Изобретение относится к устройствам преобразования вращательного движения в поступательное и на этой основе к устройствам, движителям, перемещения как в стационарных условиях по твердой поверхности, так и в нестационарных, в подводной, надводной и воздушных средах и безвоздушном пространстве.The invention relates to a device for converting rotational motion into translational and, on this basis, to devices, propulsors, moving both in stationary conditions on a solid surface, and in non-stationary, in underwater, surface and air environments and airless space.
Способ преобразования вращательного движения в поступательное широко применяется в различных механизмах, например, общеизвестно, что в токарном станке суппорт перемещается поступательно от винтового вращения вала /1/, в кривошипно-кулисном механизме также вращающийся от двигателя при помощи привода кривошип передает кулисе возвратно-поступательное движение. Известные способы преобразования вращательного движения в поступательное имеют общий недостаток, так как применяется в основном в стационарных условиях, в нестационарных условиях их применение ограничено /2/.The method of converting rotational motion into translational is widely used in various mechanisms, for example, it is well known that in a lathe, the caliper moves translationally from the screw rotation of the shaft / 1 /, in the crank-rocker mechanism the crank also rotates from the engine using the drive and transfers the reciprocating motion . Known methods for converting rotational motion into translational movement have a common drawback, since it is mainly used in stationary conditions, in non-stationary conditions their use is limited / 2 /.
Существуют также устройства /3/, в которых ротор вращает присоединенные к нему грузы по кривой, отличающейся от окружности, например по эллиптической, и эксцентриситет оси вращения вызывает неравенство центробежных сил, действующих на ось вращения, и если устройство находится в свободном состоянии относительно плоскости вращения ротора с грузами, то результирующая разностная сила вызывает поступательное перемещения устройства в сторону большого радиуса от центра вращения, патент Франции №2.059.822.There are also devices / 3 /, in which the rotor rotates the loads attached to it in a curve different from the circle, for example, elliptical, and the eccentricity of the axis of rotation causes inequality of centrifugal forces acting on the axis of rotation, and if the device is in a free state relative to the plane of rotation rotor with loads, the resulting differential force causes the translational movement of the device towards a large radius from the center of rotation, French patent No. 2.059.822.
Известное устройство, фиг.1, является одним из устройств по преобразованию вращательного движения в поступательное. Работа устройства, исходя из описания, осуществляется следующим образом. Имеется круглый ротор 7, приводимый во вращательное движение через вал 6 электродвигателем. По окружности ротора 7 расположены на тягах 2 грузы I, которые в радиальном направлении в направляющих 13 имеют свободный ход и при вращении ротора за ось (вал) 6 грузы I за счет центроежных сил расходятся (выдвигаются) из ротора 7. Ротор 7 помещен в цилиндрическое диамагнитное эксцентрическое кольцо 3. Для избежания трения грузов I о внутренние стенки цилиндра 3 подвеска ротора с грузами в цилиндре 3 осуществлена при помощи системы электромагнитов, часть которых 9 находится на корпусе, часть 10 - на роторе, и при взаимодействии электромагнитных полей ротора и корпуса, которые направлены встречно. Подвеска ротора осуществлена так, что не позволяет грузам I касаться стенок цилиндра, то есть корпуса. При раскручивании ротора вокруг оси (за ось) 6 возникающие центробежные силы выдвигают грузы I из направляющих 13. За счет эксцентриситета цилиндрического кольца ось вращения (мнимая) 6 не совпадает с осью 6 вращения ротора 7. Вращение грузов I происходит по траектории, отличающейся от окружности. В данном устройстве эта траектория эллипса или близкая к нему по форме. По этой причине тяги 2, на которых закреплены грузы I, на диаметрально противоположных концах большой оси эллипса имеют разную длину, при вращении постоянно выдвигаются и вдвигаются в сторону эксцентриситета, возникают разные центробежные силы инерции на диаметрально противоположных участках ротора. Их разностная сила, направленная от оси вращения 6 к центру цилиндрического кольца 5, при вращении действует постоянно и перемещает все устройство вместе