Пристрій для переміщення рідкого і газоподібного середовища

1. Пристрій для переміщення рідкого і газоподібного середовища, що містить корпус, відкритий на вході і виході з протилежних сторін і обмежений вертикальними і горизонтальними стінками, при цьому між останніми розміщена робоча пластина, одні сторони якої розташовані біля відкритих торців корпуса, а інші орієнтовані уздовж вертикальних стінок, причому робоча пластина шарнірами зв'язана із двома вертикальними тягами силового пристрою, який відрізняється тим, що згадані тяги розташовані одна на вході пристрою, інша на виході поперек відповідної відкритої сторони корпуса у вертикальній площині, що проходить по подовжній осі робочої пластини. 2. Пристрій для переміщення рідкого і газоподібного середовища за п.1, який відрізняється тим, що шарніри, введені в згадані тяги, введені також у вушка, виконані на сторонах робочої пластини біля входу і виходу корпуса. 3. Пристрій для переміщення рідкого і газоподібного середовища за пп.1, 2, який відрізняє ться тим, що згадані тяги проходять U 2 (19) 1 3 3702 4 фігури до патенту США №4272229, кл. МПК кого і газоподібного середовища, який містить, F04C9/00, публікація 09.06.1981р.), у якому вісь щонайменше, корпус, відкритий на вході і виході з знаходиться у центрі лопатки, що робить зворотпротилежних сторін і обмежений вертикальними і но-хитний рух відносно цієї осі на 45°. горизонтальними стінками, при цьому між останніЗазначені конструкції мають істотний недолік ми розміщена робоча пластина, одні сторони якої низький ККД через те, що робоча лопатка змушена розташовані у відкритих торців корпусу, а інші оріобертатися і переборювати опір середовища, у яку єнтовані уздовж вертикальних стінок, причому ровона (лопатка) занурена. І чим більше в'язкість боча пластина шарнірами зв'язана із двома вертисередовища, тим менше ККД пристрою. кальними тягами силового пристрою, внесені Такого недоліку позбавлена конструкція осьонаступні удосконалення. вих насосів (див. опис і фігури до патенту Франції Тяги, що приводять у зворотно-поступальний №1418806, кл. МПК В63Н, F05G, заявник Olivier, рух робочу пластину, розташовані одна на вході Geoffroy de la Roche Kerandraon, заявлений пристрою, інша на виході поперек відповідної 09.03.1964р., опублікований 18.10.1965р.). відкритої сторони корпусу у вертикальній площині, Цей пристрій містить робочу пластину, занущо проходить по подовжній осі робочої пластини. рену в переміщуване середовище. Згадана плаТяги приводяться в рух поперемінно. Таким чином, стина розміщена в корпусі, що містить дві стінки, у залежності від черговості роботи тяг, стає можнижню і верхню, до яких вона примикає у своїх ливим як прямий хід потоку робочого середовища, крайніх положеннях при її зворотно-поступальному так і зворотний. переміщенні, і дві бічні стінки, між якими пеДля вільного зворотно-поступального руху тяг реміщається робоча пластина з невеликим заостанні зв'язані з робочою пластиною за допомозором. гою шарнірів, що введені також у вушка, виконані Пластина шарнірно з'єднана з віссю, що парана сторонах робочої пластини біля входу і виходу лельна її передній кромці, і через неї зв'язана із корпусу. Під ці шарніри в тягах виконані отвори. силовим пристроєм, що приводить у зворотнопосЩонайменше в одній з тяг отвір виконаний овальтупальний рух вісь у напрямку, перпендикулярноним з горизонтально подовженою віссю. му вищевказаній осі і напрямку загального потоку Для надійної фіксації тяг останні проходять переміщуваного середовища через пристрій. Вичерез приливи, утворені на зовнішніх сторонах щезгадана вісь зміщена до передньої кромки рогоризонтальних стінок корпусу. бочої пластини на третину її довжини, завдяки Однак при такому розташуванні тяги будуть чому