CZ278314B6 - Vessel propulsion device - Google Patents

Vessel propulsion device Download PDF

Info

Publication number
CZ278314B6
CZ278314B6 CS904002A CS400290A CZ278314B6 CZ 278314 B6 CZ278314 B6 CZ 278314B6 CS 904002 A CS904002 A CS 904002A CS 400290 A CS400290 A CS 400290A CZ 278314 B6 CZ278314 B6 CZ 278314B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
vertical shaft
drive unit
vessel
torsion spring
shaft
Prior art date
Application number
CS904002A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jan Ing Vacek
Original Assignee
Vacek Jan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vacek Jan filed Critical Vacek Jan
Priority to CS904002A priority Critical patent/CZ278314B6/en
Publication of CZ400290A3 publication Critical patent/CZ400290A3/en
Publication of CZ278314B6 publication Critical patent/CZ278314B6/en

Links

Landscapes

  • Toys (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Two flexible tabular drive units (3, 4) are each equipped from their vertical sides with one vertical shaft (9, 10), where the first vertical shaft (9), fitted in the first bearing set (11, 12), is fixed to the stator part of the reversible rotary drive unit (2), whose rotary part is firmly connected through the rotor shaft (5) to the first transmission gear (6), which is connected to the second transmission gear through the gear element (7). This second transmission gear (8) is firmly fixed to the second vertical shaft (10) of the second drive unit (4), pivoted together with the second vertical shaft (10) in the second bearing set (13, 14). A steering disc (15) is arranged with clearance on the rotor shaft (5) by its centre hole. The disc (15) is pivoted in the horizontal duct (16) of the body frame (1) of the vessel, and joined at both ends with one of the torsion springs (17, 18), of which the first torsion spring (17) has its other end firmly fixed to the stator part of the reversible rotary drive unit (2) and the second torsion spring (18) has its other end firmly fixed to the first transmission gear (6).<IMAGE>

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká zařízení pro pohon plavidla, sestávajícího z lodního tělesa pro umístění užitečného nákladu a z nejméně jednoho ústrojí pro řízení směru plavby.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vessel propulsion apparatus comprising a ship for carrying payload and at least one direction control device.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současné době se pro pohon plavidel nej častěji používá lodní vrtule, poháněné hnací jednotkou, umístěnou v'záďové části trupu plavidla. Nevýhodou tohoto způsobu pohonu je skutečnost, že lodní vrtule uděluje relativně malému množství vody velký přírůstek rychlosti. Z teorie ideálního propulsoru však vyplývá, že účinnost pohonu je tím větší, čím je přírůstek rychlosti urychlovaného proudu vody nižší a čím je specifická zátěž plochy propulsoru nižší. Praktické řešení tohoto problému vedlo ke konstrukci pomaloběžných lodních vrtulí s velkým průměrem. Ovšem i u těchto konstrukcí lodních vrtulí je dosažitelná účinnost omezená, a to např. v důsledku zvyšování viskozních ztrát.Currently, propulsion propulsion propulsion propulsion propulsion propellers are the most commonly used propulsion vessels in the stern of the vessel. A disadvantage of this method of propulsion is the fact that the propeller imparts a relatively large increase in speed to a relatively small amount of water. However, it follows from the ideal propulsor theory that the drive efficiency is greater the lower the rate of acceleration of the accelerated water flow and the lower the specific load of the propulsion area. A practical solution to this problem led to the construction of large-diameter, low-speed propellers. However, even in these propeller designs, the achievable efficiency is limited, for example due to an increase in viscosity losses.

