Ручне весло-жалюзі для човнів

Реферат: Ручне весло-жалюзі для човнів являє собою веретено з рамкою, на якій закріплені рухомі жалюзі з можливістю відкриватися під дією потоку рідини при холостому русі весла в початкове вихідне положення, і закриватися, під дією рідини, при корисному робочому русі весла. Рамка з жалюзі не виходить за межі рідини, здійснюючи зворотно-поступальний рух в горизонтальній площині, за допомогою веретена, під дією зусилля людини. UA 114153 U (54) РУЧНЕ ВЕСЛО-ЖАЛЮЗІ ДЛЯ ЧОВНІВ UA 114153 U UA 114153 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі рушіїв човнів, і може бути використана для приведення в рух човнів різних типів. Відомі різні види рушіїв для кораблів і суден такі як гребне колесо, гребний гвинт, плавниковий, крильчатий і водопроточні рушії [1]. Кожен з цих рушіїв має позитивні сторони і недоліки, пов'язані з різною ефективністю роботи, конструктивними особливостями, собівартістю і т.п. Відомий активний рушій-парус [2, 3], взятий як аналог. Перевагою парусних суден є те, що для них не потрібно механічних джерел енергії (двигунів). Парусне судно використовує природний рушій - повітряні потоки. Недоліком вказаного рушія є те, що він працює тільки при наявності вітру. В спокійну безвітряну погоду судно не може переміщуватись. Ускладнюється рух таких суден або неможливий в штормову погоду. Тобто функціональні можливості парусних суден обмежені. Відомо ручний рушій для човнів, це весло [4, 5], взятий як найближчий аналог. В порівнянні з гребними гвинтами і парусами, весло має вищий ККД рівний 60-65 %. Ручне весло для човнів складається з 4-х основних частин: лопатка, веретено, валик і ручка. Фіксується весло на човні за допомогою манжети. Недоліком відомих весел є те, що вони при роботі виконують складні рухи в різних площинах (вертикальних і горизонтальних), на що витрачається додаткова енергія весляра. Крім того, відбуваються додаткові втрати енергії при опусканні весел у воду і при виході з води, викликаючи хлюпання води і утворення хвиль. Переміщення весел в різних площинах вимагає певних навичок від людини, при відсутності яких ускладнюється робота весляра. Ступінь занурення лопатки весла у воду може змінюватись, вимагаючи різних зусиль з боку весляра. При цьому рух човна буде не рівномірним з поштовхами, що викликатиме додаткові втрати енергії на переміщення човна. Виникла проблема створення ручного весла простого по конструкції, зручного в користуванні і з малими шкідливими втратами енергії. Задача корисної моделі - створення високоефективного весла, конструктивно простого, з високим ККД і зручного в користуванні. Поставлена задача вирішується тим, що ручне весложалюзі для човнів, яке являє собою веретено з рамкою на якій закріплені рухомі жалюзі, які відкриваються під дією потоку рідини при холостому русі весла в початкове вихідне положення, і закриваються, під дією рідини, при корисному робочому русі весла, а рамка з жалюзі не виходить за межі рідини, здійснюючи зворотно-поступальний рух в горизонтальній площині, за допомогою веретена, під дією зусилля людини. При цьому весла-жалюзі для човнів рухаються в одній горизонтальній площині. Крім того, з метою підвищення маневреності човнів, рамка для обмеження розкриття жалюзі може рухатись, регулюючи ступінь розкриття жалюзі аж до повного їх закриття. На Фіг. 1 приведена конструктивна схема запропонованого ручного весла-жалюзі для човнів. Введені наступні позначення: рухомі жалюзі - 1, рамка-тримач з системою кріплення - 2, веретено - 3, рамка-4 для обмеження розкриття жалюзі - 1, потік рідини - 5 через рамку з жалюзі. На Фіг. 2 зображена можлива схема розміщення весел на човні та їх робота, де корпус човна - 6, руль повороту (киль) - 7. Ручне весло-жалюзі для човнів працює наступним чином: у вихідному початковому положенні весел, жалюзі - 1 знаходяться в закритому стані на рамці-тримачі - 2. Рамка-тримач 2 з жалюзі - 1 не виходить за межі рідини. Під дією веретена - 3, весло-жалюзі виконує корисний робочий рух, діючи на рідину з силою (F). Згідно з 3 - законом Ньютона, з такою самою силою F рідина діє на рамку - 2 із закритими жалюзі - 1. Ця сила передається через веретено - 3 на корпус човна - 6, приводячи його в рух зі швидкістю (v) (Фіг. 2). При цьому, веретено - 3, закріплене на корпусі човна - 6 за допомогою рухомого шарніра, рухається в одній горизонтальній