робоча пластина через дисбаланс моментів перешкоджати проходженню потоку з високою спочатку переміщається передньою кромкою, в'язкістю через пристрій. потім уже задньою. У цьому випадку кожна з тяг взаємозв'язана із Внаслідок цього в простір, що утвориться, між серединою окремої пластини, розміщеної поза прилеглою стінкою і робочою пластиною, що відкорпусом, а кожна пластина по її краях зі зворотної сувається, середовище засмоктується, а з простосторони взаємозв'язана з тяговими штоками. Кожру між протилежною стінкою і робочою пластиною, ний з цих штоків, у свою чергу, шарнірно взаємощо насувається, середовище виштовхується. зв'язаний з виступами робочої пластини, що утвоЗазначений пристрій при досить простої консрені на її сторонах, орієнтованих уздовж трукції забезпечує перекачування середовища з вертикальних стінок корпусу. високим ККД (до 80%) через відсутність вихроутЦі виступи робочої пластини введені у вертиворення й мас, що обертаються у в'язкому серекальні пази, виконані у вертикальних стінках кордовищі (гребних, повітряних гвинтів, роторів насопусу. сів і ін.). Кожний з тягових штоків також введений у Цей пристрій має деякі недоліки, а саме: у ти х приливи, утворені на зовнішніх сторонах горизонвипадках, де можливе застосування цього притальних стінок корпусу. строю (морський і річковий транспорт, авіація) дуДля збільшення потужності і продуктивності же часто потрібно реверсування потоку пепристрій може бути виконаний у вигляді многопареміщуваного середовища (задній хід судна, кетного пристрою, у якому згаданий корпус реверс тяги для скорочення пробігу літака тощо), розділений додатковими горизонтальними що даний пристрій забезпечити не може через стінками на численні окремі порожнини, у кожній з вищеописаний зсув осі в одн у з сторін. яких розміщена робоча пластина. Проте, незважаючи на ці недоліки, це рішення Усім цим у сук упності забезпечуються вищеза сукупністю ознак і близькості технічних резульвказані технічні результати рішення, що заявлятатів обрано за прототип пристрою для пеється. реміщення рідкого і газоподібного середовища, що Сутність цього технічного рішення поясзаявляється. нюється кресленнями, де на: Перед авторами було поставлене завдання - Фіг.1 наведений об'ємний вид пристрою для удосконалити пристрій таким чином, щоб одержапереміщення рідкого і газоподібного середовища з ти певні технічні результати, а саме створити тадвома тягами, розташованими на центральній покий пристрій для переміщення середовища, який довжній осі пристрою; би міг реверсувати потік останнього при збере- Фіг.2 показана робоча пластина для приженні простоти конструкції і високого ККД, а також строю, зображеного на Фіг.1; підвищити його надійність і продуктивність. - Фіг.3 показана тяга для пристрою, зображеЦі технічні результати можуть бути досягнуті ного на Фіг.1; тим, що у відомий пристрій для переміщення рід- Фіг.4 наведений об'ємний вид пристрою для 5 3702 6 переміщення рідкого і газоподібного середовища з ся відомі пневмо- чи гідроциліндри, кривошипночотирма тяговими штоками, розташованими пошатунний механізм, електромагнітний привід парно поблизу відкритих торців корпусу; тощо. - Фіг.5 показана робоча пластина для приУ випадку, якщо пристрій використовується строю, зображеного на Фіг.4; для переміщення середовищ з високою в'язкістю, - Фіг.6-9 наведені схеми, що ілюстр ують принто, для запобігання перекриття потоку пецип роботи пристрою, що заявляється, "на пряреміщуваного середовища тягами 14, 15, пристрій мому ходу"; може бути виконаний в альтернативному вигляді - Фіг.10-13 наведені схеми, що ілюструють (див. Фіг.4). принцип роботи пристрою, що заявляється, "на У цьому випадку пристрій, що заявляється, зворотному ходу"; містить корпус 22 (див. Фіг.4), що