RU2460661C2 - Mover and method of its propulsion - Google Patents
Mover and method of its propulsion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460661C2 RU2460661C2 RU2010142541/11A RU2010142541A RU2460661C2 RU 2460661 C2 RU2460661 C2 RU 2460661C2 RU 2010142541/11 A RU2010142541/11 A RU 2010142541/11A RU 2010142541 A RU2010142541 A RU 2010142541A RU 2460661 C2 RU2460661 C2 RU 2460661C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gears
- rotation
- axis
- loads
- mover
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортной технике, в частности к движителям транспортных средств высокой проходимости.The invention relates to transport equipment, in particular to propulsion vehicles of high cross-country ability.
Известен движитель (см. патент №2288858 на изобретение, заявка №2004135586 от 6 декабря 2004 года), содержащий платформу, подпружиненный маятник с бойком, сектор колебания которого расположен в плоскости движения, подвешенный к раме с закрепленными на ней шкивами. Рама выполнена с упорами, закрепленными на ее стойках, установленных на платформе и связанных с маятником пружинами в плоскости его колебаний. На маятнике расположен шкив с грузом, который предназначен для вращения от шкива привода, и боек, установленный с возможностью взаимодействия, по меньшей мере, с одним упором, а осевая линия сектора колебаний маятника расположена перпендикулярно направлению движения. В этом движителе передача тягового усилия от маятника к платформе осуществляется через пружины. Это не позволяет стабильно и в полной мере использовать каждый цикл колебаний маятника для перемещения платформы движителя из-за отсутствия жесткой связи между маятником и стойками рамы. Возможны несовпадения действий горизонтальных сил, перемещающих платформу, и вертикальных сил, приподнимающих ее в эти моменты. Результатом таких несовпадений являются снижение скорости движения, тягового усилия и повышение энергозатрат на перемещение движителя.Known mover (see patent No. 2288858 for an invention, application No. 2004135586 dated December 6, 2004) containing a platform, a spring-loaded pendulum with a striker, the oscillation sector of which is located in the plane of motion, suspended from the frame with pulleys fixed to it. The frame is made with stops fixed on its racks mounted on the platform and connected with the pendulum by springs in the plane of its vibrations. A pulley with a load is located on the pendulum, which is designed to rotate from the drive pulley, and the hammer, mounted with the possibility of interaction with at least one emphasis, and the axial line of the oscillation sector of the pendulum is perpendicular to the direction of movement. In this propulsion, traction is transmitted from the pendulum to the platform through springs. This does not allow to stably and fully use each oscillation cycle of the pendulum to move the propulsion platform due to the lack of a rigid connection between the pendulum and the struts of the frame. There may be discrepancies between the horizontal forces that move the platform and the vertical forces that lift it at these times. The result of such mismatches is a decrease in speed, traction and increased energy costs for moving the propulsion device.
Эти недостатки исключаются движителем (см. патент RU 2344961 С1, МПК B62B 57/00 (2006.01), F03G 3/00, 2006.01 - прототип). Этот движитель содержит платформу, установленную на ней раму, ось колебания маятника, закрепленную на раме. На оси колебаний маятника расположен кривошип, связанный зубчатой передачей с зубчатым колесом с грузом, расположенным на маятнике, и связан с приводом вращения, который передачей, выполненной в виде цепной, связан с приводом колебаний маятника, выполненным в виде кривошипно-шатунного механизма, снабженного грузом.These disadvantages are excluded by the propulsion device (see patent RU 2344961 C1, IPC B62B 57/00 (2006.01), F03G 3/00, 2006.01 - prototype). This mover contains a platform mounted on a frame, the oscillation axis of the pendulum, mounted on the frame. On the axis of oscillation of the pendulum there is a crank connected by a gear with a gear with a load located on the pendulum and connected with a rotation drive, which is a chain gear connected with a pendulum vibration drive made in the form of a crank mechanism equipped with a load .
Недостатком этого движителя является расположение зубчатого колеса с грузом на маятнике, так как в таком случае увеличение угловой скорости зубчатого колеса ограничивается его грузом и, наоборот, увеличение этого груза ограничивает увеличение угловой скорости зубчатого колеса. Следовательно, ограничивается возможность повышения скорости перемещения движителя, его тягового усилия, проходимости и повышаются затраты энергии на перемещение.The disadvantage of this mover is the location of the gear with a load on the pendulum, since in this case the increase in the angular speed of the gear is limited by its weight and, conversely, an increase in this load limits the increase in the angular speed of the gear. Therefore, the possibility of increasing the speed of movement of the propulsion device, its traction, patency is limited, and the energy costs of moving are increased.
