Безпаливний двигун для приводу робочих органів

Реферат: UA 87723 U UA 87723 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до безпаливних двигунів у вигляді турбіни для приводу робочих органів як в автомобілях, так і в інших машинах і механізмах, що працюють або пересуваються в межах міста чи за містом. Відомо використання безпаливних приладів-платформ для польотів у повітряному середовищі. Прилад - це невелика платформа з вертикальною стійкою та рукоятками керування з тросиками. Під платформою розміщені на осях ряд пластин у вигляді жалюзі. До кожної пластини знизу приклеєні крильця рідкої породи жука. На нижній поверхні крилець природою нанесено мікрорельєф у вигляді невеличких виступів, які можна розгледіти при збільшенні в сотні та тисячі раз. За рахунок цих жалюзійних пластин - повороту тросиком в той чи інший бік платформа може підніматись в повітря та летіти в той чи інший бік (описано в книзі В. Гребеннікова "Мой мир", 1998 р., електронна версія - 2006. - С. 204 - фото платформи, С. 223 описано дії по керуванню платформою та фото платформи на землі і в польоті). Відома розробка спеціальних пластин, на одній поверхні яких виконано нанорельєф, де величина виступів - від 30 до 500 нанометрів, інша сторона - рівна. За рахунок збільшення площі контакту мікрорельєфу з цього боку пластини на неї діє більша сила (різниця тиску може 2 досягати 0,1-0,4 кг/см ) і пластина може переміщатись в сторону гладенької сторони. Цей матеріал назвали САМ - силовий активований матеріал. Пакет із таких 100 пластин товщиною 5 3 мм та зазором 5 мм займе 1 м і зможе підняти в повітря 100 т (стаття із Інтернету: Фролов А.В. Нове источники энергии. 2012. - С. 72. Там же сказано, що ці дані взято з журналу "Новая энергетика", 2003. - № 1, із статті М.П. Бешока - "Энергия воздуха"). Тут же сказано, що якщо такі пластини помістити на ротор, то він буде обертатись. Це явище акумуляції енергії можна використати при створенні безпаливного двигуна. Відомо безпаливний двигун - магнітний двигун МДГ-5 для магнітоплану, який включає корпус (типу "літаюча тарілка"), в якому розміщені два кільцеві магніти - соленоїди (патент України на корисну модель № 65383, F03G 3/00, опублік. 11.12.2011 р. № 23). Недоліком даного двигуна є наявність реактивного обертового руху його корпусу при роботі магнітного двигуна. Відомо використання газотурбінних двигунів в автомобілях. Такий двигун має розміщену в кожусі двоступеневу турбіну з лопатками, приєднаними до маточини на валу. Від цього ж вала працює компресор, насос подачі палива та інші допоміжні пристрої. Привод робочих органів автомобіля здійснюється через редуктор (ротор має 35-40 тисяч обертів на хвилину), за допомогою якого частота обертання ротора знижується до 3500 об/хв. Повітря та паливо подаються в камеру згоряння двигуна, звідки гази під тиском надходять на лопатки турбіни (патент РФ на винахід № 2347091 F02C 3\16) (найближчий аналог). Недоліком найближчого аналога є завеликі оберти двигуна, необхідність охолоджувати турбіну від перегрівання, наявність вихлопних газів, які забруднюють довкілля. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки двигуна роторного типу, який би не використовував паливо і не забруднював довкілля. Поставлена задача вирішується тим, що безпаливний двигун для приводу робочих органів, наприклад автомобіля, включає розміщену в кожусі двоступеневу турбіну з двома роторами, що мають лопатки, приєднані до маточини, встановленої на валу, від якого приводяться в рух як основні робочі органи так і допоміжні пристрої, але, згідно з корисною моделлю, відрізняється тим, що кожна лопатка виконана у вигляді продовгуватої пластини, на одну з поверхонь якої