Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4042
.pdf
автомобиля у основания консольной пружины тем же способом крепления; он простирается вниз и
соединяется с поперечным стержнем, образуя вместе с консольной пружиной треугольный элемент с
раскосами. Радиусный стержень, разумеется, изогнут на концах так, чтобы прилегать к консольной пружине и
стяжному элементу, и предпочтительно имеет обратный изгиб между своими концами, так что, помимо
выполнения функции простого радиусного стержня, он упруго сжимаем по своей длине.
- Указанный радиусный элемент, согласно другой особенности данного изобретения, может иметь такую
форму, что образует тупой угол с консольной пружиной, с которой он соединен, с целью повышения
устойчивости всей конструкции.
Задняя консольная рессора с той же стороны автомобиля также усилена радиусной тягой и поперечной
балкой, но, разумеется, она простирается назад и вниз от рамы автомобиля в противоположном направлении
от передней рессоры. Два вышеупомянутых элемента соединены между собой спиральными пружинами
натяжения, так что любое движение одной из консольных пружин плавно передается на другую консольную
пружину. Указанные выше спиральные пружины натяжения, как правило, имеют два элемента, и они
соединены между собой путем взаимодействия каждой из них с качающимся рычагом, закрепленным на раме
транспортного средства 80. Для удобства, качающийся рычаг имеет штифт с вращающейся втулкой, на
внешней поверхности которой имеются канавки для крепления крючкообразных концов спиральных пружин
натяжения. 85 Спиральные пружины натяжения могут быть соединены с вышеупомянутыми стяжными
элементами и радиусными стержнями пружин путем снабжения каждой спиральной пружины раздвоенным
концом и штифтом, который зацепляется за стяжной элемент, при этом свободный конец стяжного элемента
загнут назад и зажат к концу радиусного стержня и прилегающей части стяжного элемента.
В качестве альтернативы, конец спиральной пружины может быть сплющен на 95 градусов, а три плоских
элемента непосредственно скреплены болтами, что позволяет избежать использования каких-либо
шарнирных соединений, требующих смазки.
Указанный выше качающийся рычаг, к которому крепятся две спиральные пружины натяжения IC0 с одной
стороны транспортного средства, жестко закреплен на качающемся валу, проходящем поперек транспортного
средства и вращающемся в соответствующих подшипниках; соответствующий качающийся рычаг 1 OS с
другой стороны транспортного средства также закреплен на том же валу, обеспечивая соединение
пружинного механизма с двух сторон транспортного средства, как описано выше. 110 Вместо жестких
качающихся рычагов, закрепленных на качающемся валу, можно использовать листовую пружину,
закрепленную на одном конце и соединенную с вышеупомянутыми элементами на другом конце, так, чтобы
она стремилась удерживать всю пружинную систему в ее среднем положении.
В качестве альтернативы, при использовании качающихся рычагов, их можно сделать короче, чем указанные
выше радиусные элементы пружин, чтобы обеспечить стабильность всей системы, и при этом их не
обязательно соединять друг с другом по всей раме автомобиля.
Поскольку для каждой консольной пружины используется только один лист, целесообразно предусмотреть
предохранительное устройство на случай поломки основной пружины.
Согласно другой особенности данного изобретения, это достигается путем обеспечения, например, на
передней консольной пружине.
вторая листовая рессора, которая крепится к оси вместе с основной рессорой и проходит под основной
рессорой в сторону рамы автомобиля. Свободный конец этой дополнительной пружины соединен скобой со
второй дополнительной листовой пружиной, которая закреплена на раме автомобиля над основной пружиной;
такое устройство обеспечивает, что в случае обрыва основной пружины скоба поворачивается под углом в
устойчивое положение, контактируя с обрывком основной пружины, и нагрузка затем передается через скобу
на дополнительную или предохранительную пружину.
При использовании тормозов на передних колесах транспортного средства или в случаях, когда желательно
не использовать специальный торсионный элемент на задней оси, может потребоваться усиление основных
пружин для компенсации дополнительных нагрузок, возникающих при торможении и движении. Это усиление
удобно осуществлять с помощью нескольких листовых рессор последовательно меньшей длины обычным
способом, непосредственно взаимодействующих с вышеупомянутой предохранительной пружиной.