с двигателем в заданном направлении в плоскости вращения, поскольку цилиндр 3 и его центр 5 могут поворачиваться вокруг оси 6. Известное устройство электромеханическое и поэтому имеет взаимодействие механических деталей (элементов) друг с другом, например выдвижение грузов I на направляющих 13, и обратное в движение при помощи электромагнитов 10, что требует источник постоянного тока, вращение ротора 7 за ось 6 производится электродвигателем, для него также требуется источник электроэнергии. Рабочая схема получается громоздкой, кроме того, КПД такого устройства не может быть большим из-зa потерь на трение при выдвижении и вдвижении грузов I, и в конечном итоге такой преобразователь в качестве движителя для нестационарных условий практически неприменим.The known device, figure 1, is one of the devices for converting rotational motion into translational. The operation of the device, based on the description, is as follows. There is a circular rotor 7, driven in rotational motion through the shaft 6 by an electric motor. Around the circumference of the rotor 7, weights 2 are located on the rods 2, which in the radial direction in the guides 13 have free travel and when the rotor rotates behind the axis (shaft) 6, the goods I due to centrifugal forces diverge (extend) from the rotor 7. The rotor 7 is placed in a cylindrical diamagnetic eccentric ring 3. To avoid friction of the cargoes I against the inner walls of the cylinder 3, the rotor is suspended with the loads in the cylinder 3 by means of a system of electromagnets, some of which 9 are on the body, part 10 are on the rotor, and when the electromagnetic field interacts th rotor and housing, which are directed counter. The rotor is suspended so that it does not allow the weights I to touch the walls of the cylinder, i.e. the housing. When spinning the rotor around the axis (per axis) 6, the resulting centrifugal forces push the loads I out of the guides 13. Due to the eccentricity of the cylindrical ring, the rotation axis (imaginary) 6 does not coincide with the axis of rotation of the rotor 7. The rotation of the goods I occurs along a path different from the circle . In this device, this trajectory of the ellipse or close to it in shape. For this reason, the rods 2, on which the loads I are fixed, have different lengths at the diametrically opposite ends of the ellipse’s major axis, during rotation they constantly extend and move towards the eccentricity, different centrifugal inertia forces appear on the diametrically opposite parts of the rotor. Their difference force, directed from the axis of rotation 6 to the center of the cylindrical ring 5, acts continuously during rotation and moves the entire device together with the engine in a given direction in the plane of rotation, since cylinder 3 and its center 5 can rotate around axis 6. The known device is electromechanical and therefore, it has the interaction of mechanical parts (elements) with each other, for example, the extension of goods I on the guides 13, and the return movement with the help of electromagnets 10, which requires a constant current source, s rotor axis 7 of motor 6 is made, the source of electricity is also required for it. The working circuit turns out to be cumbersome, in addition, the efficiency of such a device cannot be large due to friction losses during the extension and advancement of loads I, and ultimately such a converter as a propulsor for non-stationary conditions is practically inapplicable.
В качестве прототипа предлагаемого устройства изобретения выбрано устройство по патенту DE 19909766 A1. Устройство, фиг.2, 3 представляет механизм, обладающий признаками как планетарной, так и дифференциальной передачи. Передаточный механизм устанавливается на плате I, которая входит в общий привод 12, на плате I также устанавливается электродвигатель 10, который через привод II приводит в действие устройство. Эксцентрический приводной механизм состоит из 3 зубчатых шестерен, соединенных между собой определенным образом.As a prototype of the proposed device of the invention, the device according to patent DE 19909766 A1 is selected. The device, figure 2, 3 represents a mechanism with signs of both planetary and differential transmission. The transmission mechanism is installed on the board I, which is included in the common drive 12, on the board I is also installed an electric motor 10, which drives the device through the drive II. The eccentric drive mechanism consists of 3 gears connected in a certain way.
