RU2482000C2

RU2482000C2 - Screw propulsor

Info

Publication number: RU2482000C2
Application number: RU2011112923/11A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга; Виктор Дмитриевич Таратута
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2013-05-20
Also published as: RU2011112923A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to converters of engine or other energy source work into that driving transport facilities. Screw propulsor comprises housing composed of hollow cylindrical multistart helical jacket. Said jacket is arranged along the vehicle body edges to revolve thereabout. Said housing represents a multistart helical surface arranged along its edges with helical grooves inside and outside at 5 to 45 degrees to jacket lengthwise axis and shaped to birecurvate recesses. Centers of curvature of said recesses are located inside and outside jacket cross-section. Jacket is composed of equal-width one or more tapes coiled in helical turns interconnected by lengthwise edges. Said tapes are bent in zigzag manner along flexure lines arranged at angle to lengthwise edges. Said tapes form, along outer and inner surfaces, wavy helical surfaces shaped to curved recesses directed to one side at 5 to 45 degrees to jacket lengthwise axis. Said recesses may differ in both shape and size. Distance between flexure lines equal the sum of lengths of perimeters of geometrical figures of inner and outer surface recesses.

EFFECT: expanded operating performances.

7 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 транспортного средства, патент №2170863, кл. B60K 17/32, опубл. 10.12.1999, содержащий планетарную передачу, состоящую из солнечной шестерни, установленной на полуоси, сателлитов, расположенных в водиле, имеющем центральное отверстие, и коренной шестерни, крышку водила, упорную шайбу, упор солнечной шестерни, при этом водило выполнено с фиксирующим 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 propulsor in the form of a patented patent патент 2170863, class. B60K 17/32, publ. 12/10/1999, comprising a planetary gear consisting of a sun gear mounted on a half shaft, satellites located in a carrier having a central hole, and a main gear, a carrier cap, a thrust washer, an emphasis on the sun gear, the carrier being made with a fixing groove and provided an adjusting nut and a lock washer, and the adjusting nut is made with fixing grooves and is placed in the center hole of the carrier, made threaded, and the lock washer is made with external and internal mustaches, the outer one placed in the fixing groove of the carrier, and the internal - in the fixing groove of the adjusting nut, in addition lid carrier is formed with stiffening ribs, the pressing retainer to the end face of the carrier.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и ограниченные технологические возможности при использовании устройства 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 and under water.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является движитель, патент Японии №50-12672, кл. В63В 11/10, опубл. 13.05.1975, содержащий наружный и внутренний корпусы, вход в полость одного из которых перекрыт задвижкой.Closest to the proposed invention is a mover, Japan patent No. 50-12672, class. B63B 11/10, publ. 05/13/1975, containing the outer and inner bodies, the entrance to the cavity of one of which is blocked by a valve.

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

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет возможности использования устройства для движения на суше, воде и под водой, а также упрощение конструкции.The technical solution to the problem is to expand technological capabilities due to the possibility of using the device for movement on land, water and under water, as well as simplifying the design.

Техническое решение достигается тем, что винтовой движитель содержит корпус, выполненный в форме пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки, смонтированной по периметру корпуса транспортного устройства с возможностью вращения вокруг него, и изготовлен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи под углом 5°-45° к продольной оси пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки в виде карманов криволинейной формы двоякой кривизны с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри ее поперечного сечения, смонтированной из одной и более свернутых в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, лент одинаковой ширины, согнутых волнообразно по размещенным под углом к продольным кромкам лент линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-45° к продольной оси пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки волнообразных винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей.The technical solution is achieved by the fact that the screw propulsion device comprises a housing made in the form of a hollow cylindrical multi-start screw shirt mounted around the perimeter of the transport device body with the possibility of rotation around it, and made around the perimeter in the form of a multi-start screw surface with screw grooves inside and outside at an angle of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis of a hollow cylindrical multi-threading helical shirt in the form of pockets of curvilinear shape of double curvature with centers of curvature located outside and inside its cross-section, mounted from one or more rolled into cylindrical coils connected to each other along the longitudinal edges, tapes of the same width, bent in waves along the bend lines placed at an angle to the longitudinal edges of the tapes, with the formation of the outer and inner surfaces directed in one direction at an angle of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis of the hollow cylindrical multi-threading helical shirt of wavy helical surfaces in the form of pockets of curved shape on the outer and inner p Surfaces that around the perimeter of a hollow cylindrical multi-thread screw jacket can be different not only in shape but also in size, while the distance between the fold lines is equal to the sum of the lengths of the perimeters of the geometric shapes of the pockets of the inner and outer surfaces.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого винтового движителя.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 screw propulsion.