площині. Відповідно, весляр діє на ручку весла тільки в горизонтальній площині, що спрощує його роботу. Зусилля, яке діє на жалюзі - 1 з боку рідини, а значить на човен - 6, залежить від загальної площі закритих жалюзі - 1 і швидкості руху весла-жалюзі відносно корпусу човна - 6. Після досягнення крайнього робочого положення, під дією веретена - 3, весло-жалюзі здійснює зворотний холостий хід в початкове вихідне положення. При цьому під дією потоку рідини - 5 жалюзі - 1 відкриваються, забезпечуючи безперешкодне повернення весла в початкове вихідне положення. Ступінь розкриття жалюзі - 1 регулюються розмірами рамки - 4. Далі, рух ручного весла-жалюзі циклічно повторюється під дією зусилля людини. При роботі, рамка-тримач - 2 з жалюзі - 1 не виходить за межі рідини і рухається в горизонтальній площині. Це спрощує роботу весляра, так як веретено - 3 разом з ручкою весла також рухається в горизонтальній площині. Дякуючи оригінальній конструкції весла-жалюзі, зменшені до мінімуму шкідливі втрати енергії при холостому ході весла. Це викликано тим, що ручне весложалюзі, рухаючись в одній горизонтальній площині, не вимагає рухів в інших площинах, як це 1 UA 114153 U 5 10 15 20 25 30 відбувається з існуючими веслами. При цьому внаслідок розкриття жалюзі- 1 при холостому ході весла, гідродинамічний опір рідини буде мінімальним. ККД таких весел буде більшим 65 %. З метою підвищення маневреності човнів, рамка - 4 для обмеження розкриття жалюзі - 1 може рухатись, регулюючи ступінь розкриття жалюзі аж до повного їх закриття. Дякуючи простоті конструкції запропонованого весла-жалюзі, собівартість його буде низькою. Можуть бути варіанти таких весел з різною кількістю жалюзі - 1, і різними варіантами їх розміщення на човні. Для приведення в рух весел-жалюзі, можна використовувати привід за допомогою зусилля від ніг весляра. Таким чином, використовуючи запропоноване весло-жалюзі, отримаємо зручний і конструктивно простий рушій для човнів. При цьому ефективність роботи таких весел буде вищою, в порівнянні з існуючими, внаслідок малих втрат енергії на їх переміщення. На відміну від відомих весел, лопатки яких занурюються в рідину і виходять з неї, рамка - 4 з жалюзями - 1 не виходить за межі рідини. ККД таких весел буде більшим 65 %. Ручне весло-жалюзі для човнів зручне для весляра, так як ручка веретена рухається в одній горизонтальній площині, виконуючи зворотно-поступальний рух. Дякуючи простоті конструкції запропонованого весла, його собівартість буде малою. При цьому рамка - 4 для обмеження розкриття жалюзі - 1 може рухатись, регулюючи ступінь розкриття жалюзі, аж до повного їх закриття. Це приводить до підвищення маневреності човнів. Дане ручне весло-жалюзі можна використовувати як рушій для невеликих човнів з ручним або ножним приводом. Зусилля, яке діє на човен залежить від площі рамки із закритими жалюзі та швидкості їх руху відносно корпусу човна. Джерела інформації: 1. Движители кораблей и судов Режим доступу: korabley.net/news/dvizhitely_korablej_i_sudov/20 10-04-06-527 - Назва з екрану. 2. Парусное судно "Eagle" - Режим доступу: korabley.net/news/2009-08-07-335 - Назва з екрану. 3. Столетняя шхуна "Noorderlicht" Режим доступу: korabley. net/news/stoletnjaja_shkhuna_noorderlicht_dlja_ljubitelej_motorskikh_puteshestvij_ v_zimnij_period17-730 - Назва з екрану. 4. Клешнев В. Пропульсивная эффективность гребли. Журнал -"Теория и практика физической культуры". Научно-теоретический журнал № 7 – 1999 г. 5. Весло - Режим доступу: https://ru.wikipedia.org./wiki/ Весло- Назва з екрану. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Ручне весло-жалюзі для човнів, яке відрізняється тим, що воно являє собою веретено з рамкою, на якій закріплені рухомі жалюзі, які мають можливість відкриватися під дією потоку рідини при холостому русі весла в початкове вихідне положення, і закриватися, під дією рідини, при корисному робочому русі весла, а рамка з жалюзі не виходить за межі рідини, здійснюючи зворотно-поступальний рух в горизонтальній площині, за допомогою веретена, під дією зусилля людини. 2. Ручне весло-жалюзі для човнів за п. 1, яке відрізняється тим, що рамка для обмеження розкриття жалюзі закріплена з можливістю руху, регулюючи ступінь розкриття жалюзі аж до повного їх закриття. 2 UA 114153 U 3 UA 114153 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4