Аеростатичний пристрій
Формула / Реферат
Аеростатичний пристрій, що складається з декількох однакових блоків, які включають робочі та допоміжні аеростати, з’єднані між собою послідовно один над одним та пристроєм відбору потужності, тяг, що приводять в дію вал відбору потужності, який відрізняється тим, що оболонки спарених робочих аеростатів заповнені стиснутим повітрям під тиском 1 ат, оболонки двох спарених аеростатів з'єднані між собою трубопроводом через вентилятор, що перекачує повітря з однієї оболонки до іншої, за допомогою допоміжних аеростатів та силових пристроїв, що на них встановлені, відбувається м'яке і точне приземлення.
Текст
Винахід стосується пристроїв, які працюють на використанні аеростатичної сили, перетворюючи внутрішню енергію атмосферного повітря в інші види енергії, зокрема в електричну. Може бути використаний як джерело енергії. Відомий енергетичний пристрій (СССР №1224215 А, А.В. Мурунов, 15.04.86, Бюл. №14), який утримує в собі пристрій відбору потужності і з'єднуються з ним за допомогою гнучкої тяги під'ємні робочі органи. Кожний робочий орган виконаний у вигляді аеростата, спорядженого в кожній частині судиною Д'юара. Пристрій також споряджений додатковими аеростатами, з'єднаними з тягою. Кожна судина Д'юара наповнена легким робочим тілом, наприклад, фреоном, аміаком. До числа недоліків даного енергетичного пристрою слід віднести наступні. По-перше, фреони тяжчі за повітря, а тому під'ємним тілом бути не можуть. По-друге, аміак тяжчий від гелію в чотири, та від водню в вісім разів і може лише зрівнятися з гарячим повітрям. По-третє, аміак при звичайному тиску може скраплюватися при температурі нижчій від 240°К, яка знаходиться на висоті вищій 5км. Пo-четверте, на цю висоту треба підняти оболонку аеростата, судину Д'юара величезних розмірів та тягу, яка може обірватися навіть від власної ваги. Поп'яте, якщо навіть за цих умов буде досягнута необхідна висота, то при зворотному русі може початися стрімке падіння, вітер віднесе аеростати куди завгодно, та ніякої передачі потужності не відбудеться. По-шосте, підйом і спуск аеростатів функціонально не узгоджено. Один почне опускатися, а другий ще не почне підійматися, або навпаки. По-сьоме, робота пристрою залежить від сезонних, кліматичних та погодних умов. Отже пристрій не працездатний. Задачею пропонованого аеростатичного пристрою з'являється створення цілком працездатного енергетичного пристрою, вільного від перелічених вище недоліків. Поставлена задача досягається тим, що аеростатичний пристрій, що складається з чотирьох блоків з яких кожен блок включає в себе два робочих та два допоміжних аеростата, з'єднаних між собою тягою та тягою з пристроєм відбору потужності. Оболонка робочого аеростата з'єднана шлангом з насосом типу вентилятора, а оболонка додаткового аеростата з'єднана шлангом з газгольдером. Насос встановлений на опорі, висота якої дорівнює половині висоти підйому робочого аеростата. Додатковий аеростат пілотуємий і оснащений двома гвинтомоторними силовими пристроями. Пристрій відбору потужності складається з валу, на який насаджено барабани з храповими механізмами та конічними шестернями. Виконання аеростатичного пристрою згідно з конструктивними ознаками, що містяться у відзначній частині формули винаходу дозволяє досягти раніше невідомий технічний результат, який полягає в тому, що відкрито для використання ще одне джерело енергії, аеростатичної, яка доповне вітрову, сонячну, гідравлічну та припливну енергії, та на відміну від них не залежить від цілого ряду зовнішніх умов. Аеростатичний пристрій складається з чотирьох блоків. На фіг.1 зображено один та частина другого блоку. Решта такі самі. Робочі аеростати пронумеровано попарно, наприклад, 1-2; 3-4; 5-6; 7-8. Кожний робочий аеростат має допоміжний аеростат 2. Оболонка аеростатів 1 та 2 виконана з еластичного матеріалу, двустінна. Зовнішня стінка 3 з'єднана з внутрішньою стінкою 4 перемичками 5. Зовнішня стінка 3 аеростата 1 з'єднана за допомогою шланга 6 з насосом 7. Додатковий аеростат 2 з'єднаний з аеростатом 1 тягою 8. На додатковому аеростаті 2 знаходяться два гвинтомоторні силові пристрої 9, та гондола 10, в якій знаходиться кабіна пілота. Аеростат 1 з'єднаний тягою 11 з барабаном 12, оснащений храповим механізмом та насаджений на вал 13. На вал 13 насаджені також конічні шестерні 14, до яких примикають конічні шестерні зачеплення 15. Насос 7 встановлений на вершині опори 16. Аеростатичний пристрій працює згідно з рівняннями V2 V1 = 1 P2 - P0 = d2 d = d1 2 DV2 d DV1 d2 ; P0 - P1 ; де V1 - об'єм центральної частини аеростатів 1 та 2; DV1 - зміна цих об'ємів; V2 - об'єм двустінної оболонки аеростатів 1 та 2; D V2 - зміна цих об'ємів; P0 - зовнішній тиск; P1 - тиск у внутрішній камері аеростатів 1 та 2; P2 - тиск у йі хній оболонці; d1 - діаметр внутрішньої стінки аеростатів; d2 - діаметр зовнішньої стінки. 1 2 3 А Д З Б Е А В Ж Б Г З В Д А Г Е Б Д Ж В Е З Г Ж Ці рівняння дані в випадок за таких умов: І ІІ ІІІ IV V VI VII VIII 4 5 6 7 Г Ж В Е Д З Г Ж Е А Д З Ж Б Е А З В Ж Б А Г З В Б Д А Г В Е Б Д загальному вигляді. 8 Б В Г Д Е Ж З А Для роботи пристрою, зокрема, роботи аеростатів потрібен окремий V2 DV1 = V1 ; P1 = 0 ; d1 ® d 2 ; a»1, тоді DV2 = 2 ; Р =2Р 2 0 Робота аеростатів зображена на діаграмі (фіг.2). Спарені між собою аеростати мають тиск в своїх оболонках однаковий, який вдвічі перевищує зовнішній. Повітря з однієї оболонки за допомогою вентилятора легко перетікає в другу. Коли перший аеростат знаходиться у верхній точці, то другий в цей час знаходиться на землі у стиснутому вигляді. На таблиці зображено слідуюче: Арабськими цифрами пронумеровані робочі аеростати, римськими - робочі такти, літерами - фази, в яких знаходяться робочі аеростати. А - робочий хід, початок зльоту робочого аеростата, підйом його до середини висоти; Б - робочий хід, завершення підйому; В - вільний (умовно) випуск повітря з оболонки відпрацьованого аеростата в оболонку спареного з ним; Г - примусова перекачка повітря з відпрацьованого до спареного аеростата; Д - лежання на землі у заякореному та стиснутому вигляді; Е - продовження лежання на землі; Ж - вільний (умовно) впуск повітря в оболонку аеростата; З - примусовий впуск повітря та підготовка до зльоту. Роботу аеростатичного пристрою розглянемо на прикладі. Розташування аеростатів під час роботи показано в таблиці. Так в першому такті перший аеростат підіймається, створюючи крутячий момент на валі 13 за допомогою тяги 11. Йому допомагає в цьому ще й допоміжний його аеростат. Др угий, спарений з ним аеростат, знаходиться в цей час на землі в стиснутому та заякореному вигляді. Третій аеростат в заякореному вигляді готується до зльоту, в його оболонку примусово нагнітають повітря з четвертого аеростата, який спускається на землю. Між п'ятим та шостим аеростатами відбувається вільний перетік повітря від оболонки до оболонки. Але це умовно, тому що тиски в обох оболонках однакові і дорівнюють одній атмосфері. З іншого боку, шостий аеростат піднявшись до гори, ще має дуже велику напругу і спускатися до низу він не буде, тому треба примусово відбирати повітря з його оболонки і передавати його п'ятому аеростатові. Коли в наслідок відкачки повітря об'єм шостого аеростата стане таким, що його підіймальна сила зрівняється з його власною вагою, то тоді він стрімко почне падати до низу, але цьому завадить його допоміжний пілотуємий аеростат, який опустить його на землю в потрібну точку. Сьомий аеростат перебуває на землі в той час як восьмий з подвійною тягою зі своїм допоміжним аеростатом завершують підйом. Таким чином в кожному такті одночасно працюють чотири аеростати. Оскільки всі дії однотипні, то вони легко піддаються автоматизації в керуванні. На випадок сильної бурі з усіх аеростатів повністю випускається повітря і вони заякорюються на землі, запобігаючи стихійному лиху.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAerostatic device
Назва патенту російськоюАэростатическое устройство
МПК / Мітки
МПК: B64F 3/00
Мітки: аеростатичний, пристрій
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-65708-aerostatichnijj-pristrijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Аеростатичний пристрій</a>
Попередній патент: Дробарка для зерна
Наступний патент: Покришка пневматичної шини
Випадковий патент: Спосіб відновлення працездатності ланцюгових передач та пристроїв