Согласно другой особенности изобретения, может быть предусмотрено решение для компенсации
дополнительных напряжений, возникающих при торможении или движении, путем расположения консольных
пружин таким образом, чтобы они были приблизительно горизонтальными, а не наклонены вниз от рамы к
оси. Для обеспечения практически параллельного движения оси и предотвращения частичного
вращательного движения оси относительно рамы может быть предусмотрена дополнительная рессорная
пластина или радиусный стержень, расположенные приблизительно параллельно консольной рессоре. Кроме
того, эта листовая пружина или радиусный стержень могут быть расположены в плоскости под небольшим
углом к консольной пружине для облегчения ее соединения с рамой, или же они могут быть параллельны
консольной пружине, но смещены относительно ее вертикального положения.
Данное изобретение также охватывает сочетание с любой известной или обычной системой пружин
пружинного механизма, описанного выше, когда известный тип пружины сконструирован настолько легко, что
не способен самостоятельно выдерживать нагрузки, которым он подвергается, и используется для
дополнения усовершенствованной системы пружин в соответствии с данным изобретением, а также для
выполнения функции направляющих для осей в их движениях, управляемых пружинами.
Следует отметить, что различные конструктивные детали, такие как наличие направляющих соответствующей
кривизны в местах изгиба поперечных стяжных элементов, имеют важное значение.
Подробное описание отсутствует, но все подобные детали, представляющие собой общепринятую практику,
будут отражены в проекте.
Дата: 25 октября. 1924.
BOUILT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Llatton Garden, London, E.C. 1, Chartered Patent Agents.
7') ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования пружинной подвески или связанные с ней! или автомобили и аналогичные транспортные
средства.
1
Я, Джом Филд Эйб, бакалавр наук, подданный Великобритании, проживающий по адресу: «Элмс», Иллитон,
Дерби, графство Дерби, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение предназначено для усовершенствования пружинных подвесок для автомобилей и
подобных им транспортных средств и преследует цель обеспечить улучшенную конструкцию, при которой
вертикальное перемещение любого колеса контролируется совместным действием пружин для нескольких
колес, или, другими словами, используются объединенные возможности гибкости более чем одной пружины.
Ещё одной целью является создание конструкции, в которой вес самих пружин и связанных с ними частей,
благодаря которым рама транспортного средства опирается на оси, меньше, чем требуется при
использовании обычных типов пружин.
Данное изобретение применяется к пружинным подвескам того типа, в которых каждое из колес установлено
на консольной пружине, соответствующей этому колесу, а оси 100 указанных пружин соединены между собой
таким образом, что управляемое пружиной перемещение одного колеса в любом направлении, вверх или
вниз, стремится вызвать движение в противоположном направлении другого колеса 105 на той же стороне
транспортного средства, при этом соединение осуществляется с помощью элементов, воздействующих на
пружины через коромысла, шарнирно закрепленные на раме, благодаря чему пружины для обоих колес 11(
управляют движением каждого колеса. Передача движения от одного колеса другому далее называется
«компенсирующим» эффектом. Предлагаемые ранее пружинные подвески такого типа либо были
нестабильными, поскольку система не обеспечивала изначально среднего положения, в которое пружины
автоматически возвращались бы после снятия возмущающих воздействий, либо были снабжены
дополнительными пружинами, опирающимися на раму, с целью придания системе устойчивости, поскольку
колесные пружины с их соединением образовывали плавающую систему, не имеющую определенного
нормального или нейтрального положения.
Согласно данному изобретению, пружинная подвеска описанного типа характеризуется тем, что коромысла и
стяжные элементы расположены таким образом, что компенсирующий эффект постепенно уменьшается по
мере увеличения смещения колеса вверх; при таком расположении пружины обоих колес управляют
движением каждого колеса, а две пружины, соединенные между собой, образуют систему с определенным
нормальным или нейтральным положением; кроме того, конструкция такова, что сопротивление движению
любого колеса вверх постепенно возрастает по мере увеличения смещения этого колеса, что приводит не
только к исключительной гибкости при малых отклонениях, но и устраняет колебания системы.