Ekonomičtější způsob pohonu používá většina ryb, které vlněním celého svého těla nebo jeho části, především ocasu s ocasní ploutví, udělují v poměru ke své hmotnosti značnému množství vody relativně malý přírůstek rychlosti. Nevýhodou dosud navržených technickcých řešení pohonů plavidel s pohonnými orgány s bočními výkyvy, napodobujícími pohyb rybího ocasu s ocasní ploutví, je jejich značná mechanická složitost, zejména v oblasti převodu točivého pohybu hnací jednotky na kývavé pohyby pohonných orgánů. Složité jsou pak i systémy pro řízení směru plavby. To vše dohromady pak vede ke značným energetickým ztrátám a velké náchylnosti těchto zařízení k poruchám.The most economical way of propulsion is used by most fish, which give a relatively small increase in velocity relative to their weight by rippling all or part of their body, especially the tail fin. A disadvantage of the previously proposed technical solutions for propulsion vessels with lateral oscillations, simulating the movement of the tail of the fish tail, is their considerable mechanical complexity, particularly in the field of converting the rotary motion of the drive unit to the oscillating movements of the propulsion organs. The navigation direction control systems are also complicated. All this together leads to significant energy losses and a high susceptibility of these devices to failures.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry zařízení pro pohon plavidla podle vynálezu, jehož podstatou je to, že je tvořeno dvěma pružnými deskovitými pohonnými orgány, opatřenými každý na jedné ze svých svislých stran jedním svislým hřídelem, z nichž prvný svislý hřídel, uložený v prvé soustavě ložisek, je pevně spojen se statorovou částí reverzovatelné rotační hnací jednotky plavidla, jejíž rotorová část je prostřednictvím rotorového hřídele pevně spojena s prvým převodovým kolem. Toto prvé převodové kolo je pak pomocí převodového prvku mechanicky svázáno s druhým převodovým kolem, pevně spojeným s druhým svislým hřídelem druhého pohonného orgánu. Druhý pohonný orgán je se svým druhým svislým hřídelem uložen ve druhé soustavě ložisek, přičemž na rotorovém hřídeli je s vůlí svým středovým otvorem uspořádán řídící kotouč, otočně uložený ve vodorovném vedení rámu tělesa plavidla a spojený na každé ze svých stran s jednou zkrutnou pružinou. Prvá zkrutná pružina má přitom svůj druhý konec penvě připojen ke statorové části reverzovatelné rotační hnací jednotky a druhá zkrutná pružina má svůj druhý konec pevně připojen k prvému převodovému kolu.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the vessel propulsion device of the invention, which consists of two flexible plate-like propulsion elements, each having one vertical shaft on one of its vertical sides, the first vertical shaft mounted in the first assembly. The rotor bearing is fixedly connected to the first gear wheel by means of a rotor shaft. The first gear wheel is then mechanically coupled to the second gear wheel rigidly coupled to the second vertical shaft of the second drive member by means of a transmission element. The second drive member is supported with its second vertical shaft in a second bearing system, and a rotor disc is arranged on the rotor shaft with clearance through its central bore, rotatably mounted in the horizontal guide of the vessel body frame and connected to one of its sides with one torsion spring. In this case, the first torsion spring has its second end connected to the stator portion of the reversible rotary drive unit and the second torsion spring has its second end fixedly connected to the first gear wheel.

Podstatou zařízení pro pohon plavidla je dále to, že na vodorovném vedení řídícího kotouče je upraveno natáčecí a aretač-14CZ 278314 B6 ní zařízení, pro fixaci a obousměrné natáčení řídicího kotouče.The essence of the vessel propulsion device is furthermore that on the horizontal guide of the steering disc there is provided a pivoting and arresting device for fixing and bidirectional pivoting of the steering disc.

Výhodou navrženého zařízení pro pohon plavidla, sdružujícího rotační hnací jednotku a dva pohonné orgány s bočními výkyvy, je to, že umožňuje jednoduché konstrukční řešení celého pohonu bez složitých a dosud používaných pákových převodů, což ve svých důsledcích představuje vyšší účinnost, nižší výrobní náklady a nižší poruchovost. Další výhodou zařízení pak je, že hnací jednotka není žádnou svou částí pevně spojena s lodním tělesem a nepřenáší na něj tedy svoji reakci. Reakce rotační jednotky je totiž zachycena druhým pohonným orgánem a koná tak přímo užitečnou práci, aniž by způsobovala kývání lodního tělesa a zvyšovala tak ztráty. Mezi výhody zařízení je pak možno též zařadit snadné řízení směru plavby plavidla, a to pouhým natáčením neutrální polohy pohonných orgánů s bočními výkyvy prostřednictvím řídicího kotouče, a jednoduchou možnost přizpůsobení úhlu výkyvů a jejich frekvence konkrétním podmínkám, především rychlosti plavby.The advantage of the proposed vessel propulsion device, which combines a rotary drive unit and two lateral swinging propulsion elements, is that it enables a simple design of the entire propulsion without the complex and hitherto used lever gearing, resulting in higher efficiency, lower production costs and lower failure rate. A further advantage of the device is that the drive unit is not rigidly connected to the ship body by any part thereof and thus does not transmit its reaction to it. Indeed, the reaction of the rotary unit is captured by the second propulsion member and thus performs directly useful work without causing the boat body to swing and thus increase losses. Among the advantages of the device is also easy control of the direction of navigation of the vessel by simply turning the neutral position of the propulsion elements with lateral oscillations by means of the control disc, and the easy possibility to adapt the oscillation angle and its frequency to specific conditions, especially speed.

Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing

Příklad konkrétního provedení zařízení pro pohon plavidla je znázorněn na výkrese, kde na obr. 1 je znázorněn půdorys plavidla s jednou hnací jednotkou a se dvěma pohonnými orgány, na obr. 2 bokorys plavidla a na obr. 3 řez rovinou A-A z obr. 1.An example of a particular embodiment of a vessel propulsion device is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a plan view of a vessel with one drive unit and two propulsion elements; Fig. 2 shows a side view of the vessel;

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zařízení pro pohon plavidla podle vynálezu je tvořeno svisle orientovanou reverzační rotační hnací jednotkou 2, např. s elektromotorem s převodovkou. Se statorovou částí reverzační rotační hnací jednotky 2 je pevně spojen, v prvé soustavě ložisek 11, 12 uspořádaný, prvý svislý hřídel £, ke kterému je jednou svojí svislou stranou připevněn pod hladinou vody prvý pohonný orgán 2, představovaný pružnou deskou. S rotorovou částí reverzovatelné rotační hnací jednotky 2 je pak pevně spojen rotorový hřídel 5, na jehož konci je pevně uchyceno prvé převodové kolo 6. Prvé převodové kolo 6 je potom prostřednictvím převodového prvku 7, např. řetězu spojeno s druhým převodovým kolem 8. Toto druhé převodové kolo 8 je pevně spojeno s druhým svislým hřídelem 10·, uloženým ve druhé soustavě ložisek 13., 14 a opatřeným stejně jako prvý svislý hřídel 9 na svém konci, pod hladinou vody, druhým pohonným orgánem 4, tvořeným též pružnou deskou.The vessel propulsion device according to the invention is formed by a vertically oriented reversible rotary drive unit 2, eg with a geared electric motor. The first vertical shaft 6 is fixedly connected to the stator part of the reversible rotary drive unit 2, arranged in the first set of bearings 11, 12, to which the first drive member 2, represented by a flexible plate, is attached under one surface. The rotor shaft 5 is then fixedly connected to the rotor portion of the reversible rotary drive unit 2, at the end of which the first gear wheel 6 is fixed. The first gear wheel 6 is then connected to the second gear wheel 8 by means of a transmission element 7, e.g. the gear wheel 8 is rigidly connected to a second vertical shaft 10, housed in a second set of bearings 13, 14 and provided, like the first vertical shaft 9 at its end, below the water surface, with a second drive member 4, also formed by a flexible plate.

Na rotorovém hřídeli 5 je přitom s vůlí svým středovým otvorem uspořádán řídicí kotouč 15, otočně uložený svojí obvodovou částí ve vodorovném vedení 16 rámu tělesa 1 plavidla. Ke každé ze stran řídicího kotouče 15 je upevněn jeden konec jedné ze zkrutných pružin 17, 18, souose uspořádaných s rotorovým hřídelem 5. Prvá zkrutná pružina 17 pak má svůj druhý konec pevně spojen se statorovou částí reverzovatelné rotační hnací jednotky 2 a druhá zkrutná pružina 18 má svůj druhy konec pevně připojen k prvému převodovému kolu 6. Na vodorovném vedení 16 řídicího kotouče 15. je pak ještě upraveno natáčecí a aretační zařízení 19.On the rotor shaft 5, a control disk 15 is arranged with a clearance in its central opening, which is rotatably supported by its peripheral part in the horizontal guide 16 of the frame of the body 1 of the vessel. One end of one of the torsion springs 17, 18 coaxially arranged with the rotor shaft 5 is attached to each side of the control disc 15. The first torsion spring 17 then has its other end firmly connected to the stator portion of the reversible rotary drive unit 2 and the other torsion spring 18. the other end has its end fixedly connected to the first gear wheel 6. On the horizontal guide 16 of the control disc 15, a pivoting and arresting device 19 is then provided.