С электродвигателя 10 посредством привода II вращательная энергия передается на главное зубчатое колесо 4, которое укреплено через подшипник 3 на оси 2. Ось 2 укреплена на плате I, на некотором расстоянии от центра оси 4, примерно на
радиуса укреплена ось 5, на которую выше через подшипник 6 укреплено зубчатое колесо 7. Выше колеса 4 на ось 2 укреплено неподвижно зубчатое колесо 8. Диаметры колес 7 и 8 идентичны, идентично также количество зубьев колес. На колесе 7, ближе к его ободу, примерно на длину радиуса от центра крепится груз 9. Колесо 7 через подшипник 6 укреплено (установлено) на оси 5. Устройство перемещения 12 работает, согласно описанию, следующим образом. Колесо 7 может свободно вращаться вокруг колеса 8, делая полных 2 оборота за 1 оборот вокруг колеса 8, что при начальной установке колеса 7 с грузом 9, как на фиг.2 и 3 показано, стрелка V указывает направление движения привода 12. При включении электродвигателя 10 он через привод II начинает вращать главную шестерню 4, которая посредством оси 5 начинает вращать колесо 7 с грузом 9. Колесо 7 начинает обегать стационарное колесо 8, что вызывает вращение колеса 7 с грузом 9 вокруг своей оси и вокруг колеса 8, тоесть вокруг оси колеса 8, движение груза 9 при этом является переносным и происходит по кривой В, обозначенной пунктиром на фиг.3. Из графической модели движения груза 9, фиг.4, видно, что за один оборот колеса 7 вокруг колеса 8 груз 9 из точки А последовательно перемещается в положение АI…АII через 30° и обратно в А, поскольку груз 9 одновременно вращается вокруг центра К и центра 0, радиус вращения груза вокруг 0 постоянно меняется от максимального OA до минимального OA6, и, следовательно, скорость вращения груза 9 при постоянной скорости электродвигателя II пропорциональна радиусу, применительно к фиг.4 скорость груза 9 в точке А6 равна нулю, и если принять вращение радиуса OA против часовой стрелки, то, начиная со скорости в точке А6, она постепенно возрастает, достигает максимума в точке А, затем уменьшается до нуля, точка А6. Соединив плавной линией (экстрополируя) точки A,AI...AII,AI2, получим кривую, по которой движется груз 9. Координаты точек можно определить математическически, в зависимости от угла поворота φ оси вращения OA относительно оси X, так
,
, и применительно фиг.4 показан пример определения координат точки AI(X2, Y2),
d - диаметр колес(а) 7,8. Движение груза 9 происходит по кривой, которая в математике известна как кардиоида из семейства кривых ”улитка Паскаля” /5/. В результате движения по этой кривой происходит быстрое чередование (переключение) скоростей от быстрой, в прямом направлении движения, до медленной, в обратном направлении. Для достижения стабильности привода передачи 12 предложено на общий привод I0 э/двигателя II установить идентичные приводы 12', фиг.5, главные колеса которых вращаются в разные стороны. На фиг.5 показана установка 3 идентичных приводов 12' со сдвигом 120° относительно окружности привода 10. Однако это не может исключить основной недостаток такого устройства - резкое переключение направления и скорости движения груза 9 в зубчатых передачах ограничивает применение больших скоростей, во-вторых, движение приводов 12, 12' возможно только в плоскости вращения шестерен привода, изменение направления требует перестановку груза в стационарных условиях, также конструктивная схема с применением проводов, аккумуляторов ограничивает дальность и делает устройство громоздким.From the electric motor 10, through the drive II, rotational energy is transmitted to the main gear 4, which is mounted through the bearing 3 on the axis 2. The axis 2 is mounted on the board I, at a certain distance from the center of the axis 4, approximately the radius of the axle 5 is strengthened, on which a gear wheel 7 is mounted higher through the bearing 6. Above the wheel 4, the gear wheel 8 is fixed motionless to the axis 2. The diameters of the wheels 7 and 8 are identical, the number of gear teeth is identical. On the wheel 7, closer to its rim, about 9 times the radius from the center, the load 9 is fastened. The wheel 7 is mounted (mounted) on the axis 