RU2783691C1 - Boat propulsion with fin - Google Patents
Boat propulsion with fin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783691C1 RU2783691C1 RU2022108184A RU2022108184A RU2783691C1 RU 2783691 C1 RU2783691 C1 RU 2783691C1 RU 2022108184 A RU2022108184 A RU 2022108184A RU 2022108184 A RU2022108184 A RU 2022108184A RU 2783691 C1 RU2783691 C1 RU 2783691C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fin
- axis
- boat
- rocker
- movement
- Prior art date
Links
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 4
- 210000003127 Knee Anatomy 0.000 description 2
- 240000000218 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000283153 Cetacea Species 0.000 description 1
- 241000272168 Laridae Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения, а именно к движительно-двигательному устройству, и может быть использовано в водном транспорте для оснащения маломерных плавучих средств легкого и среднего класса с малым водоизмещением как специального, так и общехозяйственного назначения.The invention relates to the field of shipbuilding, namely to a propulsion device, and can be used in water transport to equip small-sized light and medium-sized floating craft with a small displacement, both for special and general purposes.
Известен лодочный движитель, содержащий гребной винт, защитный плавник-шпору и руль, установленные на кронштейне за транцем катера, на борту которого установлен двигатель (журнал "Катера и яхты" №4, 1991 год).Known boat propulsion, containing a propeller, a protective fin-spur and a steering wheel mounted on a bracket behind the transom of the boat, on board which the engine is installed (magazine "Boats and Yachts" No. 4, 1991).
Данный тип приводов с гребным вращающимся винтом, достаточно давно достиг своей верхней точки развития и многие годы не претерпевает существенных изменений. При этом, во многих случаях, использование вращающегося приводного винта затруднительно или нецелесообразно, например, на сильно заросших водоемах, где трава быстро наматывается на винт и блокирует его вращение.This type of drive with a propeller rotating propeller has reached its highest point of development for a long time and has not undergone significant changes for many years. At the same time, in many cases, the use of a rotating drive screw is difficult or impractical, for example, in heavily overgrown water bodies, where grass quickly wraps around the screw and blocks its rotation.
Наиболее же близким к предложенному изобретению по технической сущности является патент RU 2412362 С2, 20.02.2011, раскрывающий движитель водного транспорта, содержащий корпус с неподвижно закрепленным цилиндром, в котором расположен цилиндр и поршень имеющий изогнутую форму, а их оси представляют участки окружности, коленчатый вал, якорь, хомут с двумя парами диаметрально расположенных креплений, при этом оси пар креплений перпендикулярны друг другу, и опорный обод, расположенный на основании корпуса, и регулирующую шестерню, расположенную между валом и опорным ободом, находящуюся в зубчатом зацеплении с ними, при этом колено вала расположено под острым углом к оси вала, поршень крепится к хомуту, который закреплен в корпусе при помощи двух обращенных наружу диаметрально расположенных креплений, хомут закреплен с якорем при помощи двух обращенных внутрь диаметрально расположенных креплений, якорь одет на колено вала и одним краем своего основания постоянно касается опорного обода, с которым зацеплен зубьями, расположенными радиально на нижней части основания якоря и верхней части опорного обода, опорный обод расположен горизонтально на роликах корпуса и связан зубьями, расположенными вертикально по внутренней окружности опорного обода, с зубьями регулирующей шестерни, к хомуту вдоль оси крепления хомута прикреплен передаточный вал с закрепленными на оси передаточного вала двумя плавниками и хвостом, при этом плавники располагаются в плоскости хомута, а хвост перпендикулярен плоскости хомута, поршень двигается возвратно-поступательно по участку окружности, качая хомут и якорь, верхняя часть якоря при этом вращает вал, а хомут сообщает колебательные движения через передаточный вал плавникам и хвосту, которые отталкивают воду в направлении, противоположном направлению движения транспорта, двигая транспорт вперед.The closest to the proposed invention in terms of technical essence is patent RU 2412362 C2, 20.02.2011, which discloses a water transport propulsion device, containing a housing with a fixed cylinder, in which the cylinder and a piston having a curved shape are located, and their axes represent sections of a circle, a crankshaft , an anchor, a yoke with two pairs of diametrically located fasteners, while the axes of the pairs of fasteners are perpendicular to each other, and the support rim located on the base of the housing, and the control