SK292014U1 - Vztlakové teleso - Google Patents

Abstract

Vztlakové teleso využíva na vztlak hybridné aerostatické, ako aj aerodynamické sily. Na spoločnom nosníku (5) je upevnený aspoň jeden aerostatický valec (2), ktorého čelné plochy sú výstužnými rebrami tvarované do zakrivenia pre aerodynamický paradox, v strede tvarovania ktorého sú vzduchové dýzy (1), napojené na zdroj (4) tlakového vzduchu. Na nosníku (5) sú aerodynamické plochy (9) a pod nosníkom (5) je zavesené účelové zariadenie alebo bremeno.

Description

Vztlakové teleso

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka vztlakového telesa účelových hybridných aerostaticko-aerodynamických zariadení najmä pre montážne a ťažobné práce. Doterajší stav techniky

Montážne práce vo vzduchu a ťažba dreva výberkovým spôsobom sa v súčasnosti zabezpečujú vrtuľníkom. Tento nákladný a hlučný spôsob sa uplatňuje len v nevyhnutných prípadoch. Použitie aerostatov podľa existujúcich návrhov sa neuplatnilo pre nedoriešené problémy najmä s uskladnením zariadení, ich ochranou proti silnému vetru a UV žiareniu pri vonkajšom parkovaní. Hélium ako náplň pre aerostaty je v súčasnosti extrahovaný zo zemného plynu ekonomicky vhodnou technológiou .

Podstata technického riešenia

Technické riešenie podľa vynálezu umožňuje prevádzkovať účelové zariadenia tým, že na spoločnom nosníku je uchytený aspoň jeden aerostatický valec ktorého čelné plochy sú vystužené rebrami do hríbovitej plochy s hrotom uprostred pre dosiahnutie efektu vztlaku ofukovaním dýzou napojenou na zásobník tlakového vzduchu. Na nosníku sú aerodynamické plochy ako autorotačné listy, krídla. V ťažisku pod nosníkom sú účelové zariadenia.

Pre účely výberkovej ťažby dreva účelové zariadenie pozostáva zo zverných čeľustí na kmene stromov a navijáka.

Účelovým zariadením môže byť zavesený veterno-energetický systém rôzneho prevedenia, najlepšie v podobe multiturbínovej siete, pričom zásobník tlakového vzduchu je umiestnený v mieste upútania veterno-energetického systému.

Prídavné aerodynamické plochy sú v prevedení aspoň jedného autorotačného rotora, ktorého listy sú uhlovo nastaviteľné. Umožňujú vztlak za letu po minutí tlakového vzduchu a slúžia na kolmý štart a ochranu proti vetru pri parkovaní.

Na nosníku je ďalej vodná nádrž obsah ktorej sa vypúšťa takmer vo váhe vyťaženého dreva.

Spodné dýzy napájané zo zásobníka tlakového vzduchu ofukujú čelnú plochu v čase nadmerných poryvov vetra a chránia aerostaty pred tlakom vetra krátkodobo extrémnym krátkodobým príkonom pri silnom poryve, spotrebou tlakového vzduchu zo zásobníka.

Aerostatické valce sú v svojej spodnej časti vybavené elektricky odporovými vodičmi, ktoré umožňujú krátkodobý ohrev celého povrchu aerostatických valcov potrebných pri mínusových teplotách.

Aerostatické valce sú z vnútornej strany vybavené pretlakovými komorami ťažšieho plynu napr. vzduchu vnútorného poťahu s miernym pretlakom voči nosnému plynu a zabraňujú prieniku malých molekúl nosného plynu aj pri teplotných a tlakových výkyvoch vnútornej náplne tým, že vzájomný tlakový rozdiel je konštantný.

Popis obrázkov na výkrese

Na obr. 1 je bočný pohľad na vztlakové teleso s dvoma modulmi aerostatických valcov za letu. Na obr. 2 je rez aerostatickým valcom s dvojitým poťahom a vzduchovými rebrami - ochrannou vrstvou v pretlakových komorách.

Príklad uskutočnenia technického riešenia

Vztlakové teleso pre ťažbu dreva výberkovým spôsobom v ťažkoprístupnom a strmom teréne. Zariadenie obsahuje dvojicu aerostatových valcov 2, ktoré sú vybavené na každom čele vzduchovými dýzami 1 a sú uchytené na nosníku 5 s dvoma autorotačnými rotormi 9, zvernými čeľusťami 7, navijakom 6, vodnou nádržou, zdrojom 4 tlakového vzduchu a motorom 8 s turbodúchadlom.

