывания пластин в начале холостого хода, Предлагаемое устройство обеспечивает по сравнению с известным улучшение пропульсивных характеристик движителя за счет минимизации времени раскрытия и закрытия двух пар рабочих пластин в крайних участках хода их приводного штока при работе их в противофазе.

1751048

Формула изобретения

Пульсирующий водометный движитель, содержащий канал, внутри которого размещены две пары пластин, шарнирно соеди- . ненных один с другим по передней кромке, 5 установленные с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль продольной оси канала в противофазе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности движителя путем минимиза- 10 ции времени раскрытия и закрытия пары пластин при любом режиме работы в начале и конце каждого рабочего хода, движитель снабжен носовым и кормовым упругими фиксаторами, установленными в канале, продольными направляющими, размещенными на боковых стенках канала и каретками, а каждая пара пластин выполнена с подкосами, шарнирно связанными с каретками, которые установлены в продольных направляющих с возможностью возвратнопоступательного перемещения и попере.менного взаимодействия с носовым и кормовым упругими фиксаторами, 1751048

Г-Г

1751048

Фиг. 8

Составитель В,Каян

Техред M,Mîðãåíòàë

Корректор Э,Лонкакова

Редактор 3.Слигаи

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2657 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5