нанесено нанорельєф, а іншою, гладенькою стороною, пластина закріплена на валику, який приєднаний одним кінцем до маточини вала, а вільним кінцем встановлений в отворах ободів, що охоплюють кожен ротор і з'єднані між собою поперечками, до яких посередині прикріплені стійки, що кріпляться до маточини поміж роторів, а лопатки встановлені з можливістю їх обмеженого повороту навколо поздовжньої осі, причому лопатки пари роторів повертаються в протилежний бік, для чого однойменні ребра лопаток кожного ротора з'єднані між собою зігнутими важелями, а ребра лопаток одного із роторів фігурними важелями зв'язані з механізмом керування поворотом лопаток. Крім цього двигун наділений відцентровим регулятором, який входить до складу механізму керування поворотом лопаток. Крім цього кожна лопатка звужена в сторону маточини. Нанесення нанорельєфу на одну із сторін лопатки примушує лопатку відштовхуватись цією стороною та переміщатись в просторі, обертаючи при цьому турбіну. Виконання лопатки у вигляді продовгуватої пластини дозволяє збільшити величину площі робочої поверхні і, відповідно, зусилля, що розвивається лопатками турбіни. Закріплення пластин на валиках та встановлення останніх в маточині та ободі та з'єднання ободів поперечками з прикріпленими до них стійками, приєднаними до маточини, збільшує міцність пластини. Встановлення валиків з можливістю повороту дозволяє повертати лопатки на заданий кут, а наділення їх механізмом 1 UA 87723 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 повороту та важелів дозволяє за рахунок повороту лопаток вздовж осі регулювати зусилля та крутний, момент на валу від нуля до максимуму. Виконання кінців лопаток звуженими в напрямі маточини дозволяє розмістити більшу їх кількість на маточини і всі лопатки кожного ротора при повороті встановлювати в одній площині. Наявність герметичного кожуха не дозволяє пиловим часточкам потрапляти на рифлену наноструктуру, бо при цьому зменшується рельєфність і, відповідно, відштовхуюче зусилля пластин. Наділення двигуна відцентровим регулятором дозволяє стабільно підтримувати оберти вала двигуна, що задаються механізмом повороту лопаток. Безпаливний двигун схематично зображено на кресленні, де фіг. 1 - поперечній розріз двигуна (з чотирма лопатками), на фіг. 2 - розріз двигуна по А-А (тут зображено вісім лопаток, які повернуто навкруг осі на 90°), а на інших рисунках - зображення положення лопаток (вид по Б) при різних режимах роботи двигуна, в т.ч. фіг. 3 - при не працюючому двигуні, фіг. 4 - при середньому навантаженні на двигун, фіг. 5 - при максимальному навантаженні. Безпаливний двигун для приводу робочих органів, наприклад, для автомобіля, включає розміщену в кожусі 1 двоступеневу турбіну з двома роторами 2а та 2б, що мають лопатки 3а та 3б, приєднані до маточини 4, закріпленої на валу 5, від якого приводяться в рух як основні робочі органи (муфта зчеплення, коробка переміни передач, карданний вал, задній міст, колеса) так і допоміжні пристрої (генератор, вентилятор та інші), які на рисунку не показані. Кожна лопатка 3 виконана у вигляді продовгуватої прямокутної пластини 6, на одну з поверхонь 7 якої нанесено нанорельєф, а іншою, гладенькою стороною, пластина 6 прикріплена до валика 8, який приєднаний одним кінцем до маточини 4 вала 5, а вільним кінцем встановлений в отворах 9 ободів 10 (а, б), що охоплюють кожен ротор і з’єднані між собою поперечками 11, до яких посередині кріпляться стержні 12, приєднані іншим кінцем до маточини 4. Валики 8 встановлені з можливістю обмеженого повороту їх навколо поздовжньої осі разом з пластинами, причому лопатки пари роторів 3а та 3б повертаються в протилежний бік. Ободи 10а та 10б обох роторів