5 through the bearing 6. The moving device 12 operates, as described, as follows. Wheel 7 can freely rotate around wheel 8, making a full 2 turns per 1 revolution around wheel 8, which during the initial installation of wheel 7 with a load of 9, as shown in FIGS. 2 and 3, arrow V indicates the direction of movement of drive 12. When the motor is turned on 10, through drive II, it begins to rotate the main gear 4, which, through the axis 5, starts to rotate the wheel 7 with the load 9. Wheel 7 starts to circle the stationary wheel 8, which causes the rotation of the wheel 7 with the load 9 around its axis and around the wheel 8, i.e. around the axis wheels 8, the movement of the load 9 while is portable and occurs along curve B, indicated by a dotted line in FIG. 3. From the graphical model of the movement of the load 9, Fig. 4, it can be seen that in one revolution of the wheel 7 around the wheel 8, the load 9 from point A sequentially moves to the position AI ... AII through 30 ° and back to A, since the load 9 simultaneously rotates around the center K and center 0, the radius of rotation of the load around 0 is constantly changing from the maximum OA to the minimum OA6, and therefore, the speed of rotation of the load 9 at a constant speed of the electric motor II is proportional to the radius, with respect to figure 4, the speed of the load 9 at point A6 is zero, and if take a rotation radius oa prot and clockwise, then, starting from the speed at point A6, it gradually increases, reaches a maximum at point A, then decreases to zero, point A6. Connecting the points A, AI ... AII, AI2 by a smooth line (extrapolating), we obtain the curve along which the load 9 moves. The coordinates of the points can be determined mathematically, depending on the rotation angle φ of the rotation axis OA relative to the X axis, so , , and with reference to figure 4 shows an example of determining the coordinates of the point AI (X2, Y2), d - wheel diameter (a) 7.8. The movement of the load 9 occurs along a curve, which in mathematics is known as a cardioid from the family of curves ”snail Pascal” / 5 /. As a result of movement along this curve, rapid alternation (switching) of speeds occurs from fast, in the forward direction of movement, to slow, in the opposite direction. To achieve stability of the transmission drive 12, it is proposed to install identical drives 12 ', Fig. 5, the main wheels of which rotate in different directions on the common drive I0 e / engine II. Figure 5 shows the installation of 3 identical drives 12 'with a shift of 120 ° relative to the circumference of the drive 10. However, this cannot eliminate the main disadvantage of such a device - a sharp switch of the direction and speed of the load 9 in the gears limits the use of high speeds, secondly, the movement of the drives 12, 12 'is possible only in the plane of rotation of the gears of the drive, changing direction requires shifting the load in stationary conditions, also a structural scheme using wires, batteries limits It also makes the device bulky.
Целью изобретения является создание на основе способа преобразования вращательного движения в поступательное простого и надежного устройства, c учетом устранения перечисленных недостатков, пригодного для перемещения (передвижения) в нестационарных условиях: подводных, надводных, воздушных средах и безвоздушном пространстве с преодалением сил гравитации. Предлагаемое изобретение механическое, преобразование вращательного движения в поступательное и вращение грузов происходит по кривой, навиваемой "улиткой Паскаля", в честь французского ученого Этьена Паскаля (1588-1651), и которая является одним из видов обобщенной конхоиды Никодима (251-150 гг. до н.е.) /5/. Кривая "улитка Паскаля" представляет уравнение
, где x и y - координаты осей в плоскости чертежа, фиг.2, a - диаметр окружности К, и отрезки РМ1=РМ2=l, l и a=const. На чертеже фиг.2 по формуле (I) построены 4 кривых при разных соотношениях
. Так, при
соответствуют кривые I и 2, при
- кривые 3 и 4. При анализе кривой 4
