SU1740765A1

SU1740765A1 - Friction turbine

Info

Publication number: SU1740765A1
Application number: SU894763506A
Authority: SU
Inventors: Андрей Геннадьевич Ермолинский
Original assignee: Дальневосточный технологический институт
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1992-06-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению . Сопловой аппарат 2 и вал 3 размещены в корпусе 1. На валу 3 смонтирован гладкий диск (Д) 4. Поверхностный слой Д 4 со стороны соплового аппарата 2 выполнен из упругого материала. На торце Д 4 может быть приклеено упругое кольцо. В Д 4 могут быть выполнены окна, закрытые кольцевой упругой мембраной 6. Последн прикреплена к Д 4 при помощи прижимных колец 7 и 8, Такое выполнение турбины позвол ет повысить ее КПД за счет увеличени силы трени при обтекании Д 4 потоком. 4 ил. XI 4 О vj О СЛThe invention relates to mechanical engineering. The nozzle apparatus 2 and the shaft 3 are placed in the housing 1. A smooth disk (D) 4 is mounted on the shaft 3. The surface layer D 4 on the side of the nozzle apparatus 2 is made of an elastic material. At the end of the D 4 can be glued elastic ring. In D 4, windows closed by an annular elastic membrane 6 can be made. The latter is attached to D 4 by means of clamping rings 7 and 8. Such an embodiment of the turbine allows increasing its efficiency by increasing friction during flow around D 4. 4 il. XI 4 O vj O SL

Description

фиг. 3FIG. 3

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к пневмо- и гидропривоДУИзвестна турбина трени , состо ща изFIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, in particular, to pneumatic and hydraulic drive. A known turbine of friction, consisting of

размещенных в корпусе, соплового аппара- та и вала со смонтированным на нем рабочим колесом, которое выполнено в виде двух дисков с закрепленными между ними изогнутыми лентами. Вследствие трени газа , выход щего из соплового аппарата, о рабочие поверхности, образованные изогнутыми лентами и торцами дисков, газ отдает часть своей кинетической энергии, котора преобразуетс в работу на валу.placed in the housing of the nozzle apparatus and the shaft with an impeller mounted on it, which is made in the form of two discs with curved ribbons fixed between them. Due to the friction of the gas coming out of the nozzle apparatus, on the working surfaces formed by the curved ribbons and the ends of the disks, the gas gives off part of its kinetic energy, which is converted into work on the shaft.

Недостатками такой трубины вл ютс большие габариты и вес.The disadvantages of such a pipe are its large size and weight.

Известна также турбина трени , состо ща из размещенных в корпусе соплового аппарата и вала со смонтированным на нем диском, который имеет наружные наклон- ные выступы. Вследствие трени жидкости, выход щей из соплового аппарата, о боковую поверхность диска, а также давлени ее на выступы жидкость отдает часть своей кинетической энергии, котора преобразуетс в работу на валу.A friction turbine is also known, consisting of a nozzle apparatus located in the body and a shaft with a disc mounted on it, which has external oblique projections. Due to the friction of the fluid coming out of the nozzle apparatus on the side surface of the disk, as well as its pressure on the protrusions, the fluid gives off part of its kinetic energy, which is converted into work on the shaft.

Недостатком такой турбины вл етс высока трудоемкость изготовлени диска.The disadvantage of such a turbine is the high labor intensity of manufacturing a disk.

Наиболее близкой к изобретению вл етс турбина трени , содержаща разме- щенные в корпусе сопловой аппарат и вал со смонтированным на нем гладким диском (дисками). Вследствие трени газа, выход щего из соплового аппарата, о торцовые поверхности диска (дисков), часть кинетиче- ской энергии газа преобразуетс в работу на валу.The closest to the invention is a friction turbine containing a nozzle device located in a housing and a shaft with a smooth disk (s) mounted on it. Due to the friction of the gas exiting the nozzle apparatus against the end surfaces of the disk (s), a part of the kinetic energy of the gas is converted into work on the shaft.

Недостатком такой конструкции вл етс низкий коэффициент полезного действи .The disadvantage of this design is a low efficiency.

Цель изобретени - повышени КПД турбины трени за счет изменени формы рабочей поверхности в процессе работы турбины,The purpose of the invention is to increase the efficiency of the friction turbine by changing the shape of the working surface during the operation of the turbine,

Указанна цель достигаетс тем, что в известной конструкции турбины трени , содержащей размещенные в корпусе сопловой аппарат и вал со смонтированным на нем гладким диском, поверхностный слой диска со стороны соплового аппарата вы- полней из упругого материала.This goal is achieved by the fact that in a known design of a friction turbine containing a nozzle device and a shaft with a smooth disk mounted on it, the surface layer of the disk from the nozzle device is made of elastic material.

