RU2473447C2

RU2473447C2 - Screw propulsor

Info

Publication number: RU2473447C2
Application number: RU2011107360/11A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга; Виктор Дмитриевич Таратута
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2013-01-27
Also published as: RU2011107360A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to devices in tended for converting engine power output into driving force to move transport facility on soil, in water and under water. Drive propulsor comprises propulsor proper and housing. It represents hollow cylindrical helical jacket arranged along perimeter of transport facility to rotate there around. Strips are coiled in vertical lengthwise plane and bent in screw lines across the mandrel composed of paraboloid of revolution to make screw lines and helical curvilinear concave surfaces with center of curvature outside screw jacket.

EFFECT: expanded operating performances.

8 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для преобразования работы двигателя или других источников энергии в работу, обеспечивающую движение транспортных устройств, например машин, тракторов, сельскохозяйственной техники на земле, под землей, и может быть использовано на воде и под водой.The invention relates to devices for converting the operation of an engine or other energy sources into work, providing movement of transport devices, for example, machines, tractors, agricultural machinery on the ground, underground, and can be used on water and under water.

Известен движитель в виде колесного редуктора ведущего моста траспортного средства (патент №2170863, кл. В60К 17/32, опубл.10.12. 1999), содержащий планетарную передачу, состоящую из солнечной шестерни, установленной на полуоси, стеллитов, расположенных в водиле, имеющем центральное отверстие, и коренной шестерни, крышку водила, упорную шайбу, упор солнечной шестерни, при этом водило выполнено с фиксирующем пазом и снабжено регулировочной гайкой и стопорной шайбой, а регулировочная гайка выполнена с фиксирующими пазами и размещена в центральном отверстии водила, выполненном резьбовым, а стопорная шайба выполнена с наружными и внутренними усами, причем наружный ус размещен в фиксирующем пазу водила, а внутренний - в фиксирующем пазу регулировочной гайки, кроме того, крышка водила выполнена с ребрами жесткости, прижимающими стопорную шайбу к торцевой поверхности водила.Known mover in the form of a wheel gear drive axle of the vehicle (patent No. 2170863, class BKK 17/32, publ. 10.12. 1999), containing a planetary gear consisting of a sun gear mounted on the axle shaft, stellites located in the carrier having a central the hole, and the main gear, the cover of the carrier, the thrust washer, the focus of the sun gear, while the carrier is made with a locking groove and equipped with an adjusting nut and a lock washer, and the adjusting nut is made with fixing grooves and placed in the central hole The carrier must be threaded, and the lock washer is made with external and internal mustaches, the outer mustache being placed in the carrier fixing groove and the inner one in the fixing nut fixing groove, in addition, the carrier cap is made with stiffeners pressing the lock washer against the end surface drove.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и ограниченные технологические возможности при использовании устройство для движения на воде и под водой.A disadvantage of the known device is the design complexity and limited technological capabilities when using the device for movement on water and under water.

Техническое решение достигается тем, что движитель винтовой выполнен в виде пустотелой цилиндрической винтовой рубашки, смонтированной по всему периметру корпуса транспортного устройства с возможностью вращения вокруг корпуса, и изготовлен из полос прямоугольной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке с образованием по периметру снаружи винтовой рубашки винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой формы относительно оси симметрии винтовой рубашки с центрами кривизны снаружи винтовой рубашки.The technical solution is achieved by the fact that the screw propeller is made in the form of a hollow cylindrical screw shirt mounted around the entire perimeter of the housing of the transport device with the possibility of rotation around the body, and made of stripes of rectangular shape, rolled up in a vertical plane in the longitudinal direction and curved along helical lines in the transverse direction on a cylindrical mandrel with the formation along the perimeter of the outside of the helical shirt helical lines and helical curved surfaces in the form of helical grooves of a concave shape relative to the axis of symmetry of the screw shirt with centers of curvature outside the screw shirt.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичного заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого движителя винтового.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows us to judge the inventive step of the proposed propeller propeller.