Новизна заключается в том, что винтовой движитель содержит один корпус, выполненный в виде пустотелой цилиндрической винтовой рубашки, которая вращается вокруг корпуса транспортного устройства, что расширяет технологические возможности и упрощает изготовление.The novelty lies in the fact that the screw propeller contains one housing made in the form of a hollow cylindrical screw jacket, which rotates around the housing of the transport device, which expands technological capabilities and simplifies manufacturing.

Новизна обусловлена тем, что благодаря наружным винтовым поверхностям двоякой кривизны по периметру вращающейся винтовой рубашки не только уменьшается гидравлическое сопротивление, но и расширяются технологические возможности.The novelty is due to the fact that due to the outer helical surfaces of double curvature around the perimeter of a rotating screw jacket, not only the hydraulic resistance decreases, but also the technological capabilities expand.

Новизна заключается также в том, что винтовая рубашка выполнена из одной или более лент, что расширяет технологические возможности и упрощает изготовление.The novelty also lies in the fact that the screw shirt is made of one or more ribbons, which expands the technological capabilities and simplifies manufacturing.

Новизна предложения обусловлена также тем, что движитель выполнен в форме пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки, смонтированной по периметру корпуса транспортного устройства с возможностью вращения вокруг него, что обеспечивает уменьшение затрат энергии на перемещение транспортного устройства, расширяет технологические возможности.The novelty of the proposal is also due to the fact that the mover is made in the form of a hollow cylindrical multi-helical screw jacket mounted around the perimeter of the body of the transport device with the possibility of rotation around it, which reduces energy costs for moving the transport device, expands technological capabilities.

Новизна заключается в том, что благодаря тому, что движитель изготовлен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи под углом 5°-45° к продольной оси пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки в виде карманов криволинейной формы двоякой кривизны с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными снаружи и внутри ее поперечного сечения, 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 характеристики движителя.The novelty is that due to the fact that the mover is made around the perimeter in the form of a multi-helical helical surface inside and outside at an angle of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis of a hollow cylindrical multi-helical shirt in the form of pockets with a curvilinear shape of double curvature with centers of curvature pockets of a curved shape of a helical surface located outside and inside its cross section, resistance when moving a transport device is reduced, this contributes to an increase in speed Vision and reduces noise, which together with said geometric elements helical cylindrical jacket improves the characteristics of the propulsion unit.

Новизна заключается также в том, что размещение движителя по периметру транспортного устройства и выполнение его из одной и более свернутых в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, лент одинаковой ширины, согнутых волнообразно по размещенным под углом к продольным кромкам лент линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-45° к продольной оси пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки волнообразных винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки могут быть различными не только по форме, но и размерам, обеспечивает транспортному средству бесшумность и снижение сопротивления.The novelty also lies in the fact that the placement of the propulsion device along the perimeter of the transport device and its execution from one or more rolled into cylindrical coils connected to each other along the longitudinal edges, tapes of the same width, bent in waves along the bending lines placed at an angle to the longitudinal edges of the tapes, with the formation on the outer and inner surfaces directed to one side at an angle of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis of the hollow cylindrical multi-helical shirt of the undulating helical surfaces in the form of rmanov curved shape of the outer and inner surfaces that are on the perimeter of the hollow cylindrical jacket multistart screw can be different, not only in shape but also the size, it provides a noiseless and vehicle drag reduction.

Новизна усматривается также в том, что «ввинчивание» цилиндрической винтовой рубашки производится многозаходными винтовыми каналами криволинейной формы, что увеличивает тяговую мощность движителя, увеличивает скорость и уменьшает шум, расширяет технологические возможностиThe novelty is also seen in the fact that the “screwing” of a cylindrical screw shirt is made by multi-screw helical channels of a curvilinear shape, which increases the propulsive power of the propulsion device, increases speed and reduces noise, extends technological capabilities