На фиг. 1 показан первый вариант турбины , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - второй вариант турбины трени , общий вид; на фиг 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.FIG. 1 shows the first turbine variant, general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - the second version of the friction turbine, a general view; FIG. 4 is a section BB in FIG. 3

Первый вариант. Турбина трени (фиг. 1) содержит корпус 1 и размещенные в нем сопловый аппарат 2, вал 3, на котором смонтирован чашечный диск 4, На торце диска 4First option. The friction turbine (Fig. 1) comprises a housing 1 and a nozzle apparatus 2 accommodated therein, a shaft 3 on which a cup disk 4 is mounted. At the end of the disk 4

приклеено упругое кольцо 5 из микропористого поролона или резины.glued elastic ring 5 of microporous foam rubber or rubber.

Турбина трени работает следующим образом. Вследствие давлени выход щей из соплового аппарата 2 струи газа (жидкости) на участок упругого кольца 5 происходит его упруга деформаци с образованием сферического углублени (фиг. 2), В результате трени струи газа (жидкости) об упругое кольцо 5, а также давлени этой струи на боковую поверхность сферического углублени газ (жидкость) отдает часть своей кинетической энергии, котора преобразуетс в работу на валу 3, Выход из зоны соприкосновени со струей газа (жидкости) участок упругого кольца 5 принимает исходную форму. Дл гидравлических турбин трени возможно размещение упругого кольца 5 на цилиндрической поверхности диска 4.The turbine friction works as follows. Due to the pressure of the gas (liquid) jet coming out of the nozzle apparatus 2 into the section of the elastic ring 5, its elastic deformation occurs with the formation of a spherical depression (Fig. 2). As a result of the gas (liquid) gasing the elastic ring 5, as well as the pressure of this jet On the side surface of the spherical recess, gas (liquid) transfers part of its kinetic energy, which is converted into work on shaft 3. Exit from the zone of contact with the gas (liquid) stream a portion of the elastic ring 5 takes on its original shape. For hydraulic friction turbines, it is possible to place the elastic ring 5 on the cylindrical surface of the disk 4.

Второй вариант. Турбина трени (фиг. 3) содержит размещенные в корпусе 1 сопловой аппарат 2 и смонтированный на валу 3 плоским диск 4. Три концентрических окна в диске 4 зат нуты кольцевой упругой мембраной 6 из резины, прикрепленной к диску 4 с помощью приваренных к нему прижимных колец 7 и 8.The second option. The friction turbine (Fig. 3) contains a flat plate 2 placed in the housing 1 and mounted on a shaft 3 and a flat disk 4. Three concentric windows in the disk 4 are tightened by an elastic ring membrane 6 made of rubber attached to the disk 4 by means of pressure rings welded to it 7 and 8.

Турбина трени работает следующим образом.The turbine friction works as follows.

Вследствие давлени выход щей из соплового аппарата 2 струи жидкости на участок мембраны 6 происходит его деформаци с образованием выт нутого по окружности углублени (фиг. 4). В результате давлени струи жидкости на боковую поверхность углублени , а также трени этой струи о мембрану жидкость отдает часть своей кинетической энергии, котора преобразуетс в работу на валу 3. Выход из зоны соприкосновени со струей жидкости, деформированный участок мембраны 6 принимает исходную плоскую форму, тем самым уменьша аэродинамическое сопротивление.Due to the pressure of the liquid jet exiting the nozzle apparatus 2 onto the membrane section 6, it is deformed with the formation of a recessed circumferential recess (Fig. 4). As a result of the pressure of the liquid jet on the lateral surface of the recess, as well as the friction of this jet against the membrane, the liquid transfers part of its kinetic energy, which is converted to work on the shaft 3. most reducing aerodynamic drag.

Использование упругой поверхности диска в предложенной турбине трени позвол ет увеличить силу трени струи рабочего тела об эту поверхность за счет увеличени площади соприкосновени и дополнительно создает силу давлени струи на образованную под ее действием поверхность углублени . Таким образом, при тех же габаритных размерах и весе, что и прототип , предложенна конструкци использует большую часть кинетической энергии рабочего тела, что приводит к увеличению КПД.The use of the elastic disk surface in the proposed friction turbine allows increasing the friction force of the working medium jet against this surface by increasing the contact area and additionally creates the force of the jet pressure on the recess surface formed under its action. Thus, with the same dimensions and weight as the prototype, the proposed design uses most of the kinetic energy of the working fluid, which leads to an increase in efficiency.

Claims

Claims of Invention A friction turbine comprising a nozzle device and a shaft disposed in the body

with a smooth disk mounted on it, characterized in that

increase efficiency, the surface layer of the disk is made of elastic material.

phage. one

BUT

A- A

one

bb