, фиг.2, в формуле (I) примем y=0, получем ±Х=±(l)+a, x=l+a, -x=-l+α. Применительно к линиям АО и ОС, фиг.3, имеем AO+OC=(Х)+(-Х)=l+a+l-a-2l, что соответствует длине линии АОС. При Х=0, y=l, -y=-l длина линии FG=2l и AOC=FOG. Любая прямая, проходящая через полюс, точка 0, фиг.3, от противоположных концов "улитки Паскаля" по формуле (I) при
, всегда равна 2l соответственно, прямая NPOM равна 2l. В формуле (I) примем x2+y2=R2, где R - радиус кривзны кривой 4 относительно полюса 0, тогда формулу (I) можно записать в виде (R2-ax)2=l2R2 или R2-ax=lR и
, отсюда
, но
, где φ - угол между прямой ОМ и осью X, тогда R-аcoφ=l, a-cosφ=OP, фиг.2, PM=l и NO-OP=l и NOPM=NOP+PM=2l. В зависимости от угла поворота меняется только соотношение между отрезками, например,
и когда Х=0 займет место FG, то есть
и FO=OG=l. Из этого следует, что если вращать линию АOС=2l вокруг полюса О, отношения длин отрезков линий АО и ОС в процессе вращения постоянно меняется и через
оборота отрезок АО укорачивается на a и становится на место ОС, а отрезок ОС через
оборота удлиняется на a и за один оборот линии АС это происходит дважды. На этом выводе основывается изобретение устройства преобразователя вращательного движения в поступательное. Соотношение
выбирается из следующего: эффективное преобразование достигается максимальным отношением радиусов: большего АО к меньшему ОС или наоборот, минимальным отношением меньшего радиуса ОС к большому АО. При
согласно (I)
, при
отношение
, кривая 4, фиг.2, построена при l:a=7:3 и
. При
кривая приобретает форму 3, на оси X образуется точка перегиба С3 и образовавшаяся "седловина" не придает кривой овальную форму, что не позволяет получить эффективный преобразователь. При l:a=1 кривая 2 также непригодна для преобразования. На фиг.3 по формуле (I) построена кривая при l:a=2:1 в масштабе 1:1 в сантиметрах: 2l=10 см, l=5 см, a=2,5 см. Устройство, преобразователь вращательного движения в поступательное, содержит механизм, в котором применена конструкционная модель, основанная на теоретической кривой 4 "улитки Паскаля" фиг.2, и состоит из 2 основных частей, фиг.6, колеса 1 и штанги 2. Колесо 1 имеет эксцентрическую форму, определенную выше, штанга 2 через щель устанавливается на оси, вращательное движение ее вызывает одновременно и поступательное вдоль щели. Колесо 1, фиг.7а, имеет удерживающий и направляющий паз (жолоб) 2 для вращающихся по нему роликов 3 штанги 1. K роликам 3 крепятся грузы 4, но роль грузов 4 могуг выполнять ролики 3. Обод (колесо) 1, фиг.5, имеет плотную (глухую) посадку на ось 5, которая одним концом, правым по фиг.5, крепится к корпусу устройства, а другим входит в опорный стакан 5 силового вала (оси) 6, таким образом, что не прпятствует свободному вращению вала 6. Ось 5 проходит через колесо 1 в расчетном полюсе 0. Штанга 1 представляет жесткую симметричную конструкцию, в обе стороны от центра штанги имеется продольная сквозная щель длиной l, длина штанги должна обеспечивать установку роликов 3 в направляющий паз 2. Преобразователь работает следующим образом: к оси 5 подводится вращающий момент от любого типа (вида) двигателя, внутреннего сгорания, электро, парового и других. Двигатель вращает вал 6 на конце вала имеется специальная вилка, фиг.6, которая охватывает штангу (и), фиг.7, с грузами и вращает их по ободу колеса. За один оборот штанги грузы дважды проходят верхнюю и нижнюю часть обода колеса, и поскольку грузы одновременно находятся на противоположных концах штанги, на большом и на малом радиусах, то результирующая центробежная сила равна разности радиусов и в оптимальном случае, как было доказано, при