Новизна обусловлена тем, что движитель винтовой по периметру снабжен многозаходными винтовыми поверхностями в виде винтовых каналов, которые придают транспортному устройству продольное движение с большой скоростью, определяемой шагом винтовых поверхностей. Например при шаге винтовой поверхности конической винтовой рубашки, равном 100 метров за один ее оборот, транспортное устройство может переместиться на 100 метров, при частоте вращения 100 об/мин скорость транспортного устройства может достигать скорости 600 км/ час.The novelty is due to the fact that the screw propulsion around the perimeter is equipped with multi-screw surfaces in the form of screw channels, which give the transport device longitudinal movement at high speed, determined by the pitch of the screw surfaces. For example, with a step of the helical surface of a conical screw jacket equal to 100 meters per revolution, the transport device can move 100 meters, at a speed of 100 rpm, the speed of the transport device can reach a speed of 600 km / h.

Новизна заключается в том, что размещение движителя по всему периметру корпуса обеспечивает высокую его эффективность.The novelty lies in the fact that the placement of the mover along the entire perimeter of the hull ensures its high efficiency.

Новизна заключается в том, что благодаря наружным винтовым поверхностям двоякой кривизны сопротивление при движении транспортного устройства снижается, это способствует увеличению скорости движения и снижает шум, что в совокупности с указанными геометрическими элементами винтовой цилиндрической рубашки улучшает ее характеристики.The novelty lies in the fact that due to the external helical surfaces of double curvature, the resistance during movement of the transport device is reduced, this increases the speed and reduces noise, which together with the indicated geometric elements of the helical cylindrical shirt improves its characteristics.

Новизна заключается также в том, что размещение движителя по всему периметру транспортного устройства и выполнение ее цилиндрической обеспечивает транспортному средству бесшумность и снижение сопротивления.The novelty also lies in the fact that the placement of the propulsion device along the entire perimeter of the transport device and the execution of its cylindrical provides the vehicle with noiselessness and reduced resistance.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что винтовая цилиндрическая рубашка по всей длине имеет переменное плавное поперечное сечение, что обеспечивает уменьшение сопротивления при движении транспортного устройства и его бесшумность.The novelty of the invention lies in the fact that the helical cylindrical shirt along the entire length has a variable smooth cross-section, which ensures a decrease in resistance when the transport device is moving and is silent.

Новизна усматривается также в том, что ввинчивание винтовой рубашки производится многозаходными каналами криволинейной формы, что увеличивает тяговую мощность движителя, увеличивает скорость и уменьшает шум.The novelty is also seen in the fact that the screw-in shirt is screwed in with multi-pass channels of a curvilinear shape, which increases the propulsive power of the propulsion device, increases speed and reduces noise.

Новизна заключается также в том, что по периметру винтовой рубашки образованы винтовые поверхности с постоянной шириной по длине, что уменьшает сопротивление движению транспортного устройства.The novelty also lies in the fact that along the perimeter of the screw jacket are formed helical surfaces with a constant width along the length, which reduces the resistance to movement of the transport device.

Новизна обусловлена также тем, что шаг винтовых линий по периметру винтовой рубашки от входного отверстия до выходного отверстия постоянен, что уменьшает сопротивление при движении транспортного устройства.The novelty is also due to the fact that the pitch of the helical lines around the perimeter of the screw jacket from the inlet to the outlet is constant, which reduces the resistance when moving the transport device.