Данное изобретение включает в себя пружинную подвеску, как описано выше, в которой компенсирующий
эффект передается через коромысло, соединенный с ним соединительный элемент и второе коромысло,
соединенное с тем же или другим соединительным элементом. Эти детали характеризуются тем, что каждое
коромысло расположено под углом к своему соединительному элементу таким образом, что компенсирующее
движение деталей увеличивает угол наклона одного и уменьшает угол наклона другого коромысла к своему
соединительному элементу.
Согласно еще одной особенности данного изобретения, консольные пружины могут быть шарнирно
соединены с рамой транспортного средства, а коромысла образованы выступами консольных пружин за
пределы их опорных точек.
Согласно еще одной особенности данного изобретения, дополнительная устойчивость, или склонность к
возвращению в нормальное нейтральное положение, может быть достигнута путем установки листовых
пружин, состоящих из одной или нескольких пластин каждая, закрепленных на раме и на каждой оси; такие
пружины также служат направляющими для осей.
Данное изобретение также охватывает конструкцию пружинной подвески, включающую переднюю и заднюю
консольные пружины, каждая из которых шарнирно закреплена на транспортном средстве между своими
концами, причем указанные пружины зацепляются своими передними и задними концами соответственно со
своими соответствующими осями, качающийся рычаг, шарнирно закрепленный между своими концами на
раме и имеющий свои рычаги, наклоненные друг к другу под углом 70, и соединенный соответственно
стяжными элементами, расположенными под углом к указанным рычагам, с внутренними, взаимно смежными
концами консольных пружин.
Данное изобретение также охватывает конкретную конструкцию 75, в которой передние и задние консольные
пружины жестко закреплены на раме транспортного средства, а вышеупомянутое соединительное средство
между пружинами выполнено в виде стяжного элемента, который 80 закреплен своими концами на пружинах
на их свободных или осевых концах или вблизи них, и направляется между своими концами с помощью
наклонных к нему элементов, так что он наклоняется к самим пружинам 85 в месте их соединения с ними.
Соединительный элемент, связывающий пружины, сам по себе может быть упругим, а его направляющие
могут быть выполнены в виде поперечных тяг, шарнирно закрепленных на раме транспортного средства, или
в виде гибких пружин, обеспечивающих эквивалентный эффект.
Прилагаемые чертежи. На рисунках с 1 по 4 схематически показаны различные варианты расположения
пружин в соответствии с изобретением 95, однако изобретение не ограничивается этими конкретными
вариантами. Таким образом, например, часть конструкции, показанной на одном рисунке, может быть
объединена с частью конструкции 100, показанной на другом рисунке.
Обращаясь сначала к рисунку 1, рама автомобиля обозначена номером 10, а передняя и задняя оси —
номерами 11 и 12 соответственно. Каждая из осей 105 установлена на консольной пружине 13, которая может
представлять собой только один лист или пластину и жестко закреплена одним концом 14 к раме
транспортного средства, а другим концом 15 — к оси. Каждая из пружин наклонена под углом 110 градусов
вниз от рамы к оси с обратной кривизной, и следует понимать, что при такой конструкции управляемое
пружинами движение оси не является простым круговым движением 115 градусов выше точки 14 или таким,
как это происходит, когда движение оси контролируется жестким шарнирно-поворотным радиусным стержнем.
Натяжной элемент 16, который может иметь форму витой пружины, как показано на рисунке 1, и быть упругим,
120 или нерастяжимым, в этом случае он может иметь форму тонкого листа пружинной стали или стержня,
крепится к передней оси 11 с помощью основной пружины 13, и этот натяжной элемент простирается от
передней оси 125, наклоняясь вперед к точке, определяемой стойкой 17.
Это может быть пружина или жесткий радиусный стержень, закрепленный на раме 10, или же это может быть
пружина, гибкость которой позволяет треугольной конструкции 13, 16, 17 деформироваться и позволять
передней части рамы 11 перемещаться относительно рамы.
От этой стойки 17 поперечная балка 16 продолжается назад деталью 18, которая может быть упругой, как
показано на рисунке, или нерастяжимой, и соединена своим задним концом с аналогичным набором деталей
для задней оси. Эффективная длина стойки 17 наклонена под углом к соединительному элементу 18.