вектор силы, действующий по большому радиусу, в 3 раза больше, чем по малому радиусу. Преобразователь с двигателем устанавливаются на общий корпус, образуя движитель, и с органами управления представляет устройство перемещения. В преобразователе могут применяться расположенные под углом 90° по отношению друг к другу 2 штанги, фиг.8б, соответственно устройство вращающей штанги, вилки, фиг.8а, усложняется. Последующее увеличение числа штанг обусловлено техническими возможностями, число штанг более одной создает нагрузку на двигатель, более равномерную при преобразовании. Блок-схема устройства перемещения представлена на фиг.10, где 1 - двигатель, 2 - преобразователь, 3 - управление. Аналогом устройства перемещения (передвижения) по твердой поверхности принят общеизвестный бытовой велосипед с рамой, на которой укреплены колеса, педали с приводной цепью на колесо (а), руль управления. Предлагаемое устройство, фиг.11, содержит часть элементов велосипеда: рама, (корпус) 1, колеса 2, педали 3, цепную передачу 10 на ось 4. В отличие от велосипеда ось 4 приводит во вращение штанги 5 преобразователя. Укрепленные на штанге 5 грузы 6 вращаются в направляющих пазах по ободу кривой «улитки Паскаля» 7. В качестве двигателя служит мускульная сила человека, который размещается на опорном сиденье со спинкой (показано на фиг.11 пунктиром). Управление устройством заключается в повороте в вертикальной плоскости "колеса Паскаля" (по аналогии кривой "улитки Паскаля") рулями поворота 8, относительно рамы 1. Поворачивая колесо в вертикальной плоскости, изменяется направление действия большого и малого радиусов и, соответственно, результирующий вектор сил, фиг.8, 9. Управление устройством позволяет ему двигаться по твердой поверхности Земли, подниматься вертикально вверх, преодолевая силы гравитации, двигаться в воздушной среде и безвоздушном пространстве. Управление устройством позволяет также выбрать промежуточный вид движения, например часть веса устройства двигается по твердой поверхности, часть веса берет вертикальная составляющая, поскольку в суммарном векторе сил, фиг.8, есть горизонтальная и вертикальная составляющие. На фиг.8 в плоскости чертежа показаны в вертикальной плоскости силы, действующие на устройство, при некотором наклоне колеса от вертикали. Силы, обозначенные на фиг.8 (9): F - суммрный вектор от вращения грузов; Fg - сила притяженя; Fн - горизонтальная составляющая вектора F; Fв - вертикальная составляющая вектора F и вектора Fg. Устройство, фиг.11, укрепленное на лодке, позволяет осуществлять движение по воде. Управление в горизонтальной плоскости, по мнению авторов, не представляет серьезных проблем.The aim of the invention is to create, on the basis of a method for converting rotational motion into translational motion, a simple and reliable device, taking into account the elimination of the above disadvantages, suitable for moving (moving) under unsteady conditions: underwater, surface, air and airless space with overcoming gravity. The present invention is mechanical, the conversion of rotational motion into translational and cargo rotation occurs along a curve wound by the "snail of Pascal", in honor of the French scientist Etienne Pascal (1588-1651), and which is one of the types of generalized conchoid of Nicodemus (251-150 years before N.E.) / 5 /. Pascal's snail curve represents the equation , where x and y are the coordinates of the axes in the plane of the drawing, figure 2, a is the diameter of the circle K, and the segments PM1 = PM2 = l, l and a = const. In the drawing of figure 2 according to the formula (I) 4 curves are constructed at different ratios . So, with curves I and 2 correspond - curves 3 and 4. When analyzing curve 4 , figure 2, in the formula (I) we take y = 0, we get ± X = ± (l) + a, x = l + a, -x = -l + α. In relation to the lines of AO and OS, figure 3, we have AO + OC = (X) + (- X) = l + a + la-2l, which corresponds to the length of the AOS line. At X = 0, y = l, -y = -l, the line length is FG = 2l and AOC = FOG. Any line passing through the pole, point 0, figure 3, from the opposite ends of the "snail Pascal" according to the formula (I) with , always equal to 2l, respectively, the line NPOM is equal to 2l. In formula (I) we take x 2 + y 2 = R 2 , where R is the radius of curvature of curve 4 relative to pole 0, then formula (I) can be written in the form (R 2 -ax) 2 = l 2 R 2 or R 2 -ax = lR and from here but , where φ is the angle between the straight line OM and the X axis, then R-acoφ = l, a-cosφ = OP, Fig. 2, PM = l and NO-OP = l and NOPM = NOP + PM = 2l. Depending on the angle of rotation, only the ratio between the segments changes, for example, and when X = 0 takes the place