Изобретение относится к области машиностроения. Автомобиль содержит раму с ходовой частью, на которой установлены кабина, кузов, двигатель с силовой передачей. Новым в автомобиле является то, что двигатель выполнен в форме герметичного корпуса, пневматически связанного через запорную аппаратуру с баллонами сжатого воздуха высокого давления. Внутри корпуса установлен пневмостатический двигатель, ротор которого имеет специальные каналы и кинематически связан с механизмом управления и выходным...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области машиностроения и может найти применение в качестве источника электрического тока.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен термогенератор ТГК-3, содержащий 20-линейную керосиновую лампу, теплопередатчик, два блока термобатарей, вытяжную трубу, ребра охлаждения. Напряжение анодной батареи 2 В, ток анодной батареи 2 А, напряжение накальной батареи 2 В, ток накальной батареи 0,5 А, расход керосина 60 - 70 г/час /Справочник радиолюбителя под ред. А.А.Куликовского, изд. 3, Государственное энергетическое издательство, М.-Л., 1961, с. 318 - 319, рис. 16 - 1/.
Недостатками известного термогенератора ТГК-3 являются небольшие ток и напряжение, низкий КПД, большие тепловые потери, загрязнение окружающей среды продуктами сгорания.
Известна также дизель-генераторная установка ДГА-100-2, содержащая раму, на которой установлены дизельный двигатель с топливным баком, механически соединенный с генератором, имеющим возбудитель, пульт управления. Число оборотов дизеля 1500, мощность дизель-генератора 100 кВт, род тока - переменный, напряжение 230 и 400 В /Государственный Комитет Совета Министров СССР по автоматизации и машиностроению, 1 серия, Машиностроение и автоматика, Дизелестроение, ЦБТИ, М., 1961, с. 71 - 76, рис. 10/.
Известная дизель-генераторная установка ДГА-100-2, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому полезному результату, принята за прототип.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Недостатками известной дизель-генераторной установки ДГА-100-2, принятой за прототип, являются применение органического топлива, шум при работе двигателя, тепловые потери в двигателе, загрязнение окружающей среды выхлопными газами.
Целью настоящего изобретения является повышение эксплуатационных качеств генераторной установки.
Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что дизельный двигатель с топливным баком заменены пневмостатическим двигателем, содержащим герметичный корпус, внутри которого на подшипниках установлен ротор, выполненный в форме цилиндрического тела и содержащий глухие, открывающиеся в сторону от оси вращения каналы прямоугольного или круглого сечения, расположенные рядами вдоль продольной оси ротора, причем в каждом ряду имеются по два канала, развернутых относительно друг друга на 180 градусов, кроме того, плоскость дна каждой пары каналов расположена под углом к линии, проходящей через центр вращения и разделяющей два противоположно направленных канала, причем в переднюю часть ротора вмонтированы постоянные магниты в форме круглых гребенок, зубья одной из которых входят в промежутки между зубьями другой, а корпус пневмостатического двигателя выполнен с впускным, выпускным и предохранительным клапанами и закрыт с обеих сторон крышками, передняя из которых выполнена с цилиндрической частью и имеет пустотелый глухой стакан, являющийся передней опорой ротора и входящий вместе с катушкой возбуждения генератора в передний торцевой канал ротора, причем на цилиндрическую часть передней крышки надет статор генератора, воздушным насосом поршневого типа с ручным приводом, который посредством трубопровода соединен с внутренней полостью корпуса пневмостатического двигателя, рабочим телом которого является сжатый воздух.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид генераторной установки; на фиг. 2 - вид на генераторную установку слева; на фиг. 3 - вид на генераторную установку сверху; на фиг. 4 - вид на генераторную установку справа; на фиг. 5- продольный разрез пневмостатического двигателя; на фиг. 6 - общий вид ротора пневмостатического двигателя; на фиг. 7 - разрез по А-А фиг. 6; на фиг. 8 и 9 - схема сил, действующих на боковые стенки каналов ротора; на фиг. 10 - схема создания вращающего момента на роторе пневмостатического двигателя; на фиг. 11 - продольный разрез воздушного насоса с ручным приводом; на фиг. 12 - общий вид статора генератора электрического тока; на фиг. 13 - разрез по А-А фиг. 12; на фиг. 14 - электрическая схема генератора электрического тока.