gear located between the shaft and the support rim, which is in gear engagement with them, while the knee shaft is located at an acute angle to the axis of the shaft, the piston is attached to the clamp, which is fixed in the housing with the help of two diametrically located fasteners facing outward, the clamp is fixed with the anchor using two diametrically located fasteners facing inward, the anchor is dressed on the shaft knee and one edge of its base constantly touches the support rim, with which is engaged with teeth located radially on the lower part of the armature base and the upper part of the support rim, the support rim is located horizontally on the body rollers and is connected by teeth located vertically along the inner circumference of the support rim with the teeth of the control gear, a transmission shaft is attached to the clamp along the clamp attachment axis with two fins and a tail fixed on the axis of the transmission shaft, while the fins are located in the plane of the clamp, and the tail is perpendicular to the plane of the clamp, the piston moves back and forth along the section of the circle, shaking the clamp and the anchor, while the upper part of the anchor rotates the shaft, and the clamp informs oscillating motions through the transfer shaft to the fins and tail, which push the water in the opposite direction of the vehicle's direction of travel, propelling the vehicle forward.
Недостатком данного устройства является сложность ее конструкции, поскольку передача движения на приводной вал осуществляется конструктивно сложным узлом двигателя, а также низкая эффективность, поскольку привод передачи энергии включает якорь с опорным ободом, коленчатым валом, хомутом, роликами и прочими узлами, то есть контруктивно механизм передачи энергии совершает множество различных движений для создания выходного нужного импульса на плавник, при этом движение и конструкция самого плавника также не обеспечивают высокую эффективность перемещения, поскольку энергия от плавника-бабочки будет направлена вперед-назад в равной мере.The disadvantage of this device is the complexity of its design, since the transmission of motion to the drive shaft is carried out by a structurally complex engine assembly, as well as low efficiency, since the energy transfer drive includes an anchor with a support rim, a crankshaft, a clamp, rollers and other components, that is, structurally, the transmission mechanism energy makes many different movements to create the desired output impulse to the fin, while the movement and design of the fin itself also does not provide high efficiency of movement, since the energy from the butterfly fin will be directed back and forth equally.
Основной задачей изобретения является устранение указанных недостатков ближайшего аналога.The main objective of the invention is to eliminate these disadvantages of the closest analogue.
Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства при одновременном упрощении его конструкции. Дополнительным результатом является повышение ремонтопригодности устройства.The technical result is to increase the efficiency of the device while simplifying its design. An additional result is an increase in the maintainability of the device.
Данный результат достигается конструкцией лодочного движителя, содержащего приводной двигатель, на выходном валу которого установлено кривошипное звено, совершающее вращательное движение вокруг оси выходного вала, на указанном кривошипном звене шарнирно установлен шатун, совершающий колебательные движения, на конце которого закреплено коромысло, шарнирно установленное в опоре и обеспечивающее его качение, при этом на конце коромысла вертикально установлена ось, обеспечивающая возвратно-поступательное перемещение вверх-вниз и имеющая привод ее поворота, а в нижней части оси посредством шарнирного соединения закреплен плоский плавник трапецеидальной формы, совершающий колебательное движение в горизонтальной плоскости.This result is achieved by the design of the boat propulsion unit, containing a drive motor, on the output shaft of which a crank link is installed, which rotates around the axis of the output shaft, a connecting rod is pivotally mounted on the specified crank link, making oscillatory movements, at the end of which a rocker arm is fixed, pivotally mounted in a support and ensuring its rolling, at the same time, at the end of the rocker, an axis is vertically installed, providing reciprocating movement up and down and having a drive for its rotation, and in the lower part of the axis, a flat trapezoidal fin is fixed by means of a hinged joint, performing oscillatory movement in a horizontal plane.
Шарнирное соединение плавника с осью включает ограничитель его перемещения.The hinged connection of the fin with the axis includes a limiter for its movement.