FG, that is and FO = OG = l. It follows that if you rotate the line AOC = 2l around the pole O, the ratio of the lengths of the segments of the lines AO and OC during rotation constantly changes and through turnover, the segment AO is shortened by a and becomes the OS place, and the segment OS through the turnover is lengthened by a and for one revolution of the AC line this happens twice. This conclusion is based on the invention of a device for converting rotational motion into translational motion. Ratio is selected from the following: effective conversion is achieved by the maximum ratio of radii: a larger AO to a smaller OS, or vice versa, by a minimum ratio of a smaller radius of an OS to a large AO. At according to (I) at the attitude , curve 4, figure 2, built at l: a = 7: 3 and . At the curve takes shape 3, an inflection point C3 is formed on the X axis and the resulting “saddle” does not give the curve an oval shape, which does not allow an efficient transducer to be obtained. For l: a = 1, curve 2 is also unsuitable for transformation. In Fig. 3, according to formula (I), a curve is constructed at l: a = 2: 1 on a scale of 1: 1 in centimeters: 2l = 10 cm, l = 5 cm, a = 2.5 cm. Device, converter of rotational motion in translational, contains a mechanism in which a structural model is applied, based on the theoretical curve 4 of the “Pascal snail” of FIG. 2, and consists of 2 main parts, FIG. 6, wheel 1 and rod 2. Wheel 1 has an eccentric shape as defined above, the rod 2 through the gap is installed on the axis, its rotational movement causes simultaneously and translational along the gap. Wheel 1, figa, has a retaining and guiding groove (groove) 2 for the rollers 3 of rod 1 rotating on it. Weights 4 are attached to the rollers 3, but the rollers 3 can play the role of weights 4 of the rim. Rim (wheel) 1, fig. 5 , has a tight (blind) fit on the axis 5, which at one end, right in FIG. 5, is attached to the device body and the other enters the support cup 5 of the power shaft (axis) 6, so that it does not interfere with the free rotation of the shaft 6 Axis 5 passes through wheel 1 at the calculated pole 0. Rod 1 is a rigid symmetrical design, on both sides of the center of there is a longitudinal through slit of length l, the rod length must ensure the installation of rollers 3 in the guide groove 2. The converter operates as follows: the axis 5 is supplied with torque from any type (type) of engine, internal combustion, electric, steam and others. The engine rotates the shaft 6 at the end of the shaft there is a special fork, Fig.6, which covers the rod (s), Fig.7, with loads and rotates them around the wheel rim. In one revolution of the rod, the loads twice pass the upper and lower parts of the wheel rim, and since the loads are simultaneously at opposite ends of the rod, at large and small radii, the resulting centrifugal force is equal to the difference of the radii and, in the optimal case, as was proved, for the force vector acting over a large radius is 3 times larger than over a small radius. A converter with a motor is mounted on a common housing, forming a propulsion device, and with controls it represents a moving device. In the converter, 2 rods arranged at an angle of 90 ° with respect to each other, FIG. 8b, respectively, the device of the rotating rod, plugs, FIG. 8a, can be used more complicated. The subsequent increase in the number of rods is due to technical capabilities, the number of rods of more than one creates a load on the engine, more uniform during conversion. The block diagram of the moving device is shown in FIG. 10, where 1 is the engine, 2 is the converter, 3 is the control. A well-known household bicycle with a frame on which wheels, pedals with a drive chain to the wheel (a), and a steering wheel are adopted as an analog of a device for moving (moving) along a hard surface. The proposed device, Fig.11, contains a part of the bicycle elements: frame, (housing) 1, wheels 2, pedals 3, chain transmission 10 to axis 4. In contrast to the bicycle, axis 4 drives the rod 5 of the converter. The loads 6 mounted on