В способе преобразования крутящего момента привода вращения в направленное перемещение движителя при расположении зубчатого колеса с грузом на маятнике зубчатое колесо с грузом, вращаясь вокруг своей оси, совершает относительное движение, а колебания маятника с ним представляют собой переносное движение. При смене направления движения маятника в процессе его колебаний скорость его падает до нуля, от чего значительно возрастает ускорение, которое повышает силы, препятствующие движению маятника. Это повышает энергозатраты на перемещение движителя, ограничивает повышение его скорости, тяговое усилие и проходимость. Кроме того, у этого движителя отсутствует возможность осуществлять маневрирование. Возникающие колебания от вращения зубчатого колеса с грузом неприемлемы для преобразования их в дополнительные силы, которые могли бы использоваться для повышения скорости перемещения движителя.In the method of converting the torque of the rotation drive into the directional movement of the propulsion device when the gear wheel is loaded with the load on the pendulum, the gear wheel with the load rotates around its axis and makes a relative movement, and the oscillations of the pendulum with it are a portable movement. When changing the direction of motion of the pendulum during its oscillations, its speed drops to zero, from which the acceleration increases significantly, which increases the forces that impede the movement of the pendulum. This increases the energy consumption for the movement of the mover, limits the increase in its speed, traction and patency. In addition, this mover lacks the ability to maneuver. The resulting vibrations from the rotation of the gear wheel with the load are unacceptable for converting them into additional forces that could be used to increase the speed of movement of the propulsion device.
Задачей изобретения является снижение энергозатрат на перемещение, повышение скорости, тягового усилия, проходимости и обеспечение маневренности движителя.The objective of the invention is to reduce energy consumption for moving, increasing speed, traction, patency and ensuring the maneuverability of the propulsion.
Задача достигается тем, что у движителя, содержащего платформу, установленную на ней раму, зубчатые колеса с грузами, расположенные на осях, и привод вращения, в раме установлен вал с центральным зубчатым колесом, связанным с зубчатыми колесами с грузами, расположенными на осях водила, установленного на валу и связанного с приводом вращения. Центральное колесо имеет, по меньшей мере, диаметр, равный диаметру зубчатых колес с грузами. Связь центрального колеса с зубчатыми колесами с грузами устанавливается в регулируемом исходном положении, при котором центры тяжести грузов зубчатых колес располагаются противоположно на радиальной оси центрального колеса с максимальным и минимальным расстоянием от оси их вращения. Силы, возникающие от вращения зубчатых колес с грузами, рассредотачиваются по сторонам платформы. Это позволяет повышать силы увеличением грузов зубчатых колес и повышением угловой скорости их вращения, ими приподнимать и перемещать движитель в один и тот же момент, а регулированием исходного положения путем изменения величины и направления сил осуществлять маневренность, то есть поворачивать и вращать движитель в разные стороны.The task is achieved in that the propulsion device containing the platform mounted on the frame, gears with weights located on the axles, and a rotation drive, a shaft with a central gear connected to gears with weights located on the axles of the carrier is installed in the frame, mounted on a shaft and connected with a rotation drive. The central wheel has at least a diameter equal to the diameter of the gears with loads. The connection of the Central wheel with gears with loads is set in an adjustable initial position, in which the centers of gravity of the loads of the gears are located opposite to the radial axis of the Central wheel with a maximum and minimum distance from the axis of rotation. The forces arising from the rotation of the gears with the loads are distributed on the sides of the platform. This allows you to increase the strength by increasing the loads of the gear wheels and increasing the angular velocity of their rotation, they raise and move the propulsion device at the same time, and by adjusting the initial position by changing the magnitude and direction of the forces to carry out maneuverability, that is, turn and move the propulsion device in different directions.
Поставленная задача достигается и тем, что колебания, возникающие от вращения зубчатых колес с грузами, имеют широкий диапазон по их частоте, поэтому они преобразовываются в дополнительные силы, которые также приподнимают и перемещают движитель.The task is achieved by the fact that the vibrations arising from the rotation of the gears with loads have a wide range in frequency, so they are converted into additional forces that also lift and move the propulsion.