Аналогичные обозначения относятся и к аналогичным деталям, соединенным с задней осью, но задняя стойка
17 расположена под углом к тяге в противоположном направлении, так что перемещение системы
увеличивает наклон одной части и уменьшает наклон другой. Кроме того, в случае стойки 17 возможная
модификация формы была проиллюстрирована линиями цепи. В местах соединения двух элементов 18 в
точке 19 они могут входить в зацепление с рычагом (например, с помощью крючкообразного конца на каждом
из них, входящего в зацепление с втулкой на рычаге), который установлен на валу, проходящем поперек рамы
транспортного средства и несущем аналогичный рычаг, аналогичным образом соединенный с пружинной
подвеской на другой стороне транспортного средства, причем последняя аналогична уже описанной.
Эти рычаги 20 могут быть короче стоек 17, чтобы обеспечить дополнительную устойчивость системы, и их не
обязательно жестко соединять с поперечным валом.
Листовые элементы 13, 16 могут быть закреплены на оси путем загибания конца полосы 16 вокруг конца
пружины 13 и закрепления ее на передней стороне передней оси болтом, проходящим через полосы пружины
и ось, а также зажимом, который охватывает пружины и крепится к заднему краю оси. Элемент 17,
выполняющий функцию распорки, расположен таким образом, что он находится под тупым углом к консольной
пружине 13, с целью повышения устойчивости всей конструкции.
Если консольные пружины 13 представляют собой только одиночные листы, то может быть целесообразно
предусмотреть предохранительное устройство на случай поломки. Это может представлять собой вторую
листовую рессору, закрепленную на оси и проходящую под основной рессорой 13 в направлении рамы;
свободный конец этой рессоры соединен скобой с концом другой рессоры, расположенной над основной
рессорой и закрепленной на раме, так что если основная рессора порвется, скоба переместится в устойчивое
положение, соприкасаясь с порванной основной рессорой, и примет на себя нагрузку.
Как видно, при расположении, показанном на рисунке 1, если одно из передних колес транспортного средства
сталкивается с препятствием, которое заставляет его подняться, треугольная рама 13, 16, 17 деформируется
по мере подъема оси, и на элемент 18 оказывается натяжение, которое передается через него на крепление
пружины задней оси с той же стороны, что и на элемент 18. В результате возникает тенденция к прогибу
заднего колеса или, что эквивалентно, к подъему задней части рамы транспортного средства. Таким образом,
подъемное движение, передаваемое переднему колесу, распределяется на оба конца рамы с этой стороны
автомобиля, так что общее перемещение рамы автомобиля уменьшается вдвое, а продольное раскачивание
рамы практически исключается. Поскольку стойка 17 образует тупой угол с консолью 13 под углом 80
градусов, движение оси 11 приводит к увеличению доли перемещения натяжного элемента 18 и,
следовательно, к увеличению сопротивления движению оси 11. 85 Взаимосвязь пружинных систем с двух
сторон транспортного средства посредством рычагов 20 и поперечного вала, к которому они крепятся,
обеспечивает передачу указанного движения одного переднего колеса на другую сторону транспортного
средства, что приводит к подъему другого переднего колеса и опусканию другого заднего колеса.
При желании, в конструкции, изображенной на рисунке 1, могут быть шарнирно закреплены 95 радиусных тяг,
связанных с осями, для направления их движения, хотя это и не обязательно, поскольку жесткое крепление
консольных пружин 13 к раме транспортного средства и оси эффективно ограничивает ось от любого бокового
перемещения транспортного средства. Также возможно использовать в сочетании с этой конструкцией тонкую
полуэллиптическую пружину на одной или обеих осях; такая пружина, будучи легче по конструкции, сама по
себе будет выдерживать нагрузки, которым подвергается подвеска.
На рисунке 2 показана другая конструкция, несколько похожая на изображенную на рисунке 1, но каждая из
консольных пружин 13, прикрепленных к верхней стороне оси, усилена аналогичной пружиной 26,
прикрепленной к нижней стороне оси или любым другим удобным способом и установленной на раме
транспортного средства 10 таким образом, чтобы быть практически параллельной пружине 1.3. Такая
конструкция обеспечивает практически параллельное движение вертикальной оси оси.
