RU112151U1 - Пропеллер на магнитной подушке - Google Patents

Abstract

Пропеллер, содержащий ротор и n одинаковых лопастей, закрепленных на несущей конструкции ротора симметрично и на одинаковом расстоянии от общей оси их вращения, отличающийся тем, что ротор с электромагнитным приводом имеет кольцевую форму, расположен в корпусе кольцевой формы, при этом в роторе кольцевой формы и корпусе кольцевой формы расположены группы постоянных магнитов и группы электромагнитов, обеспечивающих эффект магнитной подушки, а лопасти закреплены на несущей конструкции ротора под углом к плоскости вращения.

Description

Полезная модель относится к воздушному и водному транспорту и может быть использована при создании пропеллеров для движения транспортных средств в сплошных текучих средах.

Известен винт лопастной - устройство, совершающее вращательное движение с закрепленными перпендикулярно оси вращения лопастями, предназначенное для преобразования движения вращения винта в поступательное движение от перемещающихся газов и жидкостей, например привод судов (воздушных, морских). Данное устройство обеспечивает движение за счет передачи вращательного момента от двигателя к лопастям винта через механический привод - вал, который проходит через сальники и закреплен с помощью подшипников.(http://ru.wikipedia.org).

Такое устройство является сложным, энергоемким за счет преобразования энергии во вращение вала с преодолением силы трения, недостаточно надежным, так как подшипники и сальники изнашиваются при эксплуатации и требуют периодической замены.

Наиболее близким техническим решением является пропеллер «Устюг», содержащий ротор с механическим приводом и n одинаковых лопастей, закрепленных несущими их осями на несущей конструкции ротора симметрично и на одинаковом расстоянии от общей оси их вращения (см. патент РФ №2310580, МПК В63Н 1/10, опубл. 20.11.2007)

Недостатком известного устройства является повышенная энергоемкость, связанная с преодолением силы трения, сложность конструкции и недостаточная надежность из-за наличия механической передачи вращательного момента - ротор с лопастями насажен на ось вращения, а каждая из лопастей насажена на свою ось вращения с помощью звездочек, соединенных цепью.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности, снижение энергопотребления.

Технический результат достигается тем, что в пропеллере, содержащем ротор и n одинаковых лопастей, закрепленных на несущей конструкции ротора симметрично и на одинаковом расстоянии от общей оси их вращения, согласно полезной модели ротор с электромагнитным приводом имеет кольцевую форму, расположен в корпусе кольцевой формы, при этом в роторе кольцевой формы и корпусе кольцевой формы расположены группы постоянных магнитов и группы электромагнитов, обеспечивающих эффект магнитной подушки, а лопасти закреплены на несущей конструкции ротора под углом к плоскости вращения.

Сущность полезной модели иллюстрируется чертежом.

Пропеллер содержит корпус 1 кольцевой формы и ротор 2 кольцевой формы. Группы постоянных магнитов 3 (удерживающие) ротора 2 расположены в верхней и нижней части ротора 2 под углом к плоскости вращения. Группы постоянных магнитов 4 (удерживающие) корпуса 1 расположены в верхней и нижней части корпуса 1 под углом к плоскости вращения ротора 2. Группа постоянных магнитов 5 (вращающие) ротора 2 расположена под углом к оси вращения группы электромагнитов 6, расположенных в центральной части корпуса 1. На несущей конструкции ротора 2 расположены лопасти 7 под углом к плоскости вращения, симметрично и на одинаковом расстоянии от общей оси их вращения.

Работа заявленного устройства основана на использовании взаимодействия магнитных полей групп постоянных магнитов 3, 4 для фиксации ротора 2 кольцевой формы с лопастями 7 в магнитном поле корпуса 1 и придании вращательного момента за счет взаимодействия магнитного поля группы постоянных магнитов 5 (вращающих) ротора 2 и магнитного поля группы электромагнитов 6 корпуса 1.

Вывешивание ротора 2 относительно корпуса 1 осуществлено за счет групп магнитов 3, 4 (удерживающих). Эти магниты расположены под углом, обращены одноименными полюсами друг к другу и взаимно отталкиваются.

Вращение ротора 2 осуществляется путем возбуждения магнитного поля за счет прохождения электрического тока в обмотке электромагнита 6 корпуса 1. Электрический ток подается импульсно в момент нахождения постоянного магнита 5 (вращающего) ротора 2 на наименьшем расстоянии к оси электромагнита 6 корпуса 1. Взаимодействие однополюсных магнитных полей электромагнитов 6 корпуса 1 и постоянных магнитов 5 (вращающих) ротора 2 приводит к их взаимному отталкиванию. Так как постоянные магниты 5 (вращающие) расположены под углом к вектору силы магнитного поля электромагнита 6, то происходит его смещение в плоскости вращения ротора 2. Взаимодействие магнитного поля постоянных магнитов 5 ротора 2, расположенных под углом к вектору силы электромагнитов 6, и магнитного поля электромагнитов 6 корпуса 1 приводит к возникновению вращательного момента. Точка приложения силы лежит на максимальном удалении от точки вращения (центра окружности), тем самым достигается максимальное значение рычага, что позволяет максимально использовать силу, возникающую при взаимодействии постоянных магнитов 5 и электромагнитов 6. Расположение постоянных магнитов 5 по периметру ротора 2 пропеллера обеспечивает создание кольцевого постоянного магнитного поля вокруг ротора 2 пропеллера, которое удерживается в пространстве магнитными полями постоянных магнитов 4 корпуса 1, создается эффект магнитной подушки.

Ротор 2 и, следовательно, лопасти 7, прикрепленные к нему, вращаются в пространстве без механического соединения, нет вала, подшипников, сальников, других деталей, создающих силу трения. За счет совокупности новых конструктивных признаков заявленный пропеллер решает задачу передачи крутящего момента без механического соединения при этом обеспечивает повышение надежности при конструктивной простоте и снижение энергопотребления.

Claims (1)

1. Пропеллер, содержащий ротор и n одинаковых лопастей, закрепленных на несущей конструкции ротора симметрично и на одинаковом расстоянии от общей оси их вращения, отличающийся тем, что ротор с электромагнитным приводом имеет кольцевую форму, расположен в корпусе кольцевой формы, при этом в роторе кольцевой формы и корпусе кольцевой формы расположены группы постоянных магнитов и группы электромагнитов, обеспечивающих эффект магнитной подушки, а лопасти закреплены на несущей конструкции ротора под углом к плоскости вращения.