На схематических чертежах показаны: фиг.1 - продольный вид с указанием стрелками направлений вращения зубчатых колес с грузами и перемещения движителя «вперед», на фиг.2 - вид сбоку с разрезами грузов зубчатых колес. На фиг.3 показаны зубчатые колеса с грузами по ходу их вращения в положениях последовательно в первом, втором, третьем, четвертом, а также показаны центробежные силы и пары сил, образованные от крутящего момента привода вращения. Показаны оси координат X и Y и силы, приподнимающие и перемещающие движитель. На фиг.4 показан движитель с двумя рамами, расположенными по противоположным сторонам одной платформы. На фиг.5 показана траектория перемещения центров тяжести Ц1 и Ц2 грузов зубчатых колес при их вращении вокруг оси О центрального колеса. Показаны зубчатые колеса с грузами в первом и девятом положениях, а их грузы в 16 положениях при повороте кривошипов (водила 5) через каждые 22,5 градуса вокруг оси О. На фиг.6 и 7 показаны силы в исходном положении и в положениях, повернутых соответственно на 90, 180, 270 градусов.The schematic drawings show: FIG. 1 is a longitudinal view with arrows indicating the directions of rotation of the gears with loads and moving the propulsor “forward”, FIG. 2 is a side view with cuts of loads of gears. Figure 3 shows the gears with the loads in the direction of rotation in the positions sequentially in the first, second, third, fourth, and also shows the centrifugal forces and pairs of forces formed from the torque of the rotation drive. Shown are the X and Y coordinate axes and the forces that lift and move the mover. Figure 4 shows a mover with two frames located on opposite sides of the same platform. Figure 5 shows the trajectory of the centers of gravity C1 and C2 of the loads of the gears during their rotation around the axis O of the Central wheel. Shown are gear wheels with loads in the first and ninth positions, and their loads in 16 positions when turning the cranks (carrier 5) every 22.5 degrees around the axis O. Figures 6 and 7 show the forces in the initial position and in the rotated positions respectively 90, 180, 270 degrees.
Движитель по фиг.1 и фиг.2 содержит платформу 1, согнутую по краям, на которой вертикально закреплена рама 2, выполненная из проката. В раме 2 установлен вал 3 в ее средней части, на его середине закреплено центральное зубчатое колесо 4 и установлено водило 5, связанное через шкив 6 и ременную передачу с приводом вращения (ременная передача и привод вращения на схемах не показаны). Водило 5 снабжено осями 7, на которых установлены зубчатые колеса 8 с грузами 9. Центральное колесо 4 через вал 3 связано с устройством его поворота, включающим зубчатое колесо 10, которое зубчатым соединением связано с зубчатой рейкой 11, подвижно установленной в раме 2. Рама 2 связана с аэродинамическими поверхностями, выполненными, например, в виде панели 12, расположенной параллельно платформе 1, и панели 13, расположенной перпендикулярно направлению перемещения движителя, при этом панели 12 и 13 снабжены по всей площади клапанами 14. На фиг.4 показаны рамы 2, установленные по противоположным сторонам платформы 1. Водила 5 в рамах 2 связаны с зубчатыми колесами 15, соединенными с шестернями 16, закрепленными на валу 17 со шкивом 18, связанным через ременную передачу с приводом вращения. Диаметры зубчатых колес 8 и центрального колеса 4 по меньшей мере одинаковы. Между рамой 2 и платформой 1 установлены упругие элементы 19 с наклоном вперед, в сторону заданного перемещения движителя, фиг.1.The mover of FIG. 1 and FIG. 2 comprises a
В исходном положении центры тяжести грузов 9 зубчатых колес 8 находятся на максимальном Ц1 и минимальном Ц2 расстоянии на оси Ц1-Ц2 центрального колеса 4 от оси О их вращения, как показано на фиг.1, 3, 5. При вертикальном положении этой оси силы Р и Т соответственно совпадают с осями Y и X, а при повороте оси Ц1-Ц2, что осуществляется поворотом центрального колеса 4, соответственно поворачивается исходное положение и силы Р и Т.In the initial position, the centers of gravity of the goods 9 of the gears 8 are at the maximum Ts1 and minimum Ts2 distance on the axis Ts1-Ts2 of the central wheel 4 from the axis O of their rotation, as shown in figures 1, 3, 5. When the vertical position of this axis of the force P and T, respectively, coincide with the axes Y and X, and when the axis Ts1-C2 is rotated, which is carried out by turning the central wheel 4, the initial position and forces P and T are respectively rotated.
