ДВИЖИТЕЛЬ ДЛЯ ПЛАВУЧЕГО СРЕДСТВА

Предлагаемое техническое решение относится к области судовых движителей, в частности, мелкого судостроения, и может быть использовано для создания малогабаритных плавучих средств: лодок, катеров и т.п., обеспечивающих наилучшие условия плавучести при минимально возможных энергетических затратах.
Аналогичные технические решения известны см., например, патент Российской Федерации №2054360, который содержит:
- плавучее средство;
- ведущие колеса, расположенные в задней части, справа и слева по бортам корпуса плавучего средства и закрепленные на выходящих из корпуса плавучего средства концах, горизонтально расположенного и перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства, вала;
- ведомые колеса, расположенные в передней части, справа и слева по бортам корпуса плавучего средства и подвижно установленные на концах, горизонтально расположенного, перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства и закрепленного на корпусе плавучего средства цилиндрического стержня;
- первую замкнутую гибкую ленту, расположенную с правой стороны борта корпуса плавучего средства и установленную своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с правой стороны борта корпуса плавучего средства;
- вторую замкнутую гибкую ленту, расположенную с левой стороны борта корпуса плавучего средства и установленную своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с левой стороны борта корпуса плавучего средства;
- опорные катки, расположенные справа и слева по бортам корпуса плавучего средства, подвижно установленные в горизонтальных направляющих, закрепленных с правой и с левой стороны корпуса плавучего средства и взаимодействующие своими соответствующими внешними поверхностями с внутренними поверхностями соответствующих первой и второй замкнутых гибких лент;
- лопасти «Г»-образной формы, шарнирно закрепленные на соответствующих замкнутых первой и второй гибких лент;
- кожухи, установленные соответственно над верхней частью первой и второй замкнутых гибких лент;
- привод, установленный внутри корпуса плавучего средства и подсоединенный своим выходом к валу ведущих колес.
Общими признаками предлагаемого технического решений и вышеохарактеризованного аналога являются:
- плавучее средство;
- ведущие колеса, расположенные в задней части, справа и слева по бортам корпуса плавучего средства и закрепленные на концах, выходящих из корпуса плавучего средства, горизонтально -расположенного и перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства, вала;
- ведомые колеса, расположенные в передней части, справа и слева по бортам корпуса плавучего средства и подвижно установленные на концах, горизонтально расположенного, перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства и закрепленного на корпусе плавучего средства, цилиндрического стержня;
- первая замкнутая гибкая лента, расположенная с правой стороны борта корпуса плавучего средства и установленная своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с правой стороны борта корпуса плавучего средства;
- вторая замкнутая гибкая лента, расположенная с левой стороны борта корпуса плавучего средства и установленная своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с левой стороны борта корпуса плавучего средства;
- опорные катки, расположенные и закрепленные с правой и с левой стороны бортов корпуса плавучего средства и взаимодействующие своими соответствующими внешними поверхностями с внутренними поверхностями соответствующих первой и второй замкнутых гибких лент;
- привод, установленный внутри корпуса плавучего средства и подсоединенный своим, выходом к валу ведущих колес;
- лопасти.
Известно также аналогичное техническое решение, см., например, патент Российской Федерации №2089441, который выбран в качестве прототипа и который содержит:
- плавучее средство;
- ведущие колеса, расположенные в задней части, справа и слева по бортам плавучего средства и закрепленные на выходящих из корпуса плавучего средства концах, горизонтально расположенного и перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства, вала;
- ведомые колеса, расположенные в передней части, справа и слева по бортам корпуса плавучего средства и подвижно установленные на концах, горизонтально расположенного, перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства и закрепленного на корпусе плавучего средства, цилиндрического стержня (вала);
- первую замкнутую гибкую ленту, расположенную с правой стороны борта плавучего средства и установленную своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с правой стороны борта плавучего средства;
- вторую замкнутую гибкую ленту, расположенную с левой стороны борта плавучего средства и установленную своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с левой стороны борта плавучего средства;
- опорные катки, расположенные и закрепленные с правой и с левой стороны бортов плавучего средства и взаимодействующие своими соответствующими внешними поверхностями с соответствующими внутренними поверхностями первой и второй замкнутых гибких лент;
- лопасти, равномерно расположенные и закрепленные одними из своих продольных кромок параллельно поперечным осям первой и второй замкнутых гибких лент, на соответствующих внешних поверхностях первой и второй замкнутых гибких лент;
- привод, установленный внутри плавучего средства и подсоединенный своим выходом к валу ведущих колес;
- основные кожухи, установленные соответственно над верхней частью первой и второй замкнутых гибких лент;
- дополнительные кожухи, установленные соответственно над нижней частью первой и второй замкнутых гибких лент.
Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются:
- плавучее средство;
- ведущие колеса, расположенные в задней части, справа и слева по бортам плавучего средства и закрепленные на концах, выходящих из корпуса плавучего средства, горизонтально расположенного и перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства, вала;
- ведомые колеса, расположенные в передней части, справа и слева по бортам плавучего средства и подвижно установленные на концах, выходящих из корпуса плавучего средства, горизонтально расположенного, перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства цилиндрического стержня;
- первая замкнутая гибкая лента, расположенная с правой стороны борта плавучего средства и установленная своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с правой стороны борта плавучего средства;
- вторая замкнутая гибкая лента, расположенная с левой стороны борта плавучего средства и установленная своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с левой стороны борта плавучего средства;
- привод, установленный внутри плавучего средства и подсоединенный своим выходом к валу ведущих колес;
- лопасти;
- опорные катки, расположенные и закрепленные с правой и с левой стороны бортов плавучего средства и взаимодействующие своими соответствующими внешними поверхностями с соответствующими внутренними поверхностями первой и второй замкнутых гибких лент.
Технический результат, который невозможно достичь ни одним из вышеохарактеризованных аналогов, заключается в обеспечении наилучшей плавучести плавучего средства с минимально возможными энергозатратами и в расширении арсенала технических средств.
Причиной невозможного достижения технического результата, указанного выше, является то, что сложившаяся практика в созданий-движителей для плавучих средств, предусматривает, как правило, использование различных конструкций лопастей (см., например, авторские свидетельства СССР №800027, №1594066 и патенты Российской Федерации №2054360, №2089441 и №2141430) или использование дополнительных замкнутых гибких лент с дополнительными ведомыми и ведущими колесами (см., например, авторское свидетельство СССР №1594066), для снижения гидродинамического сопротивления воды, оказываемое движению
плавучему средству и получение, как следствие этому, более лучших тяговых усилий, а вопросам, связанным с поиском решений, обеспечивающих наилучшие условия плавучести плавучего средства, при минимально возможных энергетических затратах должного внимания не уделялось.
Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений, можно сделать вывод о том, что задача создания движителей для плавучего средства, обеспечивающих наилучшие условия плавучести при минимально возможных энергетических затратах, является актуальной на сегодняшний день.
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что движитель для плавучего средства, содержащий плавучее средство, ведущие колеса, расположенные в задней части, справа и слева по бортам плавучего средства и закрепленные на выходящих из корпуса плавучего средства концах вала, горизонтально расположенного и перпендикулярно установленного относительно продольной оси плавучего средства, ведомые колеса, расположенные в передней части, справа и слева по бортам плавучего средства и подвижно установленные на выходящих из корпуса плавучего средства концах цилиндрического стержня, горизонтально расположенного, перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства, первую замкнутую гибкую ленту, расположенную с правой стороны борта плавучего средства и установленную своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с правой стороны борта плавучего средства; вторую замкнутую гибкую ленту, расположенную с левой стороны борта плавучего средства и установленную своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущего и ведомого колес, расположенных с левой стороны борта плавучего средства, опорные, катки, расположенные и закрепленные с правой и с левой стороны бортов плавучего средства и взаимодействующие. своими соответствующими внешними поверхностями с соответствующими внутренними поверхностями первой и второй замкнутых гибких лент, привод, установленный внутри плавучего средства и подсоединенный своим выходом к валу ведущих колес и лопасти: - снабжен элементами с положительной плавучестью, выполненными в виде герметичных емкостей прямоугольной формы, расположенных своими продольными осями перпендикулярно продольным осям первой и второй замкнутых гибких лент, установленных плотно прилегающими своими нижними гранями боковых сторон к противолежащим нижним граням боковых сторон, рядом расположенных герметичных емкостей прямоугольной формы и закрепленных своими соответствующими боковыми сторонами с плотно
прилегающими друг к другу нижними гранями на соответствующих внешних поверхностях первой и второй замкнутых гибких лент, а лопасти, равномерно расположены и закреплены одними из своих продольных кромок параллельно продольным осям герметичных емкостей прямоугольной формы на части или на каждой из внешних поверхностей герметичных емкостей прямоугольной формы.
Введение элементов с положительной плавучестью их форма выполнения, расположение и закрепление, и расположение и закрепление лопастей, как указано выше, позволяет посредством привода привести во вращение ведущие и ведомые колеса и расположенные на внешних поверхностях ведущих и ведомых колес замкнутые гибкие ленты, без смещения последних в вертикальных плоскостях за счет стабилизации их положения опорными катками, привести к перемещению и вращению, относительно вращающихся ведущих и ведомых колес, элементы с положительной плавучестью, выполненные в виде герметичных емкостей прямоугольной формы, имеющие необходимые и достаточные площади внешних поверхностей, контактирующие с водной поверхностью и обеспечивающие требуемую плавучесть плавучему средству, расположенные своими продольными осями перпендикулярно продольным осям первой и второй замкнутых гибких лент, установленных плотно прилегающими своими нижними гранями боковых сторон к противолежащим нижним граням боковых сторон, рядом расположенных герметичных емкостей прямоугольной формы и закрепленных своими боковыми сторонами, с плотно прилегающими друг к другу нижними гранями, на внешних поверхностях первой и второй замкнутых гибких лент и лопасти, равномерно расположенные и закрепленные одними из своих продольных кромок параллельно продольным осям герметичных емкостей прямоугольной формы, на части или на каждой (в соответствии с требованиями проектирования) из внешних поверхностей герметичных емкостей прямоугольной формы, создать, за счет необходимой и достаточной плавучести элементов с положительной плавучестью, отклоняющимися своими верхними гранями друг от друга при прохождении изгибающих участков (внешних поверхностей ведущих и ведомых колес), последовательное поступательное перемещение, друг за другом, по элипсообразному кругу элементов с положительной плавучестью, взаимодействующих частями своих внешних поверхностей с водной поверхностью и лопастей, отталкивающихся от водной поверхности, выталкивающие усилия (подъемную силу) и тяговые усилия плавучему средству, осуществить подъем и размещение плавучего средства над водной поверхностью, а за счет созданных тяговых усилий и воздушного потока между внешней поверхностью дна корпуса
плавучего средства и водной поверхностью, удерживающим при движении над водной поверхностью плавучее средство, осуществить движение плавучего средства над водной поверхностью с минимально возможными энергетическими затратами, так как мощность привода затрачивается только на последовательные поступательные перемещения своими частями внешних поверхностей элементов с положительной плавучестью по водной поверхности и не расходуется на создание вращения и перемещения в водной среде каждого отдельно взятого элемента с положительной плавучестью, в чем и проявляется достижение технического результата, указанного выше.
Предлагаемый движитель для плавучего средства поясняется нижеследующим описанием и чертежом, на котором представлен двигатель для плавучего средства.
Предлагаемый движитель для плавучего средства содержит:
- плавучее средство - 1;
- ведущие колеса - 2(3), расположенные в задней части, справа и слева по бортам плавучего средства - 1 и закрепленные на выходящих из корпуса плавучего средства - 1 концах вала - 4, горизонтально расположенного и перпендикулярно установленного относительно продольной оси корпуса плавучего средства - 1;
- ведомые колеса - 5(6), расположенные в передней части, справа и слева по бортам плавучего средства - 1 и подвижно установленные на выходящих из корпуса плавучего средства - 1 концах цилиндрического стержня - 7, горизонтально расположенного и перпендикулярно установленного относительно продольной оси плавучего средства -
- первую замкнутую гибкую ленту - 8, расположенную с правой стороны борта плавучего средства - 1 и установленную своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущих и ведомых колес - 2 и 5, расположенных с правой стороны борта плавучего средства - 1;
- вторую замкнутую гибкую ленту - 9, расположенную с левой стороны борта плавучего средства - 1 и установленную своей внутренней поверхностью на внешних поверхностях ведущих и ведомых колес - 3 и 6, расположенных с левой стороны борта плавучего средства - 1;
- опорные катки - 10 (11), расположенные и закрепленные справа и слева по бортам плавучего средства - 1, подвижно установленные на одних из концов стоек, закрепленных другими своими концами, соответственно, с правой и с левой стороны бортов плавучего средства - 1, в нижней части корпуса плавучего средства - 1 и взаимодействующие своими соответствующими внешними поверхностями с
соответствующими внутренними поверхностями первой - 8 и второй - 9 замкнутых гибких лент;
- элементы - 12(13) с положительной плавучестью, выполненные, например, в виде герметичных емкостей прямоугольной формы, расположенных своими продольными осями перпендикулярно продольным осям первой - 8 и второй - 9 замкнутых гибких лент, установленных плотно прилегающими своими нижними гранями боковых сторон к противолежащим нижним граням боковых сторон рядом расположенных (соседних) герметичных емкостей прямоугольной формы и закрепленных своими боковыми сторонами с плотно прилегающими нижними гранями на внешних поверхностях первой - 8 и второй - 9 замкнутых гибких лент, соответственно;
- лопасти - 14 (15), выполненные, например, в виде пластин прямоугольной формы, равномерно расположенные и закрепленные одними из своих продольных (кромок) параллельно продольным осям герметичных емкостей прямоугольной формы, на части или на каждой из внешних поверхностей герметичных емкостей прямоугольной формы, элементов - 12(13) с положительной плавучестью;
- привод - 17, установленный внутри плавучего средства - 1и подсоединенный своим выходом к валу - 4 ведущих колес - 2(3), например, о схеме - фиг.36, представленной в патенте Российской Федерации №2141430.
Предлагаемый движитель для плавучего средства работает следующим образом. Включают привод - 17 и приводят во вращение ведущие - 2 (3) и ведомые - 5 (6) колеса и, расположенные на их внешних поверхностях первую - 8 и вторую - 9 замкнутые гибкие ленты, без смещения последних в вертикальных плоскостях за счет стабилизации их положения опорными катками - 10 (11), элементы - 12 (13) с положительной плавучестью, закрепленные на внешних поверхностях первой - 8 и второй - 9 замкнутых гибких лент и лопасти - 14 (15), закрепленные своими кромками на внешних поверхностях элементов - 12 (13) с положительной плавучестью. В/ результате такого вышеописанного вращения и перемещения в водной среде, в том числе и элементов - 12 (13) с положительной плавучестью, имеющих необходимые и достаточные площади внешних поверхностей, контактирующих с водной поверхностью, обеспечивающих требуемую плавучесть плавучему средству - 1. осуществляется последовательное поступательное перемещений, друг за другом, по элипсообразному кругу частей внешних поверхностей элементов - 12 (13) с положительной плавучестью по водной поверхности и лопастей - 14 (15), отталкивающихся от водной среды, что приводит к созданию подъемной. силы и тяговых усилий для плавучего средства - 1. Плавучее средство - 1. «всплывает» над
9 водной поверхностью и, за счет тяговых усилий и образующегося воздушного потока между дном плавучего средства - 1 и водной поверхностью, плавучее средство - 1 совершает движение над водной поверхностью, с минимальной возможными энергетическими затратами, так как элементы - 12 (13) с положительной плавучестью обеспечивают более лучшую плавучесть и более лучшее удержание плавучего средства - 1 над водной поверхностью при его движении.
Таким образом, предлагаемый движитель для плавучего средства обеспечивает дополнительную плавучесть за счет введения элементов с положительной плавучестью, а их последовательные и поступательные перемещения по водной поверхности значительно снижают энергетические затраты, поэтому предлагаемый движитель для плавучего средства, займет достойное место среди известных объектов аналогичного назначения.