На этом рисунке также показана еще одна модификация. В ней два натяжных элемента 18, вместо того чтобы
быть соединенными вместе и с радиусным рычагом 20, соединены с двумя рычагами коромысла 27, 28,
который может быть установлен на валу 29, проходящем через раму транспортного средства.
Благодаря такой конструкции достигается повышенная устойчивость системы, поскольку 130 II i j i i 11 -
248,027 вращательное усилие, создаваемое натяжением элемента 18 на рычаге 27, имеет постепенно
уменьшающийся момент, в то время как момент силы, действующей на рычаг 28, одновременно
увеличивается, и наоборот.
В конструкциях, показанных на рисунках 1 и 2, элементы 16, 17 и 18 могут быть соединены между собой путем
перекрытия их сплющенных концов и вставки болта непосредственно через них, что позволяет избежать
использования каких-либо шарнирных соединений, требующих смазки. Кроме того, вместо использования
радиусных рычагов 20 или коромысловых рычагов 27, 28 для соединения двух натяжных элементов 18 с
одной стороны транспортного средства, их можно соединить напрямую, и в этом случае они могут быть
соединены с пружинным рычагом, другой конец которого жестко закреплен на раме транспортного средства
10.
Этот пружинный рычаг стремится удерживать всю пружинную подвеску в её среднем положении, но между
пружинной системой с двух сторон автомобиля отсутствует взаимосвязь.
На рисунке 3 показана еще одна модификация. Передняя и задняя оси 11, 12 установлены на консольных
пружинах 38, 39, которые шарнирно соединены с рамой автомобиля и имеют короткие рычаги 40, 41
(эквивалентные коромыслам или стойкам, упомянутым выше), соединенные между собой натяжным
элементом 42. Каждый из этих рычагов наклонен под углом к растягивающему элементу способом и с целью,
описанными выше в отношении рисунка 1. Этот растягивающий элемент может быть нерастяжимым, как
стержень, или упругим, как в ранее описанных конструкциях. Кроме того, он может быть соединен с
подвесками колес на другой стороне транспортного средства описанным ранее способом.
В качестве альтернативы, соединение между двумя сторонами транспортного средства может быть
осуществлено путем закрепления консольных пружин 38 или 39 на соответствующих поворотных стержнях и
протягивания этих стержней через транспортное средство для удержания соответствующих пружин с другой
стороны. В такой конструкции, если передняя и задняя консольные пружины закреплены на своих шарнирных
штоках, может использоваться единый соединительный элемент 42, который может работать любым удобным
способом на двух поперечных валах, за исключением рычагов посередине длины каждого вала.
Иллюстрируются две различные формы консольной пружины; пружина 88 имеет выдвинутые и загнутые
лепестки, образующие короткий рычаг 40, тогда как пружина 39 установлена в кронштейне, имеющем жесткий
рычаг 41, образующий короткий рычаг. Направление оси в вертикальной плоскости может быть
дополнительно осуществлено с помощью одной листовой рессоры 43, как показано на левой стороне рисунка
3, причем эта рессора жестко закреплена своими концами на кронштейне на раме 10 и 70 на оси 11; кроме
того, как показано на правом конце рисунка 3, один из листов рессоры 39 может быть выдвинут назад, как
показано на 44, и соединен с рамой транспортного средства с помощью съемной скобы. 75 Направляющая
пружина не обязательно должна быть однолистовой, поскольку для повышения устойчивости системы и
обеспечения передачи меньшей части нагрузки S(одной оси или колеса) на другую ось или колесо может
использоваться большее количество листов.
На рисунке 4 показана конструкция, которая по существу напоминает конструкцию на рисунке 3, но
консольные пружины имеют несколько иную конструкцию.