Новизна заключается также в том, что по периметру винтовой рубашки образованы винтовые поверхности с постоянной шириной по длине, что уменьшает сопротивление среды движению транспортного устройства.The novelty also lies in the fact that along the perimeter of the screw jacket are formed screw surfaces with a constant width along the length, which reduces the resistance of the medium to the 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 одной и более свернутых в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, лент одинаковой ширины, согнутых волнообразно по размещенным под углом к продольным кромкам лент линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-45° к продольной оси пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки волнообразных винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, что облегчает перемещение транспортного устройства и увеличивает скорость движения за счет снижения сопротивления среды, в которой перемещается транспортное устройство, расширяет технологические возможности.The novelty is also due to the fact that the propulsor along the perimeter is made of one or more rolled into cylindrical coils connected to each other along the longitudinal edges, tapes of the same width, bent in waves along the bending lines placed at an angle to the longitudinal edges of the tapes, with the formation of the outer and inner surfaces directed to one side at an angle of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis of the hollow cylindrical multi-helical shirt of wavy helical surfaces in the form of pockets of curved shape on the outer and inner enney surfaces, which facilitates the movement of the conveying device and increases the speed by reducing resistance of the medium in which the transport device moves, expands technological possibilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 представлен движитель в виде пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - лента с размеченными прямыми линиями сгиба; на фиг.4 - лента, согнутая по прямым линиям сгиба; на фиг.5 - аксонометрическая проекция ленты, свернутой в цилиндрический виток; на фиг.6 изображено транспортное устройство, например торпеда, с движителем предлагаемой конструкции, общий вид; на фиг.7 - вид сверху на фиг.6.The invention is illustrated by drawings, where: in Fig.1 shows a mover in the form of a hollow cylindrical multi-start screw shirt, General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - tape with marked straight lines of fold; figure 4 - tape, bent along the straight lines of the fold; figure 5 - axonometric projection of the tape folded into a cylindrical coil; figure 6 shows a transport device, such as a torpedo, with the propulsion of the proposed design, General view; Fig.7 is a top view of Fig.6.

Винтовой движитель (фиг.1, фиг.2) выполнен в форме пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки 1 с входным отверстием 2 и выходным отверстием 3 из ленты 4, согнутой в цилиндрические витки, соединенные по продольным кромкам 5 (показаны на фиг.1 штрихпунктирными линиями с двумя точками) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-45° к продольной оси пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки 1 винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по внутренней поверхности 6, 7, 8, 9, 10, 11 и карманов криволинейной формы по наружной поверхности 12, 13, 14, 15, 16, 17, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и размерам. Лента 4 (фиг.3, фиг.4) согнута волнообразно по прямым линиям сгиба 18, расположенным под одинаковыми углами α к продольным кромкам 5 ленты 4 и размещенным на расстоянии L1 между линиями сгиба 18. Расстояние L1 равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей. Лента 4 после волнообразного сгиба (фиг.4) свернута в цилиндрические витки (фиг.5), соединенные друг с другом по продольным кромкам 5 известными методами в цилиндрическую многозаходную винтовую рубашку 1.The screw propulsion device (Fig. 1, Fig. 2) is made in the form of a hollow cylindrical multi-start screw shirt 1 with an inlet 2 and an outlet 3 from a tape 4 bent into cylindrical coils connected along the longitudinal edges 5 (shown in dashed lines in Fig. 1 with two points) by known methods, for example by welding, with the formation on the outer and inner surfaces directed to one side at an angle of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis of the hollow cylindrical multi-threading screw shirt 1 screw surfaces in the form of a pocket a curved shape on the inner surfaces 6, 7, 8, 9, 10, 11 and the pockets of the curved shape of the outer surface 12, 13, 14, 15, 16, 17, which perimeter can be different not only in shape but also the size. The tape 4 (Fig. 3, Fig. 4) is bent in a wave-like fashion along straight fold lines 18 located at equal angles α to the longitudinal edges 5 of the tape 4 and placed at a distance L1 between the fold lines 18. The distance L1 is equal to the sum of the lengths of the perimeters of the geometric figures of the inner pockets and outer surfaces. The tape 4 after a wave-shaped bend (figure 4) is folded into cylindrical coils (figure 5), connected to each other along the longitudinal edges 5 by known methods in a cylindrical multi-start screw shirt 1.

На фиг.6 и фиг.7 представлено транспортное устройство, например торпеда, с движителем 19, выполненным в виде пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки 1, смонтированной по всему периметру корпуса 20 транспортного устройства, например торпеды, содержащей также рулевой комплекс 21 и головку с боезарядом 22.Fig.6 and Fig.7 shows a transport device, for example a torpedo, with a propulsion device 19 made in the form of a hollow cylindrical multi-start screw shirt 1, mounted around the entire perimeter of the housing 20 of the transport device, for example, a torpedo, also containing a steering complex 21 and a warhead with warhead 22.