Cyklus priblíženia jedného stromu podľa výberu, ktorý je určený prehustením alebo alebo poškodením je nasledovný:

Natlakovanie vzduchu do zdroja 4 na stanovišti s dostupom nákladných áut a mechanizmov, napustenie vodnej záťaže, stúpavý let na miesto výberu stromu, úchyt odkonáreného stromu, vypustenie vody, stúpanie na akumulačnú pneumatickú energiu účinkom dýz, klesavý čiastočne kĺzavý let autorotáciou rotorov, naplnenie vodnej nádrže, odovzdanie stromu. Uvedený režim ľahkého nastúpania a kĺzavého vyklesávania vyžaduje prevažne výkon len zo zdroja 4 tlakového vzduchu, takže motory pre dopredný pohyb sú relatívne nízkovýkonové a prevádzková hodina práce je nižšia než sú náklady na iné mechanizmy a prípravu ťažby pre prístup mechanizmov.

Parkovanie zariadenia je upnutím osky nosníka 5 na vrch asi 6m vysokého stĺpa. Aerostatové valce 2_sú chránené proti maximálnemu vetru dýzami 3, ktoré sú spínané na čas krátkodobého poryvu a ktoré vytvárajú na chránenej čelnej ploche ochrannú vrstvu znižujúcu tlak vetra. Prídavné zníženie účinkov vetra môžu zabezpečiť autorotačné rotory 9 s natočenými listami pre nižšie obvodové rýchlosti a strmý vzponový odstredivý kužeľ alebo prídavné priečky parkovacieho stĺpa. Povrch je chránený proti slnku a mrazu obvodovým poťahom (materiálom). Nosnosť 4000 kg úžitkového bremena zabezpečí 2krát 10m priemer s 30m dĺžkou.

Iným prevedením je doprava nadrozmerných bremien. Skladanie modulov 2krát 12m priemeru 21m výšky pozdĺžne aj paralelne unesie napríklad aj 30 ton už pozváraných rúr pre diaľkové potrubné rozvody rôzneho druhu. Produktivita pokladania sa môže zniekoľkonásobiť.

Iným prevedením je nesenie upútaného veterno-energetického systému rôzneho typu, najvýhodnejšie multiturbínový systém veterného kolektora s cieľom zvýšenia špecifického výkonu jednotky veľkosťou zbernej plochy ako aj výškou prevádzky systému a nezávislosti na stĺpe s možnosťou lepšieho kotvenia na akýchkoľvek zle prístupných miestach. V tomto prevedení sú aerostatické valce 2 vybavené vnútorným poťahom a v medzivrstve mierne pretlakovým vzduchom, ktorý zabraňuje úniku nosného plynu. Vzduch alebo dusík v medzivrstvách alebo pretlakových komorách 10 okolo ľahkého nosného plynu zvyšuje stabilitu náplne hélia alebo vodíka pri tepelne tlakových zmenách a zvyšuje bezpečnosť pri úniku plynu poškodením vnútorných náplní.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU tj

   1. Vztlakové teleso využívajúce na vztlak hybridné aerostatické ako aj aerodynamické sily vyznačujúce sa tým, že na spoločnom nosníku (5) je uchytený aspoň jeden aerostatický valec (2), ktorého čelné plochy sú výstužnými rebrami tvarované do zakrivenia pre aerodynamický paradox v strede tvarovania ktorého sú vzduchové dýzy (1) napojené na zdroj(4) tlakového vzduchu, pričom na nosníku (5) sú aerodynamické plochy (9), pod nosníkom (5) je zavesené účelové zariadenie alebo bremeno.
2. 2. Vztlakové teleso podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že účelové zariadenie obsahuje zverné čeľuste (7) s navijakom (6) a motorovú jednotku (8) pre pohon dmýchadla, alebo kompresora alebo priamy ťah.
3. 3. Vztlakové teleso podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že'účelové zariadenie je upútaný veterno-energetický systém zavesený pod vztlakovým telesom, pričom zdroj(4)tlakového vzduchu môže byť v mieste upútania veterno-energetického systému.
4. 4. Vztlakové teleso podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že aerodynamické plochy (9) sú autorotačné listy aspoň jedného rotora s nastaviteľným uhlom sklonu listov.
5. 5. Vztlakové teleso podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že na nosníku (5) je vodná nádrž.
6. 6. Vztlakové teleso podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že obsahuje spodné dýzy (3) napojené na zdroj tlakového vzduchu so zásobníkom.
7. 7. Vztlakové teleso podľa nárokov 1 a 3 vyznačujúce sa tým, že aerostatické valce (2) obsahujú ohrevné elektricky odporové vodiče (pásky) na spodnej strane plochy.

   ₅ μΊμ-))

   V
8. 8. Vztlakové teleso podľa nárokov 1 a 3 vyznačujúce sa tým, že vnútorný obvod aerostatických valcov obsahuje pretlakové komory (10) ťažšieho plynu.