Вместо того чтобы быть соединенными между собой натяжным элементом, соединяющим короткие рычаги на
концах у основания консольных балок, две пружины 53, 54, которые шарнирно соединены с рамой 10,
вытянуты навстречу друг другу, а их смежные концы 55, 56 соединены скобами с двумя рычагами 57, 58
качающегося рычага, шарнирно закрепленного в точке 59 на раме транспортного средства. Принцип действия
этой пружинной системы в точности совпадает с описанным на рисунке 1, и нет необходимости повторять его
подробно. При желании, как описано выше, может быть предусмотрена плоская листовая рессора 60, которая
будет служить направляющей для оси при ее вертикальном перемещении, а рычаг 57, 58 может управляться
плоской пружиной 61, закрепленной на нем и закрепленной с другого конца 10b на раме транспортного
средства 10. Эта пружина дополнительно способствует удержанию всей системы в её среднем положении.
Соединение между пружинами с двух сторон транспортного средства может обеспечиваться посредством
поперечного вала 59, к которому подсоединены рычаги 57, 58 с каждой стороны транспортного средства. В
некоторых конструкциях автомобилей элементы рамы не параллельны друг другу, а расходятся назад, и в то
время как пружины для передних колес параллельны друг другу, пружины для задних колес расходятся назад.
Настоящее изобретение может быть применено к таким конструкциям, поскольку растягивающие элементы,
такие как 18, с одной стороны транспортного средства, не обязательно должны быть выровнены друг
относительно друга, при условии, что они соединены с радиусным элементом, таким как 125 на рисунке 1.
Кроме того, система может применяться к транспортным средствам, имеющим два или другое количество
колес, или к транспортным средствам, в которых движение и торможение осуществляется более чем на двух
колесах, с целью выравнивания нагрузки на колеса.
Важным преимуществом данного изобретения является то, что, хотя гибкость пружинной подвески может
быть увеличена в отношении перемещения одного колеса, сопротивление крену рамы, когда оба конца одной
стороны транспортного средства подвергаются одинаковому и одновременному воздействию, не обязательно
должно уменьшаться, и то же самое относится к «подпрыгиванию», когда обе оси движутся одинаково и
одновременно.
Как видно, настоящее изобретение обеспечивает систему пружинной подвески, благодаря которой
управляемые пружинами перемещения колеса передаются на раму транспортного средства таким образом,
что рама остается приблизительно горизонтальной, даже если перемещено только одно колесо; в результате
этого вертикальное перемещение рамы значительно уменьшается, и для движения автомобиля требуется
меньше энергии, поскольку масса перемещается приблизительно по прямой линии. Во всех случаях
использования однолистовых рессор пружины работают без трения и очень чувствительны к неровностям
дорожного покрытия. Пружины не требуют смазки, их можно красить вместе с рамами, они легко моются и
содержатся в чистоте. Кроме того, пружины можно спроектировать таким образом, чтобы они имели
увеличенный период колебаний, не делая их при этом чрезмерно длинными (3'15). Наконец, благодаря тому,
что перемещение каждого отдельного колеса распределяется по всей раме, сама рама не деформируется и
не скручивается в той степени, в которой это обычно происходит.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_248028.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=248028&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB248028A
[]
RtE $EFW E
A TES CP IF AT- A-- PATENT- SIPECIPTCATIOX Дата подачи заявки: октябрь. 28, 1924. Нет, 25,656/24.
248,028 Полный снимок слева: 25 августа 1925 года.
Завершено: 1 марта 1926 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в гребных винтах и двигателях с лопастным колесом.
Я, Карл Брюно Страндгрен, проживающий по адресу: 131, улица Чемпионне, Париж (18e), Франция,
гражданин Швеции, настоящим заявляю, что данное изобретение представляет собой следующее: лопастное
колесо с изменяемым шагом лопастей, имеющее соответствующее количество лопастей, способных
вращаться вокруг своих осей и поддерживаемых одной или несколькими опорами, вращающимися вокруг
общей оси o10. Вращение лопастей контролируется неподвижным ободом, эксцентричным относительно оси
опор и соединенным с лопастями механической системой или шатуном, неподвижный конец которого также
эксцентричен относительно оси 15 опор.
- Для изменения угла атаки лопастей можно регулировать эксцентриситет обода или шатуна. 20 Лопастное
колесо предназначено для использования в качестве пропеллера или двигателя.
Дата: 28 октября 1924 года.