the rod 5 rotate in the guide grooves along the rim of the “Pascal snail” curve 7. The muscle force of a person, which is placed on the support seat with a backrest (shown in dashed lines in Fig. 11), serves as the engine. The control of the device consists in turning in a vertical plane the “Pascal wheels” (by analogy with the Pascal snail curve) by turning wheels 8, relative to the frame 1. By turning the wheel in a vertical plane, the direction of action of the large and small radii and, accordingly, the resulting force vector, 8, 9. The control device allows it to move on a solid surface of the Earth, rise vertically upward, overcoming the forces of gravity, move in the air and airless space. Device control also allows you to choose an intermediate type of movement, for example, part of the weight of the device moves on a solid surface, part of the weight is taken by the vertical component, since in the total force vector, Fig. 8, there are horizontal and vertical components. On Fig in the plane of the drawing shows in a vertical plane the forces acting on the device, with some inclination of the wheel from the vertical. The forces indicated in Fig. 8 (9): F is the sum vector from rotation of the loads; F g - gravity; F n - the horizontal component of the vector F; F in - the vertical component of the vector F and the vector F g . The device, Fig. 11, mounted on a boat, allows for movement on water. Management in the horizontal plane, according to the authors, does not pose serious problems.
Список чертежей, на которые даны ссылки в описании.List of drawings referred to in the description.
Фиг.1. Общий вид эксцентрического устройства по патенту Франции 2059822.Figure 1. General view of the eccentric device of French patent 2059822.
Фиг.2а, 2б. Общий вид прототипа эксцентрического устройства перемещения по патенту DE 19909766 А1.Figa, 2b. General view of the prototype eccentric moving device according to patent DE 19909766 A1.
Фиг.3. Графическое построение кривой динамики движения груза прототипа.Figure 3. Graphical plotting of the prototype cargo dynamics.
Фиг.4. Схема установки 3 идентичных приводов 12' прототипа.Figure 4. Installation diagram of 3 identical drives 12 'prototype.
Фиг.5а, 5б. К математическому обоснованию оптимального выбора эксцентрической кривой движения грузов.Figa, 5b. To the mathematical justification of the optimal choice of the eccentric curve of the movement of goods.
Фиг.6. Модель конструкции преобразователя на основе теоретических данных.6. Model of the design of the converter based on theoretical data.
Фиг.7.а, б. К описанию конструкции преобразователя.Fig. 7.a, b. To the description of the design of the converter.
Фиг.8а, б. К описанию устройств элементов преобразователя.Figa, b. To the description of the device elements of the Converter.
Фиг.9.а, б. Векторы сил, действующие на устройство при наклоне преобразователя в вертикальной плоскости.Fig.9.a, b. The force vectors acting on the device when the transducer is tilted in a vertical plane.
Фиг.10. Блок-схема устройства перемещения.Figure 10. Block diagram of a moving device.
Фиг.11. Конструкция индивидуального устройства перемещения в стационарных и нестационарных условиях.11. The design of an individual moving device in stationary and non-stationary conditions.
Источники информацииInformation sources
1. Д.А. Локтев. Металлорежущие станки. «Машиностроение", Москва, 1967.1. D.A. Loktev. Metal cutting machines. "Engineering", Moscow, 1967.
2. И.М. Воронков. Курс теоретической механики. Гостехиздат, Москва, 1957.2. I.M. Voronkov. The course of theoretical mechanics. Gostekhizdat, Moscow, 1957.
3. Патент Франции 2.059.822., титульный лист прилагается.3. French patent 2.059.822., The title page is attached.
4. Патент Германии DE 19909766 А1, титульный лист прилагается.4. German patent DE 19909766 A1, the title page is attached.
5. М.Я. Выгодский. Справочник по высшей математике. Государственное издательство физико-математической литературы, Москва, 1963.5. M.Ya. Vygodsky. Handbook of Higher Mathematics. State Publishing House of Physics and Mathematics, Moscow, 1963.