УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ

Полезная модель относится к устройствам для преобразования механической энергии движущегося транспортного средства в электрическую энергию, которое может быть использовано для установки на автомобильных дорогах с интенсивным движением транспортных средств (автомобили всех типов, в том числе с прицепами, мотоциклы, гусеничная техника) в местах, где по определенным правилам требуется снижение скоростного режима (посты ГИБДД, таможни, железнодорожные переезды, дорожные знаки STOP, лежачие полицейские, парковки для большого количества автомобилей и др.)
Известно устройство для преобразования кинетической энергии движения транспортного средства в электрическую энергию (RU 2057043, В61Л 7/02, B61L 1/04, 25.02.1991), содержащее стационарно установленный на пути движения транспорта для взаимодействия с его элементами шкив, кинематически связанный с генератором, соединенным с маховиком, и средство амортизации, центробежный регулятор оборотов, включенный в кинематическую связь шкива с маховиком и генератором.
Данное устройство не может быть использовано на автомобильной дороге при движении транспортных средств.
Известно путевое устройство для преобразования механической энергии в электрическую (RU 2455183 C1, B61L 1/04, 14.03.2011), в котором повышение эффективности в процессе движения поезда достигается за счет превращения поступательного движения рельса во вращательное движение пьезоэлектрического преобразователя.
Данное устройство также не может быть использовано на автомобильной дороге при движении транспортных средств.
Целью предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности преобразования механической энергии транспортных средств, движущихся по автомобильной дороге в электрическую энергию.
Поставленная цель достигается за счет того, что для преобразования энергии используется устройство, выполненное в виде грузовой площадки, неподвижно закрепленной по направлению движения сверху на проезжей части автомобильной дороги с двумя подвижными наклонными навстречу друг другу качающимися аппарелями, шарнирно закрепленными на несущей раме и посредством поводка связанными с механизмом преобразования движения качания аппарелей во вращательное движение ротора электрического генератора.
Поводок шарнирно связан через паз с наклонной аппарелью и жестко с входным валом механизма преобразования движения аппарелей.
Механизм преобразования движения аппарелей жестко закреплен сбоку грузовой площадки вне проезжей части дороги и выполнен в виде муфты свободного хода, через редуктор с маховиком передающей вращение на ротор генератора.
Между наклонными аппарелями и несущей рамой установлены возвратные пружины.
Полезная модель "Устройство для преобразования механической энергии движущегося транспортного средства в электрическую энергию" поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен вид сбоку на устройство;
на фиг. 2 изображен вид сверху на устройство;
на фиг. 3 изображен вид сверху на несущую раму;
на фиг. 4 изображен разрез А-А фиг. 2 по наклонной аппарели;
на фиг. 5 изображен вид Б снизу на наклонную аппарель;
на фиг. 6 изображен разрез В-В фиг. 1 по цилиндрическим втулкам и пальцам;
на фиг. 7 изображен разрез Г-Г фиг. 2 по возвратным пружинам;
на фиг. 8 изображен разрез Д-Д фиг. 2;
на фиг. 9 изображен разрез Е-Е фиг. 8;
на фиг. 10 изображен разрез М-М фиг. 2;
на фиг. 11 изображен вид П фиг. 10 на узел соединения поводка с муфтой свободного хода, редуктором, маховиком и генератором.
Предлагаемое устройство (фиг. 1 и 2) содержит грузовую площадку 1 с двумя симметрично установленными подпружиненными наклонными аппарелями 2, шарнирно закрепленными на несущей раме 3. Несущая рама 3 снабжена четырьмя кронштейнами 4 и жестко закреплена на проезжей части дороги по направлению движения транспорта посредством четырех анкеров 5. Анкеры 5 выполнены в виде цилиндрического стержня и вертикально установлены в отверстия, выполненные в проезжей части дороги.
Несущая рама 3 выполнена в виде жесткой сварной конструкции (фиг. 3) и включает две продольные балки 6, связанные поперечными балками 7 и двумя наклонными концевыми балками 8. К концевым балкам 8 с нижней стороны жестко прикреплены цилиндрические втулки 9 с соосными между собой сквозными отверстиями 10 (фиг. 3). В каждой продольной балке 6 с противоположных сторон симметрично установлены цилиндрические втулки 11 (фиг. 3) в которых выполнены сквозные отверстия 12, соосные с отверстиями 10.
Каждая наклонная аппарель 2 (фиг. 1, 2, 4, 5) содержит настил 13 на котором с нижней стороны жестко путем сварки установлены ребра: продольные 14 и поперечные 15, обеспечивающие жесткость настила 13. С боковой стороны каждой аппарели 2, обращенной в сторону концевой балки 8, установлены цилиндрические втулки 16 (фиг. 4, 5) с соосными между собой сквозными цилиндрическими отверстиями 17. Между собой несущая рама 3 и наклонные аппарели 2 связаны посредством пальцев 17 (фиг. 1, 6). Фиксация пальцев 17 от выпадания осуществляется шплинтами 18 (фиг. 6).
Для фиксации аппарелей 2 в верхнем положении I (фиг. 1) между ними и несущей рамой 3 установлены возвратные пружины 19 (фиг. 7) с помощью обечаек 20 и 21, неподвижно закрепленных посредством сварки соответственно на поперечных балках 7 несущей рамы 3 (фиг. 3) и на настиле 13 аппарелей 2 (фиг. 5).
Для обеспечения перемещения аппарелей 2 в нижнее положение II при движении по ним транспортных средств, между собой они установлены с зазором К (фиг. 8), а в вертикальном ребре 14 одной из аппарелей 2 выполнен паз 23 длинной "Л" под палец 24.
Между собой симметрично установленные аппарели 2 (фиг. 1, 2, 8) связаны двумя кронштейнами 22. Каждый кронштейн 22 одним концом жестко закреплен на ребре 14 одной из аппарелей 2, а другим концом шарнирно закреплен в пазу 23 другой симметричной аппарели 2 посредством пальцев 24, фиксируемых шплинтами 25 (фиг. 9).
В крайнем вертикальном ребре 14 одной из аппарелей 2 (фиг. 2, 10 - например левая аппарель) выполнен паз 26 длиной "Н", в котором установлен палец 27, зафиксированный в одном конце поводка 28 шплинтом 29 (фиг. 10, 11).
Другой конец поводка 28 жестко закреплен на конце вала 30, который с возможностью вращения установлен в цилиндрическом отверстии кронштейна 31. Кронштейн 31 с помощью сварки жестко закреплен на продольной балке 6 (фиг. 11).
Другой конец вала 30 соединен через муфту свободного хода 32 с редуктором 33, повышающим обороты вала 30 до величины, необходимой для вращения ротора электрического генератора 34 в режиме выработки электрического тока. На выходном валу редуктора 33 установлен маховик 35, накапливающий кинетическую энергию при вращении редуктора 33. Маховик 35 через соединительную муфту 36 связан с генератором 34.
Редуктор 33 и генератор 34 установлены на кронштейне 37, жестко закрепленном на продольной балке 6 (фиг. 11).
Генератор 34 посредством электрических кабелей 38 соединен с аккумуляторными батареями 39 (фиг. 2).
От возможности механических повреждения и атмосферных осадков редуктор 33 и генератор 34 закрыты защитным кожухом 40 (фиг. 1, 2)
Устройство работает следующим образом. При наезде транспортного средства на наклонные аппарели 2, связанные между собой кронштейнами 22, с любой стороны, пружины 19 сжимаются, аппарели 2 опускаются из положения I в положение II (фиг. 1, 10), перемещая вниз поводок 28 и, поворачивая вал 30, приводя во вращение муфту свободного хода 32, редуктор 33, маховик 35 и генератор 34.
Вращение генератора 34 обеспечивает выработку электрического тока, передающегося по кабелям 38 на аккумуляторные батареи 39, а далее - к потребителям.
После проезда транспортного средства сжатые пружины 19 возвращают аппарели 2 в положение I и устройство готово к следующему проезду транспортного средства.
При движении аппарелей 2 из положения II в положение I муфта свободного хода 32 отключается и не препятствует вращению маховика, продолжающего, вследствие запаса кинетической энергии вращать генератор 34.
Таким образом, указанное устройство обеспечивает преобразование механической энергии движущегося транспортного средства в электрическую энергию.