виконаний з пари - Фіг.14 показаний об'ємний вид пристрою для бічних стінок 23, 24 і верхньої і нижньої стінок 25, переміщення рідкого і газоподібного середовища з 26, розміщених так, щоб утворити два протилеждвома тягами, розташованими на центральній поних відкритих торцевих отвори 27 і 28 для проходдовжній осі пристрою в багатокорпусному виження потоку робочого середовища крізь конанні; корпус 22. - Фіг.15, 16 наведена схема, що ілюстр ує Поблизу кінців бічних стінок 23, 24 виконані принцип роботи пристрою, що заявляється, у бавертикальні щілинні отвори 29, 30. гатокорпусному виконанні; Усередині корпусу 22, між згаданими верх- Фіг.17-20 показані схеми розташування баганьою і нижньою стінками 25, 26, розміщена жорсттокорпусних пристроїв для переміщення рідкого і ка робоча пластина 31 (див. Фіг.5) з розрахованим газоподібного середовища. відомим способом зазором відносно бічних стінок Пристрій для переміщення рідкого і газо23, 24 для забезпечення вільного переміщення подібного середовища містить корпус 1 (див. відносно останніх. Фіг.1), що виконаний з пари бічних стінок 2, 3 і Робоча пластина 31 на своїх подовжніх торцеверхньої і нижньої стінок 4, 5, розміщених так, щоб вых поверхнях має парні циліндричні виступи 32, утворити два протилежних відкритих торцевих 33, що введені в згадані щілинні отвори 29, 30. отвори 6 і 7 для проходження потоку робочого На згаданих верхній і нижній стінках 25, 26 середовища крізь корпус 1. корпусу 1 виконані парні приливи 34, 35 (див. Усередині корпусу 1, між згаданими верхньою і Фіг.4), у яких, у свою чергу, виконані наскрізні отнижньою стінками 4, 5 (див. Фіг.1), розміщена жорвори 37, 38. стка робоча пластина 8 (див. Фіг.2) з підрахованим Пари тягових штоків 39, 40 розташовані попавідомим способом зазором відносно бічних стінок рно поблизу кінців бічних стінок 23, 24, проходять 2, 3 для забезпечення вільного переміщення через отвори 37, 38 приливів 34, 35 перпендикувідносно останніх. лярно стінкам 25, 26 корпусу 22 пристрою, зв'язані Згадана робоча пластина 8 на торцях своїх з циліндричними виступами 32, 33, а також жорсткоротких сторін має щонайменше по два вушка 9 і ко з'єднані між собою пластинами 41, 42, у центрі 10 з отворами 11 і 12, переважно симетрично яких із протилежної сторони знаходяться тяги 43, розміщених відносно подовжньої осі пластини 8. 44, з'єднані із силовим пристроєм. Вісі отворів у вушках 9, 10 перпендикулярні бічним У такий спосіб тягові штоки 39, 40 не перешстінкам 2 і 3 корпусу 1. У кожну пару отворів 11 і 12 коджають проходженню потоку переміщуваного введені циліндричні штирі 13 для забезпечення середовища і при високій в'язкості середовища її шарнірного кріплення пластини 8 до циліндричних втрати через щілинні отвори 29, 30 у бічних стінках тяг 14, 15 у місцях торцевих отворів 6 і 7. 23, 24 незначні. Для цього розмір отворів 29, 30 Кожна зі згаданих циліндричних тяг 14, 15 виконується мінімальним, але достатнім для (див. Фіг.3) має посередині плоску частин у 16, певільного переміщення по ним парних циліндричних реважно рівнобіжну бічним стінкам 2 і 3. У цих часвиступів 32, 33. тинах 16 виконані отвори 17 для з'єднання згадаПринцип роботи вищеописаних конструкцій них тяг 14, 15 з робочою пластиною 8 за однаковий і буде наведений нижче на прикладі допомогою штирів 13. Для компенсації кутових первісної конструкції (див. Фіг.1). переміщень пластини 8 отвір 17, щонайменше в "Прямий хід" при вихідному положенні робочої одній зі згаданих тяг 14 чи 15, виконаний овальним пластини 8 у нижньої стінки 5 (див. Фіг.6) почиз горизонтально подовженою віссю. нається переміщенням тяги 14 нагору при загальНа згаданих верхній і нижній стінках 4 і 5 кормованому положенні тяги 15. При переміщенні пусу 1 утворені приливи 