Поиск по каталогу.
Контакты
Адрес :
г. Одесса,. 6-й км Овидиопольской дороги. ТВЦ "6-й Элемент".
Tел./факс :
(048)772-57-86
E-mail :
[email protected]




осьової тунельний вентилятор-рушій

  1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Винахід відноситься до вентіляторостроенію. Осьової тунельний вентилятор-рушій містить привід, пристрій (3), яке здійснює реверсування співвісних валів, центральний вал (10), на вході розміщений всередині порожнього коаксіального вала (8) з вхідним лопатевим реверс-гвинтом (12). Центральний вал забезпечений рядом центральних лопатевих гвинтів з інтервалами, в яких встановлені лопатеві реверс-гвинти (13) без опори на центральний вал, з'єднані між собою, з вхідним лопатевим реверс-гвинтом і вихідним лопатевим реверс-гвинтом (16), встановленим на підшипнику ( 17) центрального вала, тунельної трубою (18), до якої кріпляться вигнуті в сторону обертання тунельної труби все лопаті (21) лопатевих реверс-гвинтів в зоні підсисних вікон (19). Винахід забезпечує розширення функціональних можливостей з одночасним зменшенням габаритів. 3 з.п. ф-ли, 3 мул. Винахід відноситься до вентіляторостроенію

Винахід відноситься до вентіляторостроенію, переважно до вентиляторів, що створює тягу, наприклад до аеродвіжітелям.

Відомі осьові вентилятори, що містять лопатеві гвинти в якості нагнітають або всмоктуючих елементів, - М.П.Калінушкін, "Насоси і вентилятори", М., 1987 г., осьової вентилятор за патентом України № 2295653, кл. F04D 19/00 та ін. Відомі вентилятори, які нагнітають зустрічні потоки повітря, - патент Росії № 2002117, кл. F04D 17/16, 2001 г. Відомі лопатеві гвинти, що застосовуються в різних комбінаціях як рушіїв транспортних засобів, при цьому визначено, що односпрямовані лопатеві гвинти, встановлені співвісно, ​​не дають позитивного ефекту, в той же час різноспрямовані лопатеві гвинти в тих же умовах обертаються в протилежні сторони значно збільшують тягу. А.М.Мхітарян, "Аеродинаміка", М., Машинобудування, 1980 г.Ізвестно, наприклад, що одногвинтові вертольоти типу "Мі-1", "Мі-2" при тих же навантаженнях мають планову площу несучих гвинтів значно більшу, ніж гвинтові вертольоти типу "Ка-18" або "Ка-26", виконані по соосной схемою з несучими гвинтами, що обертаються в протилежному напрямку, А.Ф.Крайнев "Словник-довідник по механізмам", М., 1987 г., стр. 428, механізм співвісних гвинтів.

Так як у заявляється осьового тунельного вентилятора-рушія суміжні гвинти обертаються в протилежних напрямках, найбільш близьким аналогом його, прийнятим за прототип, є тяговий рушій широко застосовуваний в авіації. Б.К.Гусев, В.Ф.Докін, "Основи авіації". Транспорт, М., 1982 г. Такий тяговий співвісний рушій з лопатевими гвинтами забезпечений механізмом, що дозволяє обертатися в протилежних напрямках співвісно встановлених гвинтів., Які в цьому випадку мають менший діаметр. Однак в будь-яких відомих конструкціях осьових вентиляторів конструктивно може бути використана тільки одна пара протилежно обертових співвісних гвинтів, що обмежує зменшення габаритів.

Метою даного винаходу є створення осьового тунельного вентилятора-рушія з необмеженим числом пар співвісних лопатевих гвинтів, що обертаються в протилежних напрямках в тунельної трубі, що багаторазово збільшує натиск при малих габаритах і дає можливість використовувати його в якості рушія транспортних засобів.

Для досягнення зазначеної мети центральний вал, на вході розміщений всередині порожнього коаксіального вала, що спирається на підшипники корпусу і несе вхідний лопатевої реверс-гвинт, забезпечений рядом центральних лопатевих гвинтів з інтервалами, в яких встановлені лопатеві реверс-гвинти протилежного напрямку без опори на центральний вал, з'єднані між собою вхідним лопатевим реверс-гвинтом і вихідним лопатевим реверс-гвинтом, встановленим на підшипнику центрального вала, тунельної трубою, яка в місцях кріплення законцовок опасть всіх лопатевих реверс-гвинтів, у вигляді вигинів по контуру тунельної труби в бік її обертання, має підсисні вікна.

Пристрій, що здійснює реверсування співвісних валів, може бути виконано з циліндричної передачею у вигляді паралельних приводного і коаксіального валів, пов'язаних зубчастої або гнучкою передачею, а центральний вал з боку виходу може спиратися на підшипник вихідного реверс-гвинта або на підшипник решітки огорожі. Для підвищення жорсткості уздовж осі підсисні вікна можуть бути зміщені відносно один одного, а тунельна труба може мати конічну поверхню.

На фіг.1 осьової тунельний вентилятор-рушій зображений в осьовому розрізі.

На фіг.2 показаний варіант застосування осьового тунельного вентилятора-рушія на автомобілі. Тут використано пристрій, що здійснює реверсування співвісних валів з циліндричної передачею

На Фіг.3 зображено розріз по "А-А" на фіг.2.

Осьової тунельний вентилятор-рушій складається з приводу, яким може бути або сам двигун 1 або його проміжний механізм 2, пристрою, що здійснює реверсування співвісних валів 3 з ведучою шестірнею 4, реверсують шестернями 5 на підшипниках здвоєною цапфи 6, оборотні шестернею 7, забезпеченою коаксіальним валом 8, який спирається на підшипники 9. Всередині полого коаксіального вала проходить центральний вал 10 з підшипниками 11. на коаксіальному валу жорстко встановлено вхідний лопатевої реверс-гвинт 12. на центральному валу з інт рвали жорстко встановлені центральні лопатеві гвинти 13. В інтервалах між центральними лопатевими гвинтами без опори на центральний вал розміщені лопатеві реверс-гвинти 14, лопаті яких з'єднані кільцями 15 і об'єднані з вхідним лопатевим реверс-гвинтом і вихідним лопатевим реверс-гвинтом 16, що спирається на підшипник 17 центрального вала, в ротор тунельної трубою 18, до якої в зоні підсисних вікон 19 прилягають і фіксуються кріпленням 20 вигнуті в сторону обертання законцовки 21 лопатей.

Лопаті гвинтів розгорнуті так, щоб створювався односпрямований повітряний потік. Як відомо, будь-який гребний гвинт при обертанні створює повітряний потік, закручений в сторону обертання. Таким чином, швидкість лопатей співвісного гвинта, що обертається в протилежному напрямку, складається зі швидкістю суміжного лопатевого гвинта, і цей процес триває по всьому ряду лопатевих гвинтів. Швидкість повітря на виході визначається формулою:

V = V =   (0,12   Dn)   k, (0,12 Dn) k,

де де   - аеродинамічний коефіцієнт, що залежить від кута установки лопатей, якості обробки їх поверхонь і т - аеродинамічний коефіцієнт, що залежить від кута установки лопатей, якості обробки їх поверхонь і т.п.

- конструктивний коефіцієнт, який визначається відстанню між гвинтами, кількістю пар лопатевих гвинтів k і т - конструктивний коефіцієнт, який визначається відстанню між гвинтами, кількістю пар лопатевих гвинтів "k" і т.п. Dn - окружна швидкість тунельної труби.

Слід додати, що наявність тунельної труби по законам аеродинаміки збільшує ефективність роботи лопатевих гвинтів. Пристрій, що здійснює реверсування співвісних валів c конічної зубчастої передачею, конструктивно не дозволяє змінювати передавальне число центрального вала і коаксіального вала, що не бажано при маніпулюванні параметрами рушія. В такому випадку осьової тунельний вентилятор-рушій може працювати з циліндричної передачею, що іноді зручніше і конструктивно. На фіг.2 показано застосування осьового тунельного вентилятора-рушія на автомобілі. Взагалі, застосування тунельного вентилятора-рушія на автомобілі розширює його функціональність, так як він гостро необхідний при втраті зчеплення з дорогою, а при установці його на надувний (для зберігання в багажнику) понтон автомобіль перетворюється в кероване плавучий засіб.

Тут 22 - пристрій, що здійснює реверсування співвісних валів з циліндричної передачею, 23 - приводний вал, 24 - коаксіальний вал, 25 - зубчаста передача, 26 - гнучка передача, 27 - механізм зчеплення (або електромагнітна муфта), 28 - решітка з направляючими жалюзі, 29 - опорний підшипник центрального вала, який необхідний для підвищення жорсткості на вигин при великій довжині тунельної труби.

При включенні двигуна і зчеплення обертається приводний вал з зубчастої передачею 25 і гнучкою передачею 26. Зубчаста передача змінює напрямок обертання центрального вала, в той час як гнучка передача зберігає напрямок обертання коаксіального вала

Вентилятори-рушій може бути використаний як у вигляді окремого модуля, так і у вигляді комплекту подібних модулів, що утворюють компаунд-рушій транспортного засобу. Полікліноременная передача може бути замінена ланцюговою передачею або зубчастої передачею з проміжною шестірнею.

Осьової тунельний вентилятор-рушій працює, тобто створює тягу, за загальновідомим принципом роботи пропелерних рушіїв. Використання більшої потужності при меншій сметани площі гвинта досягається за рахунок роботи лопатей у зустрічних повітряних потоках. При включенні ведучого вала обертається ведуча шестерня 4 і її центральний вал 10 з центральними лопатевими гвинтами 13, реверсують шестерні 5 і оборотним шестерня 7 з коаксіальним валом 8 і вхідним лопатевим реверс-гвинтом 12. Таким чином, обертається весь ротор з лопатевих реверс-гвинтів. Центральні лопатеві гвинти 13 в зоні ротора мають менші діаметри, тобто зустрічну обертання здійснюється. Як відомо, обертання лопатевого гвинта призводить до попутному обертанню повітряного джгута. Тобто співвісно встановлений гребний гвинт того ж напрямку буде обертатися в попутної струмені, не створюючи тяги. Але якщо співвісний гвинт обертається в протилежну сторону, він як би подвоює обороти і відповідно тягу. Переміщаючись далі вздовж осі осьового тунельного вентилятора-рушія, повітряний потік розганяється багаторазово. Закінцівки 21 лопатевих реверс-гвинтів загрібають повітря в підсисні вікна 19, полегшуючи підсос.

Осьової тунельний вентилятор-рушій може бути використаний як в якості індивідуального рушія для приводу саней, човни, повітряної кулі, параплана, дельтаплана, велосипеда і т.п., так і у вигляді компаунд-машини, тобто комплексу рушіїв. Встановлені по бортах транспортного засобу, вони дають можливість водієві, маніпулюючи зчіпними муфтами, шірокоманевренно переміщатися по повітрю, снігу, льоду, воді і т.п.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Осьовий тунельний вентилятор-рушій, що містить привід, пристрій, що здійснює реверсування співвісних валів, центральний вал, на вході розміщений всередині порожнього коаксіального вала з вхідним лопатевим реверс-гвинтом, що відрізняється тим, що центральний вал забезпечений рядом центральних лопатевих гвинтів з інтервалами, в яких встановлені лопатеві реверс-гвинти без опори на центральний вал, з'єднані між собою, з вхідним лопатевим реверс-гвинтом і вихідним лопатевим реверс-гвинтом, встановленим на підшипнику центрального вала, то нельной трубою, до якої кріпляться вигнуті в сторону обертання тунельної труби все лопаті лопатевих реверс-гвинтів в зоні підсисних вікон.

2. Осьовий тунельний вентилятор-рушій по п.1, що відрізняється тим, що пристрій, що здійснює реверсування співвісних валів, виконано у вигляді паралельних приводного і коаксіального валів, пов'язаних зубчастої або гнучкою передачею.

3. Осьовий тунельний вентилятор-рушій по п.1, що відрізняється тим, що центральний вал з боку виходу спирається на підшипник вихідного лопастного реверс-гвинта або на підшипник решітки огорожі.

4. Осьовий тунельний вентилятор-рушій по п.1, що відрізняється тим, що підсисні вікна уздовж осі зміщені відносно один одного, а тунельна труба має конічну поверхню.