Работает движитель следующим образом. Устанавливается исходное положение путем соответствующего ввода в зубчатое соединение центрального колеса 4 с зубчатыми колесами 8, как показано на фиг.1, 2, 3, 5. Включается привод вращения. Крутящий момент через ременную передачу, шкив 6, водило 5, оси 7 приводит во вращение зубчатые колеса 8 вокруг центрального колеса 4, вала 3, оси О и вокруг осей 7. От вращения вокруг оси О образуются центробежные силы Р1, Р2, Р3, Р4, показанные на фиг.3 в четырех положениях зубчатых колес 8. Направлены эти силы радиально относительно оси О. От вращения зубчатых колес 8 вокруг своих осей образуются равные по величине центробежные силы Р*1, Р*2, Р*3, Р*4, направленные по радиусам соответствующих зубчатых колес 8. Все указанные силы приложены в соответствующих центрах тяжести грузов 9 Ц1 или Ц2 зубчатых колес 8. Численная величина сил Р1, Р2, Р3, Р4 зависит от радиуса, измеряемого от оси О до центров тяжести Ц1 и Ц2. Наибольшая величина радиусов в положении один зубчатых колес 8, а наименьшая в третьем их положении. Наибольшей центробежной силой при каждом обороте вращения зубчатых колес 8 является результирующая сила Р положений зубчатых колес 8 первого и третьего, которая равна: Р=Р1+Р*1-Р3+Р*3. Это основная центробежная сила, которая главным образом приподнимает движитель над опорной поверхностью.The mover operates as follows. The initial position is established by the corresponding input into the gear connection of the central wheel 4 with the gears 8, as shown in figures 1, 2, 3, 5. The rotation drive is turned on. Torque through a belt drive,
Другой основной силой является сила Т, она направлена перпендикулярно силе Р и перемещает движитель вперед по заданному направлению в момент действия силы Р. Это происходит потому, что и сила Т, как и сила Р, максимальна при максимальном радиусе вращения центра тяжести Ц1 груза 9 зубчатого колеса 8 также в первом положении. Сила Т связана с моментами инерции и парами сил, образованными моментом привода вращения, который выражается действием пар сил, показанных на фиг.3 в четырех положениях зубчатых колес 8: Т1-Т1*, Т2-Т2*, Т3-Т3*, Т4-Т4*, из них силы Т1, Т3 и Т2, Т4 приложены к оси О. Силы Т2 и Т4 численно равны, поэтому уравновешиваются. Силы Т1*, Т3* и Т2*, Т4* приложены к осям 7 и направлены в противоположные стороны, существенного действия на перемещение движителя не оказывают. Известно, что массу с большим моментом инерции труднее привести во вращение, чем с меньшим моментом инерции. Поэтому пара сил момента Т1-Т1* больше пары сил момента Т3-Т3*, где Т=Т1-Т3. Сила Т максимальна, приложена к оси О и действует в горизонтальном направлении. Вращательное движение зубчатых колес 8 в одну сторону по замкнутому кругу без ограничений позволяет увеличивать грузы 9 и повышать угловую скорость вращения зубчатых колес 8. Это повышает силы Р и Т, что соответственно снижает энергозатраты на перемещения движителя, в связи с вращательным движением, повышает его скорость, тяговое усилие и проходимость.Another main force is the force T, it is directed perpendicular to the force P and moves the propulsor forward in a predetermined direction at the moment of the action of the force P. This is because the force T, like the force P, is maximum at a maximum radius of rotation of the center of gravity Ts1 of the gear 9 load wheels 8 are also in the first position. The force T is associated with moments of inertia and pairs of forces formed by the moment of rotation drive, which is expressed by the action of the pairs of forces shown in figure 3 in the four positions of the gears 8: T1-T1 *, T2-T2 *, T3-T3 *, T4- T4 *, of which the forces T1, T3 and T2, T4 are applied to the O axis. The forces T2 and T4 are numerically equal, therefore they are balanced. The forces T1 *, T3 * and T2 *, T4 * are applied to the
Поворот центрального колеса 4 вокруг оси О сопровождается поворотом оси Ц1-Ц2, исходного положения и основных сил Р и Т, которые, как и ось Ц1-Ц2, занимают наклонное положение между вертикальными и горизонтальными их положениями. При наклонном положении основных сил Р и Т на движитель действуют их проекции силы Р на ось Y, а силы Т на ось X. При поворотах центрального колеса 4 на каждый угол, равный 90 градусов, как показано на фиг.6, 7, силы Р и Т действуют в натуральную величину, при этом их функции по действию на движитель соответственно меняются, сила Т осуществляет подъем движителя, а сила Р его перемещение в заданном направлении. Во всех таких случаях скорость и тяговое усилие в зависимости от угла поворота изменяются. Это создает широкую возможность при рассредоточении указанных сил по сторонам платформы 1, путем установки рам 2 по ее противоположным сторонам, как показано на фиг.4, силам Р и Т или их проекциям, создаваемым в рамах 2, поворачивать движитель в разные стороны и осуществлять его вращение.The rotation of the central wheel 4 around the axis O is accompanied by the rotation of the axis C1-C2, the initial position and the main forces P and T, which, like the axis C1-C2, occupy an inclined position between their vertical and horizontal positions. When the main forces P and T are tilted, the projection of the forces P on the Y axis and the forces T on the X axis act on the mover. When the central wheel 4 rotates at each angle equal to 90 degrees, as shown in FIGS. 6, 7, the forces P and T act in full size, while their functions according to the action on the mover change accordingly, the force T lifts the mover, and the force P moves it in a given direction. In all such cases, speed and traction vary depending on the angle of rotation. This creates a wide opportunity for the dispersion of these forces on the sides of the