Při činnosti zařízení pro pohon plavidla podle vynálezu je ss elektromotor tvořícfí reverzovatelnou rotační hnací jednotku 2. napájen proudovými impulsy střídavě opačné polarity. To způsobuje opakovanou reverzaci smyslu jeho otáčení. Točivý moment reIn operation of the vessel propulsion device according to the invention, the DC electric motor constituting the reversible rotary drive unit 2 is supplied with alternating polarity pulses of alternating polarity. This causes a repeated reversal of the sense of rotation. Torque re

-2CZ 278314 B6 verzovatelné rotační hnací jednotky 2, jehož statorová část je pevně spojena s prvným pohonným orgánem £, způsobuje jeho střídavé natáčení v jednom směru a rotorového hřídele 5, pevně spojeného s rotorovou částí reverzovatelné rotační hnací jednotky 2, ve směru opačném. Rotorový hřídel 5 pak natáčí prostřednictvím převodového prvku 7 druhý svislý hřídel 10 a tím i druhý pohonný orgán 4. Oba pohonné orgány 3, 4 kývají tedy v protifázi a působí tak na okolní vodu jako dvě synchronní, v protifázi pracující ocasní rybí ploutve.The reversible rotary drive unit 2, the stator portion of which is fixedly connected to the first drive member 6, causes it to rotate alternately in one direction and the rotor shaft 5 fixedly connected to the rotor portion of the reversible rotary drive unit 2 in the opposite direction. The rotor shaft 5 then rotates by means of the transmission element 7 a second vertical shaft 10 and thus a second drive member 4. The two drive members 3, 4 thus oscillate in counter-phase and thus act on the surrounding water as two synchronous, counter-operating caudal fins.

Polohou řídicího kotouče 15 vzhledem k jeho vodorovnému vedení 16, a tedy i k lodnímu tělesu 1, je dána neutrální poloha obou pohonných orgánů 3, 4. Zkrutné pružiny 17, 18 zajišůují stabilizaci nastvené neutrální polohy obou pohonných orgánů 3, 4 a dále slouží k akumulaci energie rotujících hmot při reverzaci smyslu otáčení reverzovatelné rotační hnací jednotky 2, čímž přispívají ke zvýšení energetické účinnosti celého pohonu Natáčením řídicího kotouče 15 pomocí natáčecího a aretačního zařízení 19 pak dochází za pomoci obou zkrutných pružin 17, 18 k souhlasnému natáčení obou pohonných orgánů 3, 4, což ve svém důsledku představuje.řízení směru plavby plavidla.The position of the control disc 15 with respect to its horizontal guide 16 and hence the ship body 1 is given the neutral position of the two propulsion elements 3, 4. Torsion springs 17, 18 stabilize the adjusted neutral position of the two propulsion elements 3, 4 and The energy of the rotating masses when reversing the sense of rotation of the reversible rotary drive unit 2, thereby contributing to increasing the energy efficiency of the entire drive By rotating the control disc 15 by means of the pivoting and arresting device 19, both torsion springs 17, 18 which, as a result, controls the direction of navigation of the vessel.

