МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПОТОКА
MECHANISM OF FLOW ENERGY CONVERSION

Изобретение откосится к области гидроэнергетики и может быть использовано для гарантированного автономного энергоснабжения потребителей.
Известен гидроэнергоагрегат (патент RU №2016220), в котором рабочее колесо с лопастями и механизмом их поворота установлено на валу. Механизм выполнен в виде системы подвижных и неподвижных относительно своих осей шестерен с зубчатым отношением 2/1, что позволяет лопастям при движении против потока двигаться с минимальным углом. Подвижные относительно своих осей шестерни установлены на осях лопастей, неподвижные - на оси колеса. Недостатком такой схемы является большое число шестерней. Предлагается другой способ преобразования.
Механизм преобразования энергии водного потока, содержащий приемники энергии, которые выполнены на жестком каркасе в виде прямоугольных плоскостей, покрытые водонепроницаемым материалом, установленные внутри корпуса и связаны с двумя центрами вращения, отличающийся тем, что один из центров вращения с помощью крестовины и вала связан с торцами через оси, которые с одной стороны жестко связаны с торцами приемников энергии, а с другой стороны связаны кольцом, центр вращения которого смещен по отношению к центру вращения крестовины. Вращение кольца обеспечивается тем, что кольцо подвижно связано с корпусом с помощью катков, закрепленных на стенках корпуса, в результате чего приемники энергии совершают круговые движения и угол их наклона к потоку остается неизменным, а движение против потока происходит в воздушной среде.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание новой механической системы преобразования энергии потока.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого механизма,
на фиг.2 - сечение в плоскости АА,
на фиг.3 - узел связи кольца с корпусом.
Механизм состоит из корпуса 5, на котором с помощью подшипников закреплена ось 1 с установленной на ней крестовиной в. Ось 1 связана с выходным валом, который проходит через дейдвудную трубу 9 для передачи вращения генератору. Корпус с помощью опор 7 устанавливается на грунте. В нижней части корпуса располагается сетка 11, которая защищает механизм от повреждений. С помощью осей 13 крестовина соединена с лопастями 2, являющимися приемниками энергии, которые выполнены на жестком каркасе 10 в виде прямоугольных плоскостей, покрытые водонепроницаемым материалом, как показано на фиг.1. Минимальное количество лопастей равно 4 и зависит от размеров механизма.
Оси 13, жестко связанные с каркасом, проходят через крестовину и соединены с кривошипами 3, шипы 16 которых подвижно соединены кольцом 4. На фиг.2 пунктиром показана траектория движения центров осей лопастей, связанных с крестовиной. Пусть радиус этой траектории равен R. На стенках корпуса закреплены катки 14, которые связывают кольцо с корпусом, как показано на фиг.3. Радиус кольца в том месте, где проходят центы осей 13, равен R, а центр кольца смещен на h по отношению к центру оси 1. Величина h произвольная, меньше R и зависит от размеров конкретной установки.
Такое соединение приводит к тому, что при повороте крестовины на некоторый угол, на этот же угол поворачивается и шипы 16, вставленные в кольцо, так как расстояние между осями кривошипа равно расстоянию между центрами и радиус вращения одинаков. Таким образом, лопасти, вращаясь вместе с крестовиной и кольцом, перемещаются параллельно самим себе. Оси 13 могут располагаться в любом месте на торцах лопастей.
Механизм работает следующим образом: пусть лопасти находятся в положении, изображенном на фиг.1. Лопасти, которые погружены в воду, находятся под давлением потока, в то время как лопасти, расположенные в воздушной среде под корпусом никакого давления не испытывают. Момент вращения передается на генератор. При повороте крестовины кольцо, связанное с лопастью через кривошип, поворачивается на такой же угол, что и крестовина, поэтому лопасть перемещается параллельно самой себе.