Центральное колесо 4 может поворачиваться, например, поворотом рычага, жестко закрепленного на валу 3 под прямым углом (на схемах рычаг не показан), или движением рейки 11 в раме 2, которая поворачивает зубчатое колесо 10 вместе с валом 3 и центральным колесом 4. Вращение зубчатых колес 8 в этих рамах 2 может создаваться от разных приводов вращения или от одного, как показано на фиг.4. В последнем случае передача крутящего момента привода вращения на водила 5 осуществляется через зубчатые колеса 15, связанные с водилами 5, шестерни 16, вал 17 и шкив 18.The central wheel 4 can be rotated, for example, by turning a lever rigidly mounted on the shaft 3 at right angles (the lever is not shown in the diagrams), or by moving the rack 11 in the frame 2, which rotates the
Колебания, возникающие от вращения зубчатых колес 8, как в относительном, так и в переносном движениях могут изменяться по частоте в широком диапазоне, поэтому используются для создания дополнительных сил, направленных так же, как и основные силы Р и Т. Это осуществляется взаимодействием аэродинамических поверхностей (панелей 12 и 13), связанных с рамой 2, с воздухом. При движении аэродинамических поверхностей вверх и по ходу перемещения движителя воздух свободно проходит через клапаны 14, расположенные на аэродинамических поверхностях, а при их обратном ходе он перекрывается этими клапанами. В результате образовывается «воздушная опора», которая позволяет создать дополнительные силы, действующие в тех же направлениях, как и основные Р и Т. Колебания рамы 2 используются и при ее взаимодействии с платформой 1 через упругий элемент 19, которая взаимодействует с опорной поверхностью. Упругий элемент 19, направленный вперед, прижимается к платформе 1 и перемещает раму 2 вперед. При движении рамы 2 вверх платформа 1 освобождается от давления и, как упругий элемент 19, занимает исходное положение. Применение упругих элементов 19 целесообразно в случаях, когда масса платформы 1 составляет незначительную часть массы движителя.Oscillations arising from the rotation of gears 8, both in relative and in figurative movements, can vary in frequency over a wide range, therefore they are used to create additional forces, directed in the same way as the main forces P and T. This is done by the interaction of aerodynamic surfaces (panels 12 and 13) associated with the frame 2, with air. When the aerodynamic surfaces move up and along the movement of the propulsion device, air freely passes through the valves 14 located on the aerodynamic surfaces, and when they are reversed, it is blocked by these valves. As a result, an "air support" is formed, which allows you to create additional forces acting in the same directions as the main P and T. Oscillations of the frame 2 are also used in its interaction with the
Способ перемещения движителя, осуществленный в устройстве, заключается в том, что зубчатые колеса 8 под действием привода вращения вращаются на осях 7, совершая относительное движение и вокруг центрального колеса 4, имеющего, по меньшей мере, одинаковый диаметр с зубчатыми колесами, совершая переносное движение. Между зубчатыми колесами 8 и центральным колесом 4 устанавливается связь, при которой в процессе вращений в относительном и переносном движениях зубчатых колес 8 образуется траектория движения центров тяжести Ц1 и Ц2 их грузов 9, симметричная относительно одной оси Ц1-Ц2 и не симметричная относительно дугой оси, перпендикулярной первой, фиг.5. Такое расположение траектории центров тяжести грузов 9 и оси Ц1-Ц2 составляет исходное положение. Ось Ц1-Ц2 может располагаться вертикально, горизонтально и наклонно. Соответственно располагается и исходное положение с основными силами Р, приподнимающей движитель, и Т, перемещающей его в заданном направлении. При вертикальном положении оси Ц1-Ц2 основные силы совпадают с осями координат: Р с осью Y, а Т с осью X. На фиг.5 также показаны зубчатые колеса 8 в дух положениях, первом и девятом, и грузы 9 в 16 положениях при поворотах водила 5 на 22,5 градуса. Для сравнения, насколько траектория, расположенная выше оси X, больше траектории, расположенной ниже оси X, последняя повторно показана выше оси Х штрихдвухпунктирной линией. По ориентировочному чертежу траектории движения центров тяжести грузов 9 определены размеры радиусов вращения и размеры их вертикальных проекций, характеризующие изменения центробежных сил, приподнимающих движитель.The method of moving the propulsion device, implemented in the device, consists in the fact that the gears 8 rotate on the
Положение зубчатых колес 8 и углы поворота водила 5 показаны по ходу его вращения, против часовой стрелки. Отрицательные значения вертикальных проекций, радиусов центров тяжести грузов 9 при поворотах водила 5 означают их расположения ниже оси X. Все указанные данные грузов 9 для положений 10-16 ввиду симметрии повторяются, поэтому не указываются.The position of the gears 8 and the angles of rotation of the carrier 5 are shown in the direction of its rotation, counterclockwise. Negative values of the vertical projections, the radii of the centers of gravity of the cargo 9 during the turns of the carrier 5 mean their location below the X axis. All of these cargo data 9 for positions 10-16 due to symmetry are repeated, therefore not indicated.
