RU106688U1 - FAN AIR PNEUMATIC ENGINE - Google Patents

Abstract

1. Веерный пневматический двигатель, содержащий ведущее звено, сопло и ось, отличающийся тем, что ведущее звено выполнено в виде веерно расположенных лопастей, криволинейно изогнутых и образующих поверхности для воздействия давления воздуха, ось выполнена полой, а сопла закреплены радиально на оси. ! 2. Веерный пневматический двигатель по п.1, каждое сопло изогнуто на 80-180° к продольной оси. 1. A fan-type pneumatic engine containing a driving link, a nozzle and an axis, characterized in that the driving link is made in the form of fan-shaped blades curved and curved to form surfaces for exposure to air pressure, the axis is hollow, and the nozzles are mounted radially on the axis. ! 2. The fan-shaped pneumatic engine according to claim 1, each nozzle is bent 80-180 ° to the longitudinal axis.

Description

Полезная модель относится к пневматическим двигателям и может быть использована в качестве привода в машинах и механизмах в различных отраслях промышленности, в частности, приводом движителя транспортного средства.The utility model relates to pneumatic engines and can be used as a drive in machines and mechanisms in various industries, in particular, a drive of a vehicle propulsion.

Известны пневматические двигатели с использованием потенциальной энергии сжатого воздуха с вращательным движением ведущего звена ротационного типа [Зеленецкий С.Б., Рябков Е.Д., Микеров А.Г. «Ротационные пневматические двигатели». Машиностроение ленинградское отд-ние, 1976, стр.9, рис.5.].Known pneumatic engines using the potential energy of compressed air with rotational motion of the leading link of the rotary type [Zelenetskiy SB, Ryabkov ED, Mikerov AG "Rotary pneumatic engines." Engineering Leningrad branch, 1976, p. 9, fig. 5.].

Однако такие пневматические двигатели имеют низкий КПД (20%-30%), а при эксплуатации КПД может снижаться даже до 5-15%, они также имеют низкий вращательный момент.However, such pneumatic engines have low efficiency (20% -30%), and during operation, the efficiency can be reduced even to 5-15%, they also have low torque.

Известны также пневматические двигатели с использованием кинетической энергии сжатого воздуха с вращательным движением ведущего звена турбинного типа, содержащие ведущее звено (крыльчатку), сопло и ось [там же, стр.11]. Эти двигатели непосредственно преобразуют энергию струи сжатого воздуха в механическую работу.Also known are pneumatic engines using the kinetic energy of compressed air with a rotational movement of the leading link of the turbine type, containing the driving link (impeller), nozzle and axis [ibid, p. 11]. These engines directly convert the energy of a jet of compressed air into mechanical work.

Турбинные пневматические двигатели имеют постоянную нагрузку, большую частоту вращения, но небольшие вращательные моменты.Turbine pneumatic engines have a constant load, high speed, but small torque.

Целью полезной модели является увеличение вращательного момента.The purpose of the utility model is to increase the torque.

Эта цель достигается тем, что в веерном пневматическом двигателе, содержащем ведущее звено, сопло и ось, ведущее звено выполнено в виде нескольких веерно расположенных с зазором между собой лопастей в продольном направлении относительно оси вращения, лопасти криволинейно изогнуты в поперечном направлении и образуют полости для воздействия давления воздуха, а ось выполнена полой, причем сопла закреплены на оси радиально, а также количество сопел составляет от 4 до 6, и каждое сопло изогнуто на 80-180° к поперечной оси вращения.This goal is achieved by the fact that in a fan-type pneumatic engine containing a driving link, a nozzle and an axis, the driving link is made in the form of several blades fan-shaped with a gap between them in the longitudinal direction relative to the axis of rotation, the blades are curved in a transverse direction and form cavities for impact air pressure, and the axis is hollow, moreover, the nozzles are mounted on the axis radially, and the number of nozzles is from 4 to 6, and each nozzle is curved 80-180 ° to the transverse axis of rotation.

Полезная модель поясняется чертежами фиг.1, фиг.2 где показаны:The utility model is illustrated by drawings of figure 1, figure 2 where are shown:

на фиг.1 - разрез по продольной оси веерного пневматического двигателя;figure 1 is a section along the longitudinal axis of a fan air motor;

на фиг.2 - вид сопла, изогнутого под углом α°.figure 2 is a view of a nozzle bent at an angle α °.

На фиг.1 изображены следующие элементы: полая ось 1, имеет радиальные резьбовые отверстия, в которые завертывают сопла 2 с возможностью регулировки направления подачи струи воздуха под давлением, относительно рабочей поверхности лопасти 3, конец полой оси снабжен заглушкой 4; на оси 1 при помощи подшипников 5 вращается лопастная крыльчатка 6, набранная по типу веера (лопасть за лопастью);Figure 1 shows the following elements: the hollow axis 1 has radial threaded holes into which the nozzles 2 are screwed with the possibility of adjusting the direction of supply of a jet of air under pressure relative to the working surface of the blade 3, the end of the hollow axis is equipped with a plug 4; on the axis 1, with the help of bearings 5, a vane impeller 6 rotates, drawn in the form of a fan (blade behind the blade);