Новизна обусловлена также тем, что движитель по периметру выполнен из свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой по длине винтовой рубашки прямоугольных полос, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении с образованием по периметру цилиндрической винтовой рубашки винтовых линий и винтовых поверхностей вогнутой формы с центрами кривизны снаружи цилиндрической винтовой рубашки, что облегчает перемещение транспортного устройства и увеличивает скорость движения за счет снижения сопротивления среды, в которой перемещается транспортное устройство.The novelty is also due to the fact that the perimeter mover is made of rectangular stripes rolled up in a vertical plane and sequentially interconnected along the length of a screw shirt, rolled up in a vertical plane in the longitudinal direction and curved along the helical lines in the transverse direction to form screw rings around the perimeter of the cylindrical screw concave lines and helical surfaces with centers of curvature outside the cylindrical helical shirt, which facilitates the movement of transport devices and it increases the speed of movement by reducing the resistance of the medium in which the transport device is moving.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 - движитель в виде винтовой рубашки, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид полосы прямоугольной формы после скручивания ее концов относительно горизонтальной оси O₁-O₁; на фиг.4 - вид полосы прямоугольной формы после скручивания ее на цилиндрической оправке; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.4 с совмещением кромок двух свернутых в винт полос прямоугольной формы; на фиг.7 изображено транспортное устройство, например торпеда с движителем предлагаемой конструкции, общий вид; на фиг.8 - вид сверху на фиг.7.The invention is illustrated by drawings, where: in Fig.1 - mover in the form of a screw shirt, General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a view of a strip of rectangular shape after twisting its ends relative to the horizontal axis O ₁ -O ₁ ; figure 4 is a view of a strip of rectangular shape after twisting it on a cylindrical mandrel; figure 5 is a section bB in figure 4; in Fig.6 is a section bB in Fig.4 with the alignment of the edges of two strips rolled into a screw of a rectangular shape; figure 7 shows a transport device, for example a torpedo with a propulsion device of the proposed design, General view; Fig.8 is a top view of Fig.7.

Движитель винтовой (фиг.1 и 2) выполнен в виде пустотелой цилиндрической винтовой рубашки 1.The screw mover (Fig.1 and 2) is made in the form of a hollow cylindrical screw shirt 1.

Пустотелая цилиндрическая винтовая рубашка 1 (фиг.1 и 2) с входным отверстием 2 и выходным отверстием 3 изготовлена с наружными криволинейными поверхностями 4 вогнутой формы относительно оси симметрии цилиндрической винтовой рубашки 1 с центрами кривизны снаружи цилиндрической винтовой рубашки 1.A hollow cylindrical screw shirt 1 (Figs. 1 and 2) with an inlet 2 and an outlet 3 is made with concave outer curved surfaces 4 relative to the axis of symmetry of the cylindrical screw shirt 1 with centers of curvature outside the cylindrical screw shirt 1.

Пустотелая цилиндрическая винтовая рубашка 1 (фиг.1 и 2) выполнена из полос прямоугольной формы, например 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, скрученных по винтовой линии в продольном направлении (фиг.3) и изогнутых в поперечном направлении (фиг.4 и 5). Каждая из полос 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии O₁-O₁, например полоса 9 на фиг.3 с продольными боковыми кромками 13 и 14, у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из концов и повернут другой конец полосы в заданном направлении. Скрученную таким образом полосу размещают на цилиндрическую оправку 15, как, например, на фиг.4 полосу 9, и изгибают так, чтобы кромки 13 и 14 полосы 9 разместились бы в поперечном направлении по винтовым линиям. При этом полоса 9 деформируется и ее либо снимают с оправки, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Далее деформированные таким образом полосы 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 размещают на оправке 15, например, как на фиг.6 полосы 9 и 8 совмещают продольные кромки, например кромку 13 полосы 8 с продольной кромкой 14 полосы 9 и соединяют известными способами, например сваркой.A hollow cylindrical screw shirt 1 (Figs. 1 and 2) is made of rectangular strips, for example 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, twisted along a helical line in the longitudinal direction (Fig. 3) and curved in transverse direction (figures 4 and 5). Each of the strips 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 is twisted in the longitudinal direction relative to its own axis of symmetry O ₁ -O ₁ , for example, strip 9 in figure 3 with longitudinal side edges 13 and 14, which is fixed in hot or cold state, one of the ends and the other end of the strip is turned in a given direction. The strip twisted in this way is placed on a cylindrical mandrel 15, as, for example, in figure 4, strip 9, and bent so that the edges 13 and 14 of strip 9 would be placed in the transverse direction along helical lines. In this case, the strip 9 is deformed and it is either removed from the mandrel or fixed on it in a deformed position. The remaining strips 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 are treated in a similar manner. Further, the strips 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 thus deformed are placed on the mandrel 15, for example, as on 6 strips 9 and 8 combine the longitudinal edges, for example the edge 13 of the strip 8 with the longitudinal edge 14 of the strip 9 and connect by known methods, for example by welding.