Величина центробежных сил определяется формулой: Р=mrω†. В данном случае центробежной силой главным образом является основная сила Р, m - масса груза 9, r - радиус вращения центра тяжести груза 9.The value of centrifugal forces is determined by the formula: P = mrω †. In this case, the centrifugal force is mainly the main force P, m is the mass of the load 9, r is the radius of rotation of the center of gravity of the load 9.
Величина другой силы Т определяется формулами: М=Jε, где М - момент пары сил, J - момент инерции, равный: J=mr†, a ε - угловое ускорение. В данном случае М - момент пары сил, образованный силами Т1-Т*1, в первом положении зубчатых колес 8 и момент пары сил, образованный силами Т3-Т*3, в третьем положении зубчатых колес 8. Сила Т равна: Т=Т1-Т3, где Т1>Т3 в исходном положении, так как радиус вращения центра тяжести г равен ОЦ1 больше радиуса вращения r, равного ОЦ3. Это относится и к моменту инерции J, так как он тоже связан с этими радиусами ОЦ1 и ОЦ3 и в этих же положениях, первом и третьем. Из траектории движения центра тяжести грузов 9 и приведенных формул следует то, что при движении зубчатых колес 8 выше оси Х проекции на ось Y центробежных сил преимущественно направлены вверх, а не вниз и поэтому они приподнимают движитель. Их максимальная величина, это основная сила Р, проявляется в момент образования оси Ц1-Ц2 при прохождении зубчатых колес 8 первого и третьего положений. Аналогично изменяется и момент инерции, так как в этот момент в первом положении зубчатых колес 8 его величина максимальна. Поэтому он оказывает максимальное сопротивление вращению зубчатых колес 8 паре сил привода вращения, от чего и образуется максимальная сила Т, перемещающая движитель в заданном направлении. Ниже оси Х момент инерции значительно меньший, следовательно, сопротивление вращению зубчатых колес 8 меньшее, отсюда и меньшая сила действует на движитель в обратном направлении.The magnitude of the other force T is determined by the formulas: M = Jε, where M is the moment of a pair of forces, J is the moment of inertia equal to: J = mr †, and ε is the angular acceleration. In this case, M is the moment of the pair of forces formed by the forces T1-T * 1 in the first position of the gears 8 and the moment of the pair of forces formed by the forces T3-T * 3 in the third position of the gears 8. The force T is equal to: T = T1 -T3, where T1> T3 in the initial position, since the radius of rotation of the center of gravity r is equal to OC1 greater than the radius of rotation r equal to OC3. This also applies to the moment of inertia J, since it is also associated with these radii OTs1 and OTs3 and in the same positions, the first and third. From the trajectory of the center of gravity of the loads 9 and the above formulas, it follows that when the gears 8 move above the X axis, the projections on the Y axis of the centrifugal forces are mainly directed upward and not downward and therefore they lift the propulsion. Their maximum value, this is the main force P, manifests itself at the moment of formation of the axis C1-C2 during the passage of gears 8 of the first and third positions. The moment of inertia also changes, since at this moment in the first position of the gears 8 its value is maximum. Therefore, it provides maximum resistance to the rotation of the gears 8 to a pair of forces of rotation drive, from which the maximum force T is generated, which moves the propulsion device in a given direction. Below the X axis, the moment of inertia is much smaller, therefore, the resistance to rotation of the gears 8 is smaller, hence the smaller force acts on the propulsion device in the opposite direction.