Пустотелая цилиндрическая винтовая рубашка 1 смонтирована по периметру корпуса 20 транспортного устройства без возможности осевого перемещения относительно корпуса 20 транспортного устройства и снабжена устройствами для придания цилиндрической пустотелой многозаходной винтовой рубашке 1 вращения вокруг собственной оси и корпуса 20 транспортного устройства (на чертежах не показаны).A hollow cylindrical screw shirt 1 is mounted around the perimeter of the housing 20 of the transport device without the possibility of axial movement relative to the housing 20 of the transport device and is equipped with devices for making the cylindrical hollow multi-start screw shirt 1 rotation around its own axis and the housing 20 of the transport device (not shown).

Перемещение транспортного устройства осуществляется при вращении пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки 1 движителя 19, которая при вращении « ввинчивается» в слои среды, например воды, и придает продольное движение корпусу 20 транспортного устройства, например торпеды, со скоростью, определяемой частотой вращения пустотелой цилиндрической винтовой рубашки 1, количеством заходов винтовых линий и винтовых поверхностей, а также величиной их шага. Корпус 20 транспортного устройства, например торпеды, при движении сохраняет свое положение с помощью рулевого комплекса 21.Moving the transport device is carried out during rotation of the hollow cylindrical multi-helical screw shirt 1 of the propeller 19, which, when rotated, is "screwed" into the layers of the medium, such as water, and gives longitudinal movement to the housing 20 of the transport device, such as a torpedo, at a speed determined by the speed of rotation of the hollow cylindrical screw shirt 1, the number of visits of helix lines and helical surfaces, as well as the size of their step. The housing 20 of a transport device, for example a torpedo, maintains its position when driving with the help of the steering complex 21.

Технико-экономические преимущества движителя возникают за счет выполнения движителя в виде пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки, смонтированной по периметру корпуса транспортного устройства, и создания на ее наружной поверхности направленных в одну сторону цилиндрических винтовых линий и винтовых поверхностей в виде каналов криволинейной формы, которые не только «ввинчиваются» в слои среды, например воды, но и обеспечивают бесшумное перемещение транспортного устройства с большой скоростью в продольном направлении.The technical and economic advantages of the propulsion device arise due to the design of the propulsion device in the form of a hollow cylindrical multi-start screw jacket mounted around the perimeter of the transport device body and the creation on its outer surface of cylindrical helical lines and helical surfaces in the form of curved channels that are not only "Screwed" into the layers of the medium, such as water, but also provide silent movement of the transport device with high speed in the longitudinal direction NII.

Claims

Винтовой движитель, отличающийся тем, что содержит корпус, выполненный в форме пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки, смонтированной по периметру корпуса транспортного устройства с возможностью вращения вокруг него, и изготовлен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и наружи под углом 5-45° к продольной оси пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки в виде карманов криволинейной формы двоякой кривизны с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри ее поперечного сечения, смонтированной из одной и более свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам лент одинаковой ширины, согнутых волнообразно по размещенным под углом к продольным кромкам лент линиям сгиба с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону под углом 5-45° к продольной оси пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки волнообразных винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей. A screw propulsion device, characterized in that it comprises a housing made in the form of a hollow cylindrical multi-start screw shirt mounted around the perimeter of the transport device body with the possibility of rotation around it, and made around the perimeter in the form of a multi-start screw surface with screw grooves inside and out at an angle of 5 45 ° to the longitudinal axis of a hollow cylindrical multi-threading helical shirt in the form of pockets of curvilinear shape of double curvature with centers of curvature located outside and inside e e of a cross section mounted from one or more rolled into cylindrical coils, connected to each other along the longitudinal edges of the tapes of the same width, bent in waves along the bend lines placed at an angle to the longitudinal edges of the tapes with the formation of the outer and inner surfaces directed to one side under angle 5-45 ° to the longitudinal axis of the hollow cylindrical multi-threading helical shirt of wavy helical surfaces in the form of pockets of curved shape on the outer and inner surfaces, which the perimeter of the hollow cylindrical jacket multistart screw can be different, not only in shape but also the size, the distance between the fold lines is equal to the sum of the lengths of the perimeters of the geometric shapes of pockets inner and outer surfaces.