ДОРОЖНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к оборудованию для преобразования механической энергии проезжающего по нему автотранспорта в электрическую энергию.
Известна дорожная энергетическая установка, включающая нажимную платформу, сопряженный с ней подпружиненным штоком преобразователь движения в виде кинематической пары «шатун-коромысло» и генератор, которая, по средством преобразователя и генератора, при взаимодействии автотранспорта с нажимной платформой установки преобразует энергию проезжающего по ней автотранспорта в электрическую энергию (Патент на полезную модель RU 205 403 U1. Российская Федерация,  МПК F03G 7/08 (2006.01). Дорожная энергетическая установка / Ю.М. Ляшенко, А.В. Прудий, М.Н. Колесник. – № 2021110180; заявл. 12.04.2021; опубл.13.07.2021, Бюл. № 20).
Наиболее близким к предлагаемому устройству является дорожная энергетическая установка, включающая нажимную платформу, выполненную составной из неподвижного основания и подвижной панели, соединенной с подпружиненным штоком, который взаимодействует с реверсивным преобразователем возвратно-поступательного движения штока во вращательное движение вала генератора, питающего аккумуляторные батареи. [Патент на изобретение №2359152 Российская Федерация, МПК F03G 7/08 (2006.01) Энергетическая установка / И.М. Абачараев, М. Абачараев, С.Ч. Кушиев // №2008108346/06; заявлено 03.03.2008; опубл. 20.06.2009 Бюл. №17].
Техническое решение направлено на выработку электроэнергии при одновременном снижении аварийности автотранспорта, загазованности и уровня шума на улице, повышение пропускной способности автотранспорта, а также на обеспечение плавного наезда и съезда с энергетической установки.
Технический результат достигается за счет выполнения подвижной панели нажимной платформы из предварительно выгнутого гибкого материала. При въезде автотранспорта на подвижную панель, последняя, под воздействием веса автотранспорта, прогибается, удлиняется (вытягивается в длину) и принимает горизонтальное положение. Уровень шума, загазованность и плавность наезда и съезда снижаются за счет гибкой конструкции подвижной панели нажимной платформы энергетической установки, концы которой всегда находятся на уровне дорожного полотна.
Основными недостатками прототипа является низкий срок службы подвижной панели, поскольку при проезде автотранспорта по предварительно выгнутому металлическому листу, крутящий момент от колеса, перемещающийся через предварительно выгнутый металлический лист, сначала сжимает его переднюю половину, он крутится, а затем раскручивается - создается рикошет энергии между передней и задней частью. Длительное воздействие на металл повторно-переменных напряжений снижает порог усталости материала, вызывает образование трещин и разрушение.
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение надежности и энергоэффективности дорожной энергетической установки.
Технический результат достигается за счет того, что в дорожной энергетической установке, нажимная платформа выполняется составной из неподвижного основания и подвижной панели. Подвижная панель сопрягается посредством подпружиненного штока с преобразователем движения в виде кинематической пары «шатун - коромысло». Преобразователь посредством приводного вала через обгонную муфту связан с маховиком и электрическим генератором. Неподвижное основание снабжается шарнирами и перфорируется поперечными пазами. Подвижная панель жестко закрепляется на вращающемся в шарнирах валу, выполняется в виде устанавливаемых в пазы неподвижного основания зубьев в форме кругового сегмента и сопрягается со штоком преобразователя устанавливаемым на шток роликом.
Нажимная платформа выполнена составной из неподвижного основания и подвижной панели, совершающей поворотно-колебательное движение,  в виде устанавливаемых в пазы неподвижного основания зубьев в форме кругового сегмента, обеспечивает низкий уровень шума, загазованности и плавность наезда и съезда автомобиля с дорожной энергетической установки.
При этом, в сравнении с панелью возвратно - поступательного движения, ход которой ограничивается высотой гребня и, согласно ГОСТ, не должен превышать 70 мм, колебательная панель обеспечивает существенное увеличение хода штока, а следовательно, и количества накапливаемой энергии.
Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 – конструктивная схема дорожной энергетической установки; на фиг. 2 – то же, вид сверху.
,
В предлагаемой дорожной энергетической установке нажимная платформа выполняется составной из перфорированного поперечными пазами 4 неподвижного основания 1 и подвижной колебательной панели 2. Колебательная панель 2 в виде зубьев 5 в форме кругового сегмента сопрягается со штоком 3. Шток 3 снабжен роликом 6 и пружиной 7, возвращающей колебательную панель 2 нажимной платформы в исходное положение после снятия с нее нагрузки. Неподвижное основание 1 снабжено шарнирами 9. Подвижная панель 2 жестко закрепляется на вращающемся в шарнирах 9 валу 8. Механизм преобразования движения, выполняется в виде кинематической пары звеньев шатун 10 и коромысло 11. Шатун 10 шарнирно связывается с подпружиненным штоком 3 а коромысло 11 жестко соединяется с приводным валом 12 механизма преобразования движения. Приводной вал 12 через обгонную муфту 13 связан с маховиком 14 и электрическим генератором 15.
Принцип работы предлагаемой дорожной энергетической установки следующий.
При наезде автомобиля на подвижную панель 2 нажимной платформы последняя, под воздействием веса автотранспорта, начинает вращательное движение вниз, воздействуя через ролик 6 на шток 3 и сжимая пружину 7. При этом неподвижное основание 1 нажимной платформы, перфорированной продольными пазами 4, находясь на уровне дорожного полотна, способствует плавности наезда, пересечения искусственной неровности и съезда с нее, так как колесо движется по неподвижному основанию 1, утапливая колебательную панель 2. Шток 3 опускается вниз и приводит в действие шатун 10. Шатун 10 приводит во вращательное движение коромысло 11, которое вращает приводной вал 12 и через обгонную муфту 13 приводит во вращение маховик 14 и ротор электрического генератора 15. При этом происходит накапливание, аккумулирование энергии маховиком 14 и ротором генератора 15.
При съезде автомобиля с подвижной колебательной панели 2 нажимной платформы, последняя под воздействием силы сжатия пружины 7, вращаясь, поднимается вверх. Вместе с колебательной панелью 2 нажимной платформы поднимается вверх шток 3, возвращая в исходное положение звенья механизма преобразования движения - шатун 10 и коромысло 11. В процессе этого коромысло 11 вращает приводной вал 12 в обратную сторону, а маховик 14 и ротор электрического генератора 15, так как они связаны с приводным валом 12 через обгонную муфту 13, продолжают вращаться в первоначальном направлении за счет накопленной кинетической энергии. При этом генератором 15 происходит выработка электроэнергии.
Таким образом, предлагаемая дорожная энергетическая установка выгодно отличается от существующих аналогов тем, что плавность наезда и съезда с энергетической установки обеспечивается устанавливаемым в уровень покрытия дорожного полотна неподвижным перфорированным основанием, а механоэлектрический преобразователь приводится в движение утапливанием кинематически связанных с ним круговых сегментов подвижной колебательной панели, что существенно повышает надёжность и энергоэффективность конструкции.