Турбіна

Реферат: UA 85992 U UA 85992 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, а саме до гідравлічних, пневматичних і парових турбін для приводу електрогенераторів, компресорів, насосів. Відома струменева реактивна турбіна, яка містить робоче колесо, виконане у вигляді труби із закритим кінцем, що скріплена співвісно з валом, встановленою з можливістю обертання, на трубі радіально закріплена з протилежних сторін принаймні одна пара патрубків з відкритими кінцями, оболонку, яка встановлена з можливістю обертання і охоплює колесо, корпус, що охоплює колесо і оболонку, з отворами для розміщення вала і з штуцерами для подачі і виходу робочого тіла. На оболонці закріплена з протилежних сторін принаймні одна пара патрубків з відкритими кінцями. Оболонка і робоче колесо встановлені на одному валу [1]. Недоліком даної турбіни є жорсткий зв'язок оболонки і робочого колеса, встановлених на єдиному валу, і обертання робочого колеса і оболонки в один бік, що забезпечує отримання механічної енергії тільки від однієї оболонки, а патрубки робочого колеса є такими елементами турбіни, які лише дроселюють тиск подачі робочого тіла, що призводить до даремних втрат енергії і низького коефіцієнта корисної дії. Найбільш близькою по технічній суті і результатам, що досягаються, є турбіна, яка містить сегнерівське колесо, що скріплене з валом, встановленим з можливістю обертання, оболонку, виконану у вигляді циліндричного барабана, яка скріплена співвісно з валом, встановленим з можливістю обертання, що охоплює сегнерівське колесо, корпус, який охоплює сегнерівське колесо і оболонку, другий корпус з розташованими в ньому валами сегнерівського колеса і барабана, з розміщеними на них шестернями, і валом відбору потужності, що виходить з другого корпусу, встановленого з можливістю обертання, з розміщеними на ньому шестернями, що є кінематично пов'язаними з шестернями валів сегнерівського колеса і барабана і забезпечують зустрічне обертання валів сегнерівського колеса і барабана [2]. Недоліками даної турбіни є низька надійність, обумовлена надмірною кількістю зачеплень, що призводить до втрат енергії і, як наслідок, до зменшення її коефіцієнта корисної дії. У основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення реактивної турбіни, в якій вал відбору потужності виконаний скріпленим співвісно з сегнерівським колесом, що забезпечує підвищення надійності і збільшення коефіцієнта корисної дії. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в турбіні, яка містить сегнерівське колесо, циліндричний барабан, що охоплює сегнерівське колесо, скріплений з валом, встановленим з можливістю обертання, корпус, який охоплює сегнерівське колесо і циліндричний барабан, другий корпус з розташованими в ньому валами відбору потужності і циліндричного барабана, відповідно до корисної моделі вал відбору потужності виконаний співвісно скріпленим з сегнерівським колесом, причому в другому корпусі розміщені зубчата шестірня із зовнішнім зачепленням на валу відбору потужності, зубчата шестірня з внутрішнім зачепленням на валу, який скріплений з циліндричним барабаном, зубчата шестірня із зовнішнім зачепленням і нерухомою віссю обертання, що входить в зачеплення із зубчатими шестернями, розміщеними на валах відбору потужності і циліндричного барабана, при цьому осі обертання всіх вищезгаданих шестерень паралельні. Виконання вала відбору потужності співвісно скріпленим з сегнерівським колесом, розміщення в другому корпусі зубчатої шестірні із зовнішнім зачепленням на валу відбору потужності, зубчатої шестірні із внутрішнім зачепленням на валу, який скріплений з циліндричним барабаном, зубчатої шестірні із зовнішнім зачепленням і нерухомою віссю обертання, що входить в зачеплення із зубчатими шестернями, розміщеними на валах відбору потужності і циліндричного барабана, дозволяє за рахунок скорочення числа валів і шестерень зменшити