18 і 19 (див. Фіг.1), у яких, тяги 14 передня кромка робочої пластини 8 займає у свою чергу, виконані наскрізні отвори 20, 21. послідовно положення 8а, 8b, 8c, 8d. У простір, що Тяги 14, 15 проходять через отвори 20 і 21 утворюється між нижньою стінкою 5 і робочою приливів 18, 19 перпендикулярно стінкам 4, 5 корпластиною 8, що відсувається від неї, пепусу 1 пристрою. реміщуване середовище засмоктується, а з проПри цьому робоча пластина 8, через штирі 13 стору між верхньою стінкою 4 і робочою пластив отворах 11 і 12 пар вушок 9, 10 на кожнім зі своїх ною 8, що присувається до неї, середовище торців шарнірно з'єднана з тягами 14 і 15. Тяги 14 і виштовхується. Напрямок потоку робочого сере15 зв'язані із силовим пристроєм будь-якого придовища показано стрілкою А. При досягненні педатного типу для забезпечення їм зворотноредньою кромкою робочої пластини 8 стінки 4 тяга поступального руху. 14 загальмовується і починається переміщення Як силовий пристрій можуть використовуватитяги 15 нагору (див. фіг.7). При переміщенні наго 7 3702 8 ру задня кромка робочої пластини 8 займає Усередині корпусу 1, між згаданими верхньою послідовно положення 8е, 8f, 8g, 8h. З простору та нижньою стінками 4, 5 розміщені перегородки між стінкою 4 і пластиною 8, що насувається, се45 у кількості n, між якими, у свою чергу, знахоредовище виштовхується, а простір між стінкою 5 і дяться робочі пластини 8 у кількості (n+1), взаємопластиною 8, що відсувається, заповнюється сезв'язані з тягами 14, 15. редовищем. Розташування, взаємозв'язок складових часПри досягненні пластиною 8 стінки 4 її петин і принцип роботи цього пристрою аналогічні реміщення повторюється в зворотному напрямку. однопакетному виконанню і наведені вище. Спочатку тяга 14 переміщується вниз при загальБагатокорпусне виконання також дозволяє мованій тязі 15 (див. Фіг. 8), а при досягненні пепідвищити ефективність завдяки двосторонньому редньою кромкою пластини 8 стінки 5 починає ежектуючому впливу високошвидкісних потоків переміщення тяга 15 при загальмованій тязі 14 середовища на заключних стадіях виштовхування, (див. Фіг.9), при чому відбуваються процеси затому що високошвидкісні потоки А, В, С, D (див. смоктування - виштовхування середовища, навеФіг.15, 16) із двох сторін охоплюють менш швидкідені вище. сні потоки Е, F, G. Якщо в описаному циклі "на прямому ходу" тяВ залежності від завдання, яке було поставлеги переміщалися з вихідного положення в но, багатокорпусний пристрій може бути виконапослідовності 14-15-14-15, то при реверсі потоку ний в різних варіантах (лінійне розташування ("на задньому ходу") послідовність переміщення пакетів пристроїв, радіальне, багатоступінчасте) тяг 14 і 15 з вихідного положення змінюється на (див. Фіг.17-20) 15-14-15-14 (див. Фіг.10-13), зберігаючи принципи У такий спосіб реалізується технічне рішення, роботи пристрою "на прямому ходу". У цьому вищо заявляється. падку переміщення середовища здійснюється в Застосовність пристрою, що заявляється, протилежному напрямку, показаному стрілкою Б. підтверджується позитивними результатами робоДля збільшення потужності і продуктивності ти дослідного зразка пристрою на іспитовому пристрій може бути виконаний у вигляді многопастенді ЗМКБ "Прогрес". кетного пристрою (див. Фіг.14). При іспиті зразка зафіксований ККД від 69 до У цьому випадку пристрій для переміщення 74% при використанні різноманітних робочих серідкого і газоподібного середовища містить корпус редовищ. 1, що виконаний з пари бічних стінок 2, 3 і верхньої В даний час описане технічне рішення признаі нижньої стінок 4, 5. чене для використання у виробництві. 9 3702 10 11 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 3702 Підписне 12 Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601