Генераторная установка
вид на генераторную установку слева
вид на генераторную установку сверху
вид на генераторную установку справа
Предлагаемая переносная генераторная установки содержит раму 1 с ручками 2, на которой закреплены пневмостатический двигатель 3 со статором генератора 4, воздушный насос 5 с ручным приводом и пульт управления 6. Пневматический двигатель содержит корпус 7 с нижней опорной плитой 8, имеющей отверстия для крепления, закрытый задней крышкой 9 и передней крышкой 10, выполненной из алюминиевого сплава или другого немагнитного материала. Передняя крышка сферической формы выполнена с цилиндрической частью и имеет в торцевой части пустотелый глухой стакан 11, внутрь которого вставлена катушка возбуждения 12 генератора электрического тока, являющийся передней опорой ротора, установленного внутри корпуса, имеющего впускной 13, выпускной 14, предохранительный 15 клапаны и манометр 16. Крышки герметизированы прокладками 17. На цилиндрическую часть передней крышки надет и закреплен статор генератора электрического тока. Он содержит круглый корпус 18 с отверстием в центре, закрытый крышкой 19, также имеющей отверстие в центре. Внутри корпуса установлен магнитопровод 20, на который надеты катушки 21, соединенные между собой последовательно и подключенные ко входу реле-регулятора 22, выход которого связан с входом выпрямителя 23. Выход выпрямителя соединен с клеммами 24 постоянного тока, к которым также подключена упомянутая выше катушка возбуждения. Клеммы 25 однофазного переменного тока подключены к выходу реле-регулятора. Ротор пневмостатического двигателя, изготовленный также из алюминиевого сплава или другого немагнитного материала, выполнен в форме цилиндрического тела 26, имеющего в задней части шейку 27 подшипника. В переднюю часть ротора, имеющую торцевое отверстие 28, вмонтированы два постоянных магнита 29 и 30, выполненные в форме круглых гребенок, зубья одной из которых входят в промежутки между зубьями другой. Ротор содержит глухие, открывающиеся в сторону от оси вращения каналы 31 и 32 прямоугольного или круглого сечения, расположенные рядами вдоль продольной оси ротора, причем в каждом ряду имеются по два канала, развернутых относительно друг друга на 180 градусов. На дне каждого из каналов болтами 33 закреплены треугольные вкладыши 34 таким образом, что плоскость дна каждой пары каналов расположена под углом к линии, проходящей через центр вращения и разделяющей два противоположно направленных канала. Болты крепления вкладышей залиты эпоксидной смолой. Воздушный насос содержит корпус 35, в котором выполнены цилиндры 36 и 37, внутрь которых вставлены поршни 38 и 39, соединенные между собой штоком 40, имеющим палец 41, соединенный с вилкой 42, закрепленной на валу 43, имеющим ручку 44.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
продольный разрез пневмостатического двигателя
общий вид ротора пневмостатического двигателя
разрез по А-А фиг. 6
схема сил, действующих на боковые стенки каналов ротора
Цилиндры закрыты крышками 45 и 46, имеющими впускные клапаны 47 и 48, нагруженные пружинами. Внутренние полости цилиндров через выпускные клапаны 49 и 50, каналы 51 соединены со штуцером 52, который посредством трубопровода 53 через впускной клапан на корпусе двигателя соединен с внутренней полостью пневмостатического двигателя. В нижней части корпус пневматического насоса имеет опорную плиту 54 с отверстиями для крепления. Пульт управления включает в себя реле-регулятор, выпрямительное устройство, измерительные приборы, включатели, предохранители.
схема сил, действующих на боковые стенки каналов ротора
схема создания вращающего момента на роторе пневмостатического двигателя
продольный разрез воздушного насоса с ручным приводом
общий вид статора генератора электрического тока
Работа генераторной установки
Перед запуском генераторной установки необходимо произвести ее осмотр и убедиться, что все узлы находятся в исправности. Для пуска генераторной установки необходимо посредством пневматического насоса 5 подать через трубопровод 53 внутрь корпуса 7 двигателя сжатый воздух и довести его давление до 25 - 30 кг/см2 путем перемещения ручки 44 вправо и влево. При этом вал 43 совершает колебательное движение и через вилку 42, палец 41 и шток 40 заставляет поршни 38 и 39 перемещаться попеременно то в одну сторону, то в другую сторону. Воздух засасывается через впускные клапаны 47 и 48, а через выпускные клапаны 49 и 50 нагнетается в корпус двигателя. Как только давление воздуха достигнет необходимой величины (определяется по показаниям манометра 16) ротор пневмостатического двигателя станет вращаться. Вращающийся момент образуется на роторе следующим образом. Сжатый воздух поступает внутрь каналов 31 и 32. Выталкивающая сила Архимеда, действующая в газах также, как и в жидкостях, производит давление на боковые стенки и дно каждого из каналов 31 и 32. Так как площади противоположных стенок равны так, как l = l1; l2 = l3; l4 = l5, то и силы, действующие на эти боковые стенки, также равны и уравновешивают друг друга F = F1; F2 = F3; F4 = F5 (фиг. 8 и 9). Силы Fp и Fp1, действующие на дно каждого из каналов, ничем не уравновешены и образуют плечи сил l6 и l7, приложенные к ротору с двух сторон от оси вращения, в противоположных направлениях. Эти силы и вызывают вращение ротора двигателя. Внешние силы Fн, действующие на наружную поверхность ротора, не препятствуют вращению ротора и не создают дополнительного вращающего момента, так как векторы