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Zařízení pro pohon plavidla, sestávajícího z lodního tělesa pro umístění užitečného nákladu a z nejméně jednoho ústrojí pro řízení směru plavby, vyznačující se tím, že je tvořeno dvěma pružnými deskovitými pohonnými orgány (3, 4), opatřenými každý na jedné ze svých svislých stran jedním svislým hřídelem (9, 10), z nichž prvý svislý hřídel (9), uložený v prvé soustavě ložisek (11, 12), je pevně spojen se statorovou částí reverzovatelné rotační hnací jednotky (2) plavidla, jejíž rotorová část je prostřednictvím rotorového hřídele (5) pevně spojena s prvým převodovým kolem (6), které je přes převodový prvek (7) spojeno s druhým převodovým kolem (8), pevně spojeným s druhým svislým hřídelem (10) druhého pohonného orgánu (4) , uloženého otočně spolu s druhým svislým hřídelem (10) ve druhé soustavě ložisek (13, 14), přičemž na rotorovém hřídeli (5) je s vůlí svým středovým otvorem uspořádán řídicí kotouč (15), otočně uložený ve vodorovném vedení (16) rámu tělesa (1) plavidla, a spojený na každé ze svých stran s jednou zkrutnou pružinou (17, 18), z nichž prvá zkrutná pružina (17) má svůj druhý konec pevně připojen ke statorové části reverzovatelné rotační hnací jednotky (2) a druhá zkrutná pružina (18) má svůj druhý konec pevně připojen k prvému převodovému kolu (6).A device for propelling a vessel, comprising a ship for carrying payload and at least one direction control device, characterized in that it consists of two flexible plate-shaped propulsion elements (3, 4), each provided on one of its vertical sides one vertical shaft (9, 10), of which the first vertical shaft (9) mounted in the first set of bearings (11, 12) is rigidly connected to the stator part of the reversible rotary drive unit (2) of the vessel, the rotor part of which is the shaft (5) is rigidly connected to a first gear wheel (6), which is connected via a gear element (7) to a second gear wheel (8), rigidly connected to a second vertical shaft (10) of a second drive member (4) rotatably mounted with a second vertical shaft (10) in the second set of bearings (13, 14), wherein on the rotor shaft (5) its center o a control disc (15) arranged rotatably mounted in a horizontal guide (16) of the frame of the vessel body (1) and connected to each of its sides with one torsion spring (17, 18), of which the first torsion spring (17) has its the second end rigidly connected to the stator portion of the reversible rotary drive unit (2) and the second torsion spring (18) has its second end rigidly connected to the first gear wheel (6). 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že na vodorovném vedení (16) řídicího kotouče (15) je upraveno natáčecí a aretační zařízení (19), pro fixaci a obousměrné natáčení řídicího kotouče (15).Device according to claim 1, characterized in that a pivoting and detent device (19) is provided on the horizontal guide (16) of the control disc (15) for fixing and bidirectional pivoting of the control disc (15). 1 výkres1 drawing -3CZ 278314 Ββ-3GB 278314 Ββ
CS904002A 1990-08-15 1990-08-15 Vessel propulsion device CZ278314B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS904002A CZ278314B6 (en) 1990-08-15 1990-08-15 Vessel propulsion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS904002A CZ278314B6 (en) 1990-08-15 1990-08-15 Vessel propulsion device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ400290A3 CZ400290A3 (en) 1993-08-11
CZ278314B6 true CZ278314B6 (en) 1993-11-17

Family

ID=5381753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS904002A CZ278314B6 (en) 1990-08-15 1990-08-15 Vessel propulsion device

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ278314B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ400290A3 (en) 1993-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4389843A (en) Water wave energy transducer
EP2222550B1 (en) A fin propulsion apparatus
JP6982681B2 (en) Azimuth thrusters, ships, floating platforms, diving equipment and submarines
US4490119A (en) Boat propulsion apparatus
CN101249881A (en) Flat paddle square tube propeller for ship crafts
JP4034836B2 (en) A device that can be used as a positive maneuvering mechanism independently by main power for ships
JP2012061939A (en) Marine propulsion apparatus
US5249992A (en) Marine propulsion unit with controlled cyclic and collective blade pitch
CZ278314B6 (en) Vessel propulsion device
JP2920206B2 (en) Internally driven flapping thruster
CN215904722U (en) Bionic water-treading variable-pitch water surface propeller
CN104670449A (en) Laterally-split bionic two-tailed paddle unit
RU2176969C2 (en) Paddle wheel
JPH07507254A (en) Marine propulsion machine
JP3964937B2 (en) Marine equipment equipped as a passive rudder or active steering mechanism selectively independent of main power
CN110588933B (en) Self-adaptive attack angle swing wing propeller and design method
CN2138094Y (en) Paddle for rudderless ship
CN210437368U (en) Ship steering system
RU225953U1 (en) Small-sized remote-controlled uninhabited underwater vehicle of spherical shape with a composite frame
JP7448235B2 (en) Marine rudders and vessels
RU2779950C1 (en) Boat propulsion with fin
GB2317597A (en) Bladed marine propulsion device
JPH0513676Y2 (en)
RU2709962C1 (en) Annular electric propulsion device
EP4144634A1 (en) Powering system for a watercraft