Ограничитель перемещения плавника является пружинным.The fin movement limiter is spring-loaded.
Кривошипное звено выполнено в виде коленчатого вала или эксцентрикового диска со смещенной выходной осью, взаимодействующего с шатуном.The crank link is made in the form of a crankshaft or an eccentric disk with a displaced output axis, which interacts with the connecting rod.
Колебательные горизонтальные отклонения плавника осуществляются на угол 15°-45°, предпочтительно на угол около 30°.Oscillatory horizontal deviations of the fin are carried out at an angle of 15°-45°, preferably at an angle of about 30°.
Приводной двигатель включает механизм изменения скорости вращения.The drive motor includes a mechanism for changing the speed of rotation.
Плавник выполнен из жесткого или упругоэластичного материала.The fin is made of rigid or elastic material.
Плавник может дополнительно содержать ребра жесткости, по меньшей мере, на части своей поверхности.The fin may further comprise stiffeners over at least a portion of its surface.
Привод поворота оси обеспечивает поворот плавника на 360° вокруг оси.The axis rotation drive provides 360° rotation of the fin around the axis.
Коромысло выполнено с возможностью изменения его длины.The rocker is made with the possibility of changing its length.
Изменение длины коромысла осуществляется посредством линейного двигателя (актуатора).The change in the length of the rocker is carried out by means of a linear motor (actuator).
Изменение длины коромысла осуществляется посредством гидроцилиндра.Change of length of a rocker arm is carried out by means of a hydraulic cylinder.
Далее, предложенное изобретение будет подробно рассмотрено с учетом иллюстраций, где на фиг. 1 представлен вид сбоку лодочного движителя, на фиг. 2 - вид сверху лодочного движителя.Further, the proposed invention will be discussed in detail in view of the illustrations, where in Fig. 1 shows a side view of the boat mover, in Fig. 2 is a top view of the boat propeller.
Позиции на чертежах:Positions on the drawings:
1 - приводной двигатель;1 - drive motor;
2 - кривошипное звено;2 - crank link;
3 - шатун;3 - connecting rod;
4 - коромысло;4 - rocker;
5 -опора;5 - support;
6 - ось;6 - axis;
7 - привод поворота;7 - rotation drive;
8 - плавник;8 - fin;
9 - узел изменения длины коромысла.9 - node change the length of the rocker.
Лодочный движитель включает приводной двигатель 1. Приводной двигатель 1 предпочтительно включает механизм изменения скорости вращения, например, коробку передач, вариатор и прочие механизмы для корректировки скорости вращения выходного вала.The boat propulsor includes a drive motor 1. The drive motor 1 preferably includes a rotation speed change mechanism such as a gearbox, a variator and other mechanisms for adjusting the rotation speed of the output shaft.
На выходном валу приводного двигателя 1 установлено кривошипное звено 2, совершающее вращательное движение вокруг оси выходного вала. Кривошипное звено 2 выполнено в виде коленчатого вала или эксцентрикового диска со смещенной выходной осью, взаимодействующего с шатуном 3.On the output shaft of the drive motor 1, a
На указанном кривошипном звене 2 шарнирно установлен шатун 3, совершающий колебательные движения. Вращательное движение в кривошипном звене 2 обеспечивает передачу колебательного движения шатуну 3.On the
На конце шатуна 3 закреплено коромысло 4, которое шарнирно установлено в опоре 5. Шатун 3 передает колебательные движения на коромысло 4. Коромысло 4, установленное в опоре 5 обеспечивает его качательное движение. Предпочтительно выполнять коромысло 4 с возможностью изменения его длины соответствующим узлом 9. Для изменения хода длины коромысла в нем выполняется горизонтальная прорезь на соответствующую длину, чтобы обеспечить перемещение длины коромысла 4 вдоль опоры 5. В качестве узла 9 изменения длины коромысла 4 может применяться любое решение, например, регулировочная гайка, однако предпочтительно использовать линейный двигатель (актуатор) или гидроцилиндр, что позволит осуществить изменение длины коромысла 4 непосредственно во время движения плавсредства, что дополнительно может влиять на амплитуду движения плавника 8 и скорость движения плавсредства, что в определенных режимах движения обеспечит повышение эффективности работы устройства.At the end of the connecting rod 3, a