з'єднані між софою поперечками 11, до яких посередині кріпляться стержні 12, приєднані іншим кінцем до маточини 4, не даючи провертатись ободам 10 відносно маточини 4. Кожна лопатка біля маточини 4 звужена. Однойменні ребра 13а та 13б лопаток 3а та 3б з'єднані зігнутими важелями 14. До кожного з ребер 13б, наприклад, лопаток 3б приєднано також фігурні важелі 15, що зв'язані з механізмом 16 керування поворотом лопаток, який подібний механізму повороту лопатей вітроколеса. Для ручного керування поворотом лопаток використовується важіль 17 механізму 16. Двигун для збільшення крутного моменту може мати декілька пар турбін, які охоплюються герметичним кожухом. Працює безпаливний двигун таким чином. На стоянці двигун не працює. Лопатки 3а та 3б розміщені при цьому на кожному роторі 2а та 2б в одній площині, причому робочою поверхнею 6 вони направлені одна проти одної, як показано на фіг. 3, і сили відштовхування (показані стрілочками) врівноважені. Для запуску двигуна лопатки 3а та 3б важелем 17 механізму 16 через важелі 14 та 15 повертають на невеликий кут, як показано на фіг. 4. Сумарна сила відштовхування кожної лопатки розкладається на дві складові: одна складова сили від лопатки 3а, діюча вздовж осі вала 5, врівноважується такою ж силою від лопатки 3б, а інша складова сили, що діє по дотичній до ротора, приводить його в рух, причому ці складові на обох роторах діють в одному напрямку і обертають вал 5 двигуна. Працюючи на стаціонарі, двигун через генератор забезпечує потреби автомобіля в електроенергії. За допомогою важелів 14, 15 та 17 повертають лопатки 3 в середнє положення (див. фіг. 4), вал 5 двигуна збільшує оберти, включають першу передачу і автомобіль рушає з місця. В подальшому лопатки 3 повертають в положення, коли площина 7 кожної лопатки перпендикулярна до площини обертання ротора, як показано на фіг. 5. При цьому двигун розвиває максимальний крутний момент. При перевищенні обертів відцентровий регулятор (на рисунку не показаний), що входить до складу механізму 16 керування поворотом, зменшує кількість обертів вала 5 двигуна, повертаючи лопатки. Щоб зупинити двигун, лопатки 3 ставлять в положення, що зображене на фіг. 3, а для зупинки автомобіля використовують гальма. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Безпаливний двигун для приводу робочих органів, наприклад автомобіля, що включає розміщену в кожусі двоступеневу турбіну з двома роторами, що мають лопатки, приєднані до маточини, встановленої на валу, від якого приводяться в рух як основні робочі органи так і допоміжні пристрої, який відрізняється тим, що кожна лопатка виконана у вигляді продовгуватої пластини, на одну з поверхонь якої нанесено нанорельєф, а іншою, гладенькою стороною, пластина закріплена на валику, який приєднаний одним кінцем до маточини вала, а 2 UA 87723 U 5 10 вільним кінцем встановлений в отворах ободів, що охоплюють кожен ротор і з'єднані між собою поперечками, до яких посередині прикріплені стійки, що кріпляться до маточини поміж роторів, а лопатки встановлені з можливістю їх обмеженого повороту навколо поздовжньої осі, причому лопатки пари роторів провертаються в протилежний бік, для чого однойменні ребра лопаток роторів з'єднані між собою зігнутими важелями, а ребра лопаток одного із роторів фігурними важелями зв'язані з механізмом керування поворотом лопаток. 2. Безпаливний двигун за п. 1, який відрізняється тим, що двигун наділений відцентровим регулятором, який входить до складу механізму керування поворотом лопаток. 3. Безпаливний двигун за п. 1, який відрізняється тим, що кожна лопатка і звужена, в сторону маточини. 3 UA 87723 U 4 UA 87723 U Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 5