кількість зачеплень, що приводить до збільшення коефіцієнта корисної дії установки. Крім того, дане конструктивне рішення сприяє підвищенню надійності роботи турбіни, оскільки мінімізація числа зачеплень приводить до скорочення втрат в них, які складають, зазвичай, головну частину втрат зубчатої передачі. Механічна енергія, втрачена в передачі, перетворюється на теплову і нагріває її, таким чином, зменшення кількості тепла, що виділяється, знижує імовірність виходу установки з ладу унаслідок перегріву за несприятливих умов охолоджування і мастила. Винахід пояснюється кресленням. На фіг. 1 зображений загальний вигляд турбіни у розрізі, на фіг. 2 - вигляд по А на фіг. 1. Турбіна, яка містить сегнерівське колесо 1, співвісно скріплене з валом відбору потужності 2, встановленим з можливістю обертання на підшипниках, циліндричний барабан 3, що охоплює сегнерівське колесо, співвісно скріплений з валом 4, встановленим з можливістю обертання на підшипниках, корпус 5 зі штуцером для виходу робочого тіла (на фіг. 1 не показаний), який охоплює сегнерівське колесо і циліндричний барабан, з'єднаний з вхідним патрубком подачі робочого тіла 6, другий корпус 7 з розташованими в ньому валами відбору потужності і 1 UA 85992 U 5 10 15 20 циліндричного барабана, що виходять з корпусу 5. У другому корпусі на валу відбору потужності 2 і циліндричного барабана 4 розміщені відповідно зубчаті шестерні із зовнішнім 8 і внутрішнім 9 зачепленням, кінематичний зв'язок між якими забезпечує зубчата шестірня із зовнішнім зачепленням 10, встановлена на осі 11, що закріплена в другому корпусі. Турбіна працює таким чином. Робоче тіло (вода, пара, газ) нагнітається насосом (на фіг. 1 не показаний) і подається через вхідний патрубок 6 до сегнерівського колеса 1, проходить через нього і витікає з високою швидкістю з сопел, забезпечуючи його обертання за рахунок створення моменту реактивних сил. Відпрацьований потік робочого тіла з високою швидкістю потрапляє в закритий простір навколо сегнерівського колеса, який створюється циліндричним барабаном 3 і, взаємодіючи тертям з внутрішньою поверхнею барабана, приводить його в обертання, створюючи додатковий крутний момент. Далі робоче тіло надходить в порожнину корпусу 5 і видаляється через штуцер для виходу робочого тіла (на фіг. 1 не показаний). Від циліндричного барабана, що обертається, додатковий крутний момент, за допомогою вала 4 і шестірні з внутрішнім зачепленням 9 і шестерень із зовнішнім зачепленням 8 і 10 передається на вал відбору потужності 2 до споживача, де підсумовується з основним крутним моментом сегнерівського колеса. Таким чином, відбувається корисне використання енергії відпрацьованого в сегнерівському колесі робочого тіла і отримання додаткової потужності. Джерела інформації: 1. Патент США №3282560, НКИ 415-80, 1965. 2. Патент № 2217596 RU, 7 F01D1/32. Турбина / Р.К.Воробьев, Л.М.Зелинский (RU). - БИ, 2003. - № 33. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Турбіна, яка містить сегнерівське колесо, циліндричний барабан, що охоплює сегнерівське колесо, скріплений з валом, встановленим з можливістю обертання, корпус, який охоплює сегнерівське колесо і циліндричний барабан, другий корпус з розташованими в ньому валами відбору потужності і циліндричного барабана, яка відрізняється тим, що вал відбору потужності виконаний співвісно скріпленим з сегнерівським колесом, причому в другому корпусі розміщені зубчата шестірня із зовнішнім зачепленням на валу відбору потужності, зубчата шестірня з внутрішнім зачепленням на валу, який скріплений з циліндричним барабаном, зубчата шестірня із зовнішнім зачепленням і нерухомою віссю обертання, що входить в зачеплення із зубчатими шестернями, розміщеними на валах відбору потужності і циліндричного барабана, при цьому осі обертання всіх вищезгаданих шестерень паралельні. 2 UA 85992 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3