Описанный движитель имеет два зубчатых колеса 8, их может быть разное количество, например 1, 3, 4, это при одинаковом диаметре зубчатых колес 8 и центрального колеса 4. Возможно и разное количество зубчатых колес 8 и неравные диаметры их и центрального колеса 4, при этом центральное колесо 4 может совершать прерывное или непрерывное вращение вокруг своей оси О или повороты с постоянной или переменной скоростью. Во всех этих вариантах главным является при каждом обороте вращения зубчатых колес 8 образование момента инерции с максимальной величиной (для образования силы Т) во время действия центробежных сил, направленных вверх. Однако если даже и окажется в каких-либо вариантах движителя равенство центробежных сил (проекций на вертикальную ось), направленных вверх и вниз (знак --), то движитель все равно будет перемещаться по опорной поверхности. Платформа 1 силами, направленными вниз, прижимается к опорной поверхности как к упору. Работа, равная силе, умноженной на перемещение, этих сил равна нулю, так как перемещение равно нулю. А для сил, направленных вверх, упора нет, они приподнятием движителя совершают работу, поэтому движитель перемещается при любых силах, кратковременно направленных вниз, за один оборот вращения зубчатых колес 8.The described mover has two gears 8, they can be a different number, for example 1, 3, 4, this is for the same diameter of the gears 8 and the central wheel 4. There may be a different number of gears 8 and unequal diameters of them and the central wheel 4, with this central wheel 4 can perform intermittent or continuous rotation around its axis O or turns with constant or variable speed. In all these cases, the main thing at each revolution of the rotation of the gears 8 is the formation of the moment of inertia with a maximum value (for the formation of force T) during the action of centrifugal forces directed upward. However, even if in some versions of the mover there is equality of centrifugal forces (projections on the vertical axis) directed up and down (the - sign), then the mover will still move along the supporting surface.
Таким образом, снижение энергозатрат на перемещение движителя, повышение его скорости, тягового усилия, проходимости и маневренность достигаются следующими отличительными признаками.Thus, the reduction of energy consumption for moving the propulsion device, increasing its speed, traction, patency and maneuverability are achieved by the following distinctive features.
1. Установлением вала в раме с центральным зубчатым колесом, связанным с зубчатыми колесами с грузами, расположенными на осях водила, установленного на валу и связанного с приводом вращения. При этом диаметры центрального колеса и зубчатых колес с грузами, по меньшей мере, одинаковы. В исходном положении центры тяжести грузов зубчатых колес располагаются противоположно на радиальной оси центрального колеса и на максимальном и минимальном расстоянии от оси их вращения. Это позволяет путем увеличения грузов зубчатых колес и повышения их угловой скорости вращения снижать энергозатраты на перемещение движителя, повышать его скорость, тяговое усилие и проходимость.1. The installation of the shaft in a frame with a Central gear connected with gears with loads located on the axles of the carrier mounted on the shaft and connected with the rotation drive. In this case, the diameters of the central wheel and gears with the loads are at least the same. In the initial position, the centers of gravity of the loads of the gear wheels are located opposite on the radial axis of the Central wheel and at the maximum and minimum distance from the axis of rotation. This allows, by increasing the loads of the gear wheels and increasing their angular speed of rotation, to reduce the energy consumption for moving the propulsion device, to increase its speed, traction and throughput.
2. Переносное движение зубчатых колес с грузами движителя осуществляется вращением, так же как и их относительное движение. В результате такого способа движений образуется траектория центров тяжести грузов зубчатых колес, симметричная относительно одной оси и не симметричная относительно другой перпендикулярной ей оси. Это позволяет образовать основные силы и направить их действие в одно время на подъем движителя и на перемещение его в заданном направлении.2. The portable movement of the gears with the loads of the propulsion is carried out by rotation, as well as their relative movement. As a result of this method of movement, a trajectory of the centers of gravity of the loads of the gears is formed, symmetrical about one axis and not symmetrical about another axis perpendicular to it. This allows you to form the main forces and direct their action at the same time to lift the propulsion device and to move it in a given direction.
3. Поворотами центрального колеса осуществляется изменение направления и величины сил, действующих на движитель, а рассредоточением этих сил по сторонам платформы движителя осуществляется их действие с двух сторон. Это позволяет движителю маневрировать, то есть осуществлять повороты в разные стороны и вращение.3. By turning the central wheel, the direction and magnitude of the forces acting on the mover are changed, and by dispersing these forces on the sides of the mover’s platform, they act on both sides. This allows the propulsion to maneuver, that is, to make turns in different directions and rotation.
4. Колебания движителя, возникающие от вращения зубчатых колес с грузами, могут составлять широкий диапазон, поэтому он взаимодействует через аэродинамические поверхности с воздухом, а через упругие элементы с опорной поверхностью. Это позволяет создавать дополнительные силы, направленные по действию основных сил, и снижать колебания движителя.4. The oscillations of the propulsion arising from the rotation of the gear wheels with the loads can be a wide range, therefore it interacts through aerodynamic surfaces with air, and through elastic elements with a supporting surface. This allows you to create additional forces directed by the action of the main forces, and reduce the oscillations of the propulsion.