На фиг.7 и 8 представлено транспортное устройство, например торпеда с движителем 16, выполненным в виде пустотелой цилиндрической винтовой рубашки 1, смонтированной по всему периметру корпуса 17 транспортного устройства, например торпеды, содержащей также рулевой комплекс 18 и головку с боезарядом 19.Figures 7 and 8 show a transport device, for example, a torpedo with a mover 16, made in the form of a hollow cylindrical screw shirt 1, mounted around the entire perimeter of the housing 17 of the transport device, for example, a torpedo, which also contains the steering complex 18 and the warhead 19.

Пустотелая цилиндрическая винтовая рубашка 1 смонтирована по всему периметру корпуса 17 транспортного устройства, без возможности осевого перемещения относительно корпуса 17 транспортного устройства и снабжена устройствами для придания пустотелой винтовой рубашки 1 вращения вокруг собственной оси и корпуса транспортного устройства (на чертежах не показаны).The hollow cylindrical screw jacket 1 is mounted around the entire perimeter of the housing 17 of the transport device, without the possibility of axial movement relative to the housing 17 of the transport device and is equipped with devices for giving the hollow screw shirt 1 rotation around its own axis and the housing of the transport device (not shown).

Перемещение транспортного устройства осуществляется при вращении винтовой цилиндрической рубашки 1 движителя 16, которая при вращении ввинчивается в слои среды, например воды, и придает продольное движение корпусу 17 транспортного устройства со скоростью, определяемой частотой вращения винтовой цилиндрической рубашки 1. Корпус 17 транспортного устройства, например торпеды, при движении сохраняет свое положение с помощью рулевого комплекса 18.Moving the transport device is carried out by rotation of the screw cylindrical shirt 1 of the mover 16, which, when rotated, is screwed into the layers of the medium, such as water, and imparts a longitudinal movement to the housing 17 of the transport device at a speed determined by the rotation speed of the screw cylindrical shirt 1. Housing 17 of the transport device, for example torpedoes , while driving, maintains its position with the help of the steering complex 18.

Технико-экономические преимущества движителя винтового возникают за счет выполнения движителя винтового в виде пустотелой цилиндрической винтовой рубашки, смонтированной по всему периметру корпуса транспортного устройства, и создания на ее наружной поверхности однонаправленных цилиндрических винтовых линий и винтовых поверхностей в виде каналов криволинейной формы, которые не только ввинчиваются в слои воды, но и обеспечивают, при этом, бесшумное перемещение транспортного устройства с большой скоростью в продольном направлении.The technical and economic advantages of the screw propeller arise due to the design of the screw propeller in the form of a hollow cylindrical screw jacket mounted around the entire perimeter of the transport device body and the creation on its outer surface of unidirectional cylindrical helical lines and screw surfaces in the form of curved channels that are not only screwed into the water layers, but also provide, at the same time, silent movement of the transport device with high speed in the longitudinal direction.

Claims

The screw mover is made in the form of a hollow cylindrical screw shirt mounted around the entire perimeter of the housing of the transport device with the possibility of rotation around the body and made of stripes of rectangular shape, rolled up in a vertical plane in the longitudinal direction and curved along helical lines in the transverse direction on a cylindrical mandrel with the formation of the perimeter of the outside of the helical shirt of helical lines and helical curved surfaces in the form of concave helical grooves relative to the s axis mimetry of a screw shirt with centers of curvature outside the screw shirt.