действия этих сил проходят через ось вращения, не образуя никаких плеч (фиг. 10). Частота вращения ротора и мощность двигателя определяются давлением сжатого воздуха, количеством каналов и их размерами. При вращении ротора вместе с ним вращаются магниты 29 и 30, магнитное поле которых периодически перемещается в противоположных направлениях по магнитопроводу 20 и пересекает витки катушек 21, индуктируя в них переменный однофазный ток. Полученный ток поступает на вход реле-регулятора 22, где поддерживаются его параметры в зависимости от частоты вращения ротора. Далее переменный ток поступает на выпрямитель 23, где он выпрямляется и подается на клеммы 24 потребителю. С этих же клемм часть постоянного тока снимается и подается на катушку возбуждения 12. При прохождении тока через катушку возбуждения вокруг нее образуется постоянное магнитное поле, которое усиливает действие магнитных полей постоянных магнитов 29 и 30, установленных на роторе. Уменьшение или увеличение тока, подаваемого на катушку возбуждения, уменьшает или увеличивает ток, вырабатываемый генератором (на чертеже регулирование тока генератора не показано). Если потребителю необходим переменный однофазный ток, то подключение производится к клеммам 25. При утечке сжатого воздуха через прокладки 17 его необходимо пополнять посредством пневматического насоса 5. Для уменьшения частоты вращения ротора или остановки двигателя необходимо нажать на выпускной клапан 14 и выпустить в атмосферу сжатый воздух из полости корпуса пневмостатического двигателя частично или полностью. Для увеличения частоты вращения ротора необходимо увеличить количество воздуха, подаваемого в корпус двигателя, повысив соответственно давление. При превышении нормального давления воздуха в корпусе двигателя избыточное количество воздуха стравливается через предохранительный клапан 15. Управление генераторной установкой осуществляется посредством пульта 6.
Предлагаемая переносная генераторная установка может быть использована в сельской местности, в геологических партиях, труднодоступных местах, куда затруднена доставка топлива для освещения или зарядки аккумуляторных батарей.
Положительный эффект предлагаемого изобретения: простота конструкции, быстрота запуска и остановки, не требует органического топлива и не загрязняет окружающую среду выхлопными газами.
Формула изобретения
1. Генераторная установка, содержащая раму, на которой размещены энергетическая установка, генератор, пульт управления, отличающаяся тем, что энергетическая установка выполнена в форме пневмостатического двигателя, содержащего герметичный корпус, внутри которого на подшипниках установлен ротор, корпус выполнен с впускным, выпускным и предохранительным клапанами и закрыт с обеих сторон крышками, передняя из которых выполнена с цилиндрической частью и имеет пустотелый глухой стакан, являющийся передней опорой ротора и входящий вместе с катушкой возбуждения генератора в передний торцевой канал ротора, размещенного внутри корпуса и имеющего специальные каналы, в переднюю часть ротора вмонтированы постоянные магниты в форме круглых гребенок, зубья одной из которых входят в промежутки между зубьями другой, причем на цилиндрическую часть передней крышки надет статор генератора, кроме того, внутренняя полость корпуса пневмостатического двигателя посредством трубопровода соединена с воздушным насосом поршневого типа, имеющим ручной привод.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
2. Генераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что ротор пневмостатического двигателя выполнен в форме цилиндрического тела и содержит глухие, открывающиеся в сторону от оси вращения, каналы прямоугольного или круглого сечения, расположенные рядами вдоль продольной оси ротора, причем в каждом ряду имеется по два канала, развернутых относительно друг друга на 180o, кроме того, плоскость дна каждой пары каналов расположена под углом к линии, проходящей через центр вращения и разделяющей два противоположно направленных канала.
3. Генераторная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве рабочего тела в пневмостатическом двигателе использован сжатый воздух.
Имя изобретателя: Григорчук Владимир Степанович Имя патентообладателя: Григорчук Владимир Степанович Почтовый адрес для переписки: 193036, Санкт-Петербург, ул. 6-я Советская 25/20, кв.5, Григорчуку В.С. Дата начала отсчета действия патента: 1998.09.21
Разместил статью: search
Дата публикации: 13-01-2003, 21:23
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к электротехнике и может быть использовано для проектирования синхронных машин малой и средней мощности, преимущественно генераторов для автономных электростанций. Для упрощения конструкции, что является техническим результатом, при жесткой внешней характеристике в статических и динамических режимах генератор содержит трехфазную обмотку (1), одни выводы трехфазной обмотки соединены со входом выпрямителя (2), к выходу постоянного...
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к энергетике и предназначено для получения механической или электрической энергии, а также выработки холода. Энергохолодильная установка с низкотемпературным топливом включает преобразователь прямого цикла, теплоизолированную емкость с низкотемпературным топливом, линию подачи топлива. Линия подачи топлива содержит последовательно установленные регулирующий клапан, дроссельный вентиль, холодильную камеру, нагреватель,...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя