ВИНТОВОЙ ДВИЖИТЕЛЬ
SCREW PROPULSOR

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.
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.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и ограниченные технологические возможности при использовании устройства для движения на воде и под водой.
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.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности при использовании устройства для движения на суше и сложность конструкции.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет возможности использования устройства для движения на суше, воде и под водой, а также упрощение конструкции.
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.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого винтового движителя.
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.
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.
Новизна заключается также в том, что винтовая рубашка выполнена из одной или более лент, что расширяет технологические возможности и упрощает изготовление.
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.
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.
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.
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 возможности
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.