каждая лопасть крыльчатки 6 криволинейно изогнута, например, по параболе, в следствии чего у каждой лопасти образуется поверхность 3, на которую направляется струя воздуха. При помощи регулировки сопла 2 и «выбора» угла α° наконечника 8 сопла 2 (фиг.2) создается максимальный вращательный момент. Положение крыльчатки 6 на оси устанавливается при помощи втулок 7. Между набранными лопастями по типу «веера» у крыльчатки 6 остаются открытые пространства (перпендикулярно к плоскости чертежа в противоположную сторону от поверхности 3) для выхода отработавшего воздуха.each impeller blade 6 is curved curved, for example, along a parabola, as a result of which at each blade a surface 3 is formed, onto which an air stream is directed. By adjusting the nozzle 2 and the "selection" of the angle α ° of the tip 8 of the nozzle 2 (Fig.2) creates the maximum torque. The position of the impeller 6 on the axis is set using bushings 7. Between the gathered blades of the “fan” type, the impeller 6 has open spaces (perpendicular to the plane of the drawing in the opposite direction from surface 3) for the exhaust air to exit.

Полезная модель работает следующим образом: в полость оси 1 подают под давлением P₁ сжатый воздух, который распределяется по соплам 2; все наконечники 8 соплов 2 регулируются таким образом, чтобы струя воздуха воздействовала на криволинейную поверхность 3 каждой лопасти под углом близким 90°, т.е. перпендикулярно. Воздух, поступающий под давлением Р₂ из наконечника 8 сопла 2, обладает кинетической энергией, которая преобразуется на крыльчатке 6 в виде сил P₃, воздействующих на все поверхности 3 криволинейных (например, параболических) лопастей равномерно по всем направлениям. Результирующие силы Р₃ действуют на поверхность 3 лопасти и создают реактивные силы R вращения крыльчатки 6. Однако, реактивные силы R при взаимодействии с крыльчаткой разлагаются на две составляющие: 1) перпендикулярно к поверхности крыльчатки R₁ и 2) вдоль поверхности крыльчатки R₂. На выходе из крыльчатки воздух создает реактивный момент, который заставляет вращаться крыльчатку. Так как площадь воздействия реактивных сил R лопаток крыльчатки 6 в несколько раз превышает площадь лопаток аналога и прототипа (турбинного и ротационного типа двигателя), с учетом их исполнения в одном масштабе, то увеличение реактивного момента может достигнуть в несколько раз.The utility model works as follows: compressed air is supplied to the axis 1 cavity under pressure P ₁ , which is distributed through nozzles 2; all tips 8 of the nozzles 2 are adjusted so that the air stream acts on the curved surface 3 of each blade at an angle close to 90 °, i.e. perpendicularly. The air flowing under pressure P ₂ from the tip 8 of the nozzle 2 has kinetic energy, which is converted on the impeller 6 in the form of forces P ₃ acting on all surfaces 3 of curved (for example, parabolic) blades uniformly in all directions. The resulting forces P ₃ act on the surface 3 of the blade and create reactive forces R of rotation of the impeller 6. However, the reaction forces R, when interacting with the impeller, decompose into two components: 1) perpendicular to the surface of the impeller R ₁ and 2) along the surface of the impeller R ₂ . At the exit of the impeller, air creates a reactive moment, which makes the impeller rotate. Since the area of influence of the reactive forces R of the impeller blades 6 is several times larger than the area of the blades of the analogue and prototype (turbine and rotary type of engine), taking into account their performance on the same scale, the increase in reactive moment can reach several times.

Положительный эффект веерного пневматического двигателя получается за счет максимально увеличенной площади воздействия давления струи сжатого воздуха по перпендикуляру к криволинейной поверхности лопасти и тем самым увеличивает вращательный момент такого устройства.The positive effect of the fan air motor is obtained due to the maximized area of the pressure of the compressed air stream perpendicular to the curved surface of the blade and thereby increases the rotational moment of such a device.

Вращательный момент на крыльчатке (ведущее звено) можно реализовать в качестве привода, соединив ведомое звено (шестерню, звездочку, колесо и т.д.) с ведущим звеном (крыльчаткой), разъемным или не разъемным соединением в машинах и механизмах в различных отраслях промышленности, в частности, в приводе движителя транспортного средства, например диск колеса автомобиля болтами или шпильками крепится к ведущему звену (крыльчатке).The rotational moment on the impeller (leading link) can be implemented as a drive by connecting the driven link (gear, sprocket, wheel, etc.) with the driving link (impeller), detachable or non-detachable connection in machines and mechanisms in various industries, in particular, in a drive of a vehicle propulsion device, for example, a car wheel disk is bolted or studs to a drive link (impeller).

Claims (2)

1. Веерный пневматический двигатель, содержащий ведущее звено, сопло и ось, отличающийся тем, что ведущее звено выполнено в виде веерно расположенных лопастей, криволинейно изогнутых и образующих поверхности для воздействия давления воздуха, ось выполнена полой, а сопла закреплены радиально на оси.1. A fan-type pneumatic engine containing a driving link, a nozzle and an axis, characterized in that the driving link is made in the form of fan-shaped blades curved and curved to form surfaces for exposure to air pressure, the axis is hollow, and the nozzles are mounted radially on the axis. 2. Веерный пневматический двигатель по п.1, каждое сопло изогнуто на 80-180° к продольной оси.

2. The fan-shaped pneumatic engine according to claim 1, each nozzle is bent 80-180 ° to the longitudinal axis.