При этом на конце коромысла 4 вертикально установлена ось 6. Ось 6 обеспечивает возвратно-поступательное перемещение вверх-вниз, получая движение от коромысла 4. Ось 6, в своей верхней части имеет привод 7 ее поворота, выполненный, например, из электропривода с ведущей и ведомой шестернями или иным механизмом, обеспечивающим круговой поворот оси 6. Круговой поворот оси 6 обеспечит возможность управления направлением движения (руление) плавсредством, а также движение плавсредсва задним ходом, обеспечиваемое при развороте плавника 8 на угол 180°.At the same time,
В нижней части оси 6 посредством шарнирного соединения (например, цилиндрического шарнира) закреплен плоский плавник 8 трапецеидальной формы, совершающий колебательное движение в горизонтальной плоскости. При этом вершина плавника 8 крепится к оси 6.In the lower part of the
Качение оси 6 обеспечивает передачу движения в горизонтальной плоскости вокруг шарнира плавника 8 на определенный угол, как правило, на угол 15°-45° относительно горизонтальной поверхности, предпочтительно на угол около 30°, для обеспечения колебательного отклонения плавника 8. Угол больше 45° обеспечит повышенную нагрузку на узлы, а меньше 15° низкую эффективность работы плавника 8.The rolling of the
Предпочтительно, шарнирное крепление плавника 8 к оси 6 включает ограничитель его перемещения. Ограничитель перемещения плавника выполняется, как правило, пружинным, однако может иметь и иную конструкцию, например, шарнир с упорами-ограничителями на конце, ограничивающие поворот плавника 8.Preferably, the articulation of the
Плавник 8 может быть выполнен из жесткого или упругоэластичного материала, например, стали, алюминия, пвх-пластика и пр. При этом плавник 8, по меньшей мере, на части своей поверхности может дополнительно содержать ребра жесткости для обеспечения повышения его жесткости/прочности для более продолжительной его службы. При этом выполнение плавника 8 из упругоэластичного материала обеспечит ему дополнительный импульс от движения при его дополнительном упруго-возвратном отклонении от нормали (эффект ласты или плавника кита).The
За счет использования в конструкции устройства отдельно расположенного узла передачи движения на плавник 8, состоящего из кривошипного звена 2, совершающего вращательное движение вокруг оси выходного вала, шатуна 3, совершающего колебательные движения, коромысла 4, шарнирно установленного в опоре 5 и оси 6 с плоским плавником 8 трапецеидальной формы, обеспечивающей возвратно-поступательное перемещение вверх-вниз, обеспечивается повышение эффективности работы устройства при одновременном упрощении его конструкции, поскольку такая конструкция передачи энергии от двигателя 1 конструктивно проще, а используемый кривошипно-шатунный узел с коромыслом максимально эффективно передает энергию на плавник 8, не затрачивая лишних движений для вращения и перемещения узлов, для передачи энергии на плавник 8. Использование плавника 8 данной формы и передача ему нужного импульса также конструктивно проще и эффективней, поскольку вся энергия от работы плавника 8 направлена в одну сторону от кормы плавсредства. Кроме того, за счет использования в конструкции устройства отдельно расположенного узла передачи движения, дополнительно обеспечивает повышение ремонтопригодности устройства, поскольку заменить в предложенной открытой конструкции поврежденный/изношенный элемент проще и быстрее, чем разбирать данные приводные узлы внутри двигателя.Due to the use in the design of the device of a separately located node for transmitting motion to the
Принцип действия устройства следующий.The principle of operation of the device is as follows.
Лодочный движитель устанавливается на плавсредстве.The boat propeller is installed on the watercraft.