Область применения движителя по сравнению с движителями такого типа расширяется в связи со снижением энергозатрат на перемещение, повышением скорости, тягового усилия, проходимости и маневренностью. Возможность существенного увеличения грузов зубчатых колес и повышение их угловой скорости вращения, которая в формуле центробежной силы стоит в квадрате, а в моменте инерции радиус в квадрате, могут создавать большую подъемную силу и скорость при перемещении движителя по опорной поверхности.The scope of the propulsion device compared to this type of propulsion system expands due to a decrease in energy consumption for movement, an increase in speed, traction, maneuverability and maneuverability. The possibility of a significant increase in the load of gear wheels and an increase in their angular velocity of rotation, which is squared in the centrifugal force formula, and the radius is squared in the moment of inertia, can create a large lifting force and speed when moving the propulsion device along the supporting surface.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010142541/11A RU2460661C2 (en) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | Mover and method of its propulsion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010142541/11A RU2460661C2 (en) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | Mover and method of its propulsion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010142541A RU2010142541A (en) | 2012-05-10 |
| RU2460661C2 true RU2460661C2 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46311681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010142541/11A RU2460661C2 (en) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | Mover and method of its propulsion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2460661C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2572506C2 (en) * | 2014-03-03 | 2016-01-10 | Виталий Иванович Коминов | Propulsor and method of its travel |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2223192C2 (en) * | 2001-04-11 | 2004-02-10 | Акимов Юрий Георгиевич | Centrifugal power propulsive device |
| DE102008021589A1 (en) * | 2008-04-30 | 2010-06-02 | Neumair, Josef | Gravitation engine, has chain wheel mounted outside on weight carrier disc for discharge of torque, gear wheels attached on main shaft, lifting ring inserted in weight bodies, and main shaft provided inside crank |
-
2010
- 2010-10-18 RU RU2010142541/11A patent/RU2460661C2/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2223192C2 (en) * | 2001-04-11 | 2004-02-10 | Акимов Юрий Георгиевич | Centrifugal power propulsive device |
| DE102008021589A1 (en) * | 2008-04-30 | 2010-06-02 | Neumair, Josef | Gravitation engine, has chain wheel mounted outside on weight carrier disc for discharge of torque, gear wheels attached on main shaft, lifting ring inserted in weight bodies, and main shaft provided inside crank |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2572506C2 (en) * | 2014-03-03 | 2016-01-10 | Виталий Иванович Коминов | Propulsor and method of its travel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010142541A (en) | 2012-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207328036U (en) | The suspended rack assembly and chassis vehicle of chassis vehicle | |
| JP6965239B2 (en) | Vibration absorber with rotating mass | |
| Kim et al. | Multi-DOF counterbalance mechanism for a service robot arm | |
| US7216757B1 (en) | Differential motion conveyor | |
| CN101229832B (en) | Omnidirectional moving spherical robot | |
| US9528900B2 (en) | Balanced and eccentric mass compact pendulum with dynamic tuning | |
| CN109681755B (en) | Handheld four-axis stabilizer with vertical vibration reduction function | |
| US9938004B2 (en) | Bearing apparatus for power transmissions | |
| US9925411B2 (en) | Exercise machine having a hubless rotary mechanism | |
| GB2488563A (en) | Balanced and eccentric mass pendulum | |
| CN103879568B (en) | A kind of weightless motion status simulation device | |
| WO2016043304A1 (en) | Robot upper body support structure | |
| CN102237006A (en) | Inverted pendulum system based on counter moment rotary mechanism | |
| WO2007084090A1 (en) | Method of generating coriolis's levitation forces and a gyroscopic system ('gyro-turbine') | |
| RU2460661C2 (en) | Mover and method of its propulsion | |
| US9765853B2 (en) | Power transmissions having pericyclic motion converters | |
| CN107240328A (en) | Three-degree-of-freedom motion platform, control moment gyroscope and aircraft landing platform | |
| US1280269A (en) | Reciprocating mechanism. | |
| CN107054489B (en) | Ball shape robot | |
| US20110308347A1 (en) | Sustaining Manipulator Arm | |
| CN210662227U (en) | Handheld four-axis stabilizer with vertical vibration reduction function | |
| CN103162976B (en) | Lift-on/lift-off type four-degree-of-freedom detector | |
| CN109668014B (en) | Four-axis stabilizer with vertical vibration reduction function | |
| US5507512A (en) | Rings for weighting a bicycle wheel | |
| CN106946119A (en) | A kind of adjustable elevator balanced compensated chain guider |