Приводной двигатель 1 набирает обороты, передавая вращение с выходного вала на кривошипное звено 2, совершающее вращательное движение вокруг оси выходного вала.The drive motor 1 picks up speed, transferring rotation from the output shaft to the
Вращение кривошипного звена 2 передается на шатун 3 и далее на коромысло 4, шарнирно установленное в опоре 5, совершающее качательное движение.The rotation of the
С коромысла 4 движение передается на ось 6, обеспечивающую возвратно-поступательное перемещение вверх-вниз.From the
В нижней части оси 6 посредством цилиндрического шарнира закреплен плоский плавник 8 трапецеидальной формы, совершающий колебательное движение в горизонтальной плоскости на заданный угол.In the lower part of the
Плавсредство движется.The craft is moving.
Предложенное изобретение обеспечивает повышение эффективности работы устройства при одновременном упрощении его конструкции. Дополнительно достигается повышение ремонтопригодности устройства.The proposed invention provides an increase in the efficiency of the device while simplifying its design. Additionally, an increase in the maintainability of the device is achieved.
Claims (12)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783691C1 true RU2783691C1 (en) | 2022-11-15 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU740605A1 (en) * | 1978-09-06 | 1980-06-15 | Хмельницкий Технологический Институт Бытового Обслуживания | Steering and propelling gear |
US4787868A (en) * | 1984-08-30 | 1988-11-29 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Torsional vibration damping means for marine propulsion device |
JP2001163296A (en) * | 1999-12-05 | 2001-06-19 | Yoshikata Rokusha | Fin outboard engine |
RU2412362C2 (en) * | 2008-06-16 | 2011-02-20 | Вагин Николай Васильевич | Water transport engine |
RU2712356C1 (en) * | 2019-05-17 | 2020-01-28 | Вагин Николай Васильевич | Water transport propulsor |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU740605A1 (en) * | 1978-09-06 | 1980-06-15 | Хмельницкий Технологический Институт Бытового Обслуживания | Steering and propelling gear |
US4787868A (en) * | 1984-08-30 | 1988-11-29 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Torsional vibration damping means for marine propulsion device |
JP2001163296A (en) * | 1999-12-05 | 2001-06-19 | Yoshikata Rokusha | Fin outboard engine |
RU2412362C2 (en) * | 2008-06-16 | 2011-02-20 | Вагин Николай Васильевич | Water transport engine |
RU2712356C1 (en) * | 2019-05-17 | 2020-01-28 | Вагин Николай Васильевич | Water transport propulsor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2482012C2 (en) | Fin propulsor | |
US8684777B2 (en) | Propulsion device for propelling a floating watercraft, a conversion kit for replacing a propeller where the kit comprises such a propulsion device, a watercraft comprising such a propulsion device and a method for increasing the efficiency by using such a conversion kit | |
KR20120088543A (en) | Multidirectional propulsion system for ships, including a mechanical hypocycloid transformer | |
JPH0342239B2 (en) | ||
RU2783691C1 (en) | Boat propulsion with fin | |
RU2779950C1 (en) | Boat propulsion with fin | |
US7540249B2 (en) | Acceleration system for link belt-mounted ship | |
KR101758573B1 (en) | Fin type propeller using elastic material | |
US6554666B2 (en) | Propulsion apparatus for marine vessels | |
JP2011506172A (en) | Translational carriage for fin propulsion | |
SU47908A1 (en) | Ship vane engine | |
US6352458B2 (en) | Propulsion system and method | |
SU1743990A1 (en) | Watercraftъs propeller | |
RU2712356C1 (en) | Water transport propulsor | |
SU1221057A1 (en) | Ship fin propulsive device | |
KR100520006B1 (en) | Oar projectile apparatus | |
RU2027634C1 (en) | Submarine | |
RU2086465C1 (en) | Shipboard propeller | |
RU213383U1 (en) | Device for movement in the aquatic environment | |
CN117104463A (en) | High-mobility bionic machine tuna device and steering method thereof | |
WO2024144445A1 (en) | Drive mechanism for a fluke drive and method for installing the same | |
RU1775324C (en) | Ship's propulsive and steering system | |
RU2183577C2 (en) | Ship's propulsor | |
SU1729912A1 (en) | Wave ship propeller | |
RU2041132C1 (en) | Water craft propeller |