C. BRUNO STRANDG'REN.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в гребных винтах и двигателях с лопастным колесом.
Я, Карл Биуно Страндгрен, проживающий по адресу: улица Чемпионне, 131, Париж, Франция, гражданин
Швеции, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
В основе моего изобретения лежат усовершенствования в конструкции лопастных колес с изменяемым шагом
лопастей, которые служат либо в качестве пропеллеров для транспортных средств, движущихся в жидкости,
либо в качестве двигателей, приводимых в действие движущейся жидкостью.
Мое усовершенствованное колесо относится к общему типу лопастных колес с изменяемым шагом лопастей,
включающих множество крыльев, лопастей или тому подобного, расположенных вокруг центрального вала,
перпендикулярного направлению его движения относительно жидкости, и вокруг которого указанные крылья
или подобные элементы могут вращаться, причем последние также приспособлены для качания вокруг осей,
параллельных центральному валу, при вращении вокруг него.
Вращение указанных лопастей достигается в некоторых случаях с помощью звеньев, шарнирно соединенных
с лопастями и взаимодействующих со неподвижными изогнутыми направляющими; в некоторых случаях с
помощью зубчатых колес, соответственно закрепленных и прикрепленных к указанным лопастям и
зацепляющихся друг с другом; а также с помощью цепного соединения звездочки.
Однако чаще всего это достигается с помощью неподвижного эксцентрикового элемента,
взаимодействующего с механическим устройством 60, оперативно соединенным с указанными лопастями,
благодаря чему вращение указанного механического устройства вокруг указанного эксцентрикового элемента
приводит к тому, что лопасти начинают качаться вокруг своих осей. 65 В известном лопастном колесе с
изменяемым шагом лопастей, предложенном для замены обычных морских гребных винтов, поворотные
лопасти или лопасти установлены на звездообразной опоре, закрепленной на вращающемся валу, ось
которого параллельна осям колебаний этих лопастей. Неподвижный эксцентрик, перемещаемый указанным
валом, взаимодействует с ремнем, к которому шарнирно прикреплено множество звеньев, причем другой
конец этих звеньев соответственно шарнирно прикреплен к указанным лезвиям. Предусмотрены средства для
изменения направления линии, соединяющей центр указанного вала с центром указанного эксцентрика 80,
благодаря чему движущая сила может быть направлена в желаемом направлении.
Аналогичное устройство также предлагалось для создания двигателей с лопастными колесами, насосов или
вентиляторов.
В указанных выше известных устройствах направление линии, соединяющей центр вращающегося вала с
центром неподвижного эксцентрика, регулируется.
В известном гребном колесе указанного выше типа, имеющем горизонтальный вал, управление изменением
угла наклона лопастей осуществляется с помощью центрального кулачкового элемента с регулируемым
угловым положением.
Кулачок имеет коническую форму и может перемещаться вдоль центрального вала, изменяя угол наклона
лопастей относительно их траектории. Однако в этом устройстве движение лопастей не контролируется
однозначно в течение полного оборота колеса, и желаемый угол наклона лопастей достигается посредством
управляющих плоскостей, управляемых указанным центральным кулачком, только в течение части оборота.
Кроме того, следует отметить, что перемещение кулачка вдоль вала обеспечивает увеличение или
уменьшение эксцентриситета всей поверхности кулачка, который действует как кулачок с деформируемой
поверхностью.
Также было предложено создать стабилизатор для летательных аппаратов, приводимых в движение
пропеллерами, включающими одну или несколько вертикальных поверхностей, способных совершать
комбинированные движения вокруг вертикального вала, причем одно из этих движений представляет собой
вращение всех указанных поверхностей вокруг вала, причем указанные поверхности соответственно
шарнирно закреплены на концах звеньев, другой конец которых взаимодействует с изогнутой направляющей,
регулируемо установленной на вертикальном валу, так что она может перемещаться в эксцентричные
положения, в результате чего движение указанной изогнутой направляющей будет вызывать изменение фазы
и амплитуды периодической работы указанных поверхностей.
Одна из целей моего изобретения состоит в создании такой изогнутой направляющей с регулируемым
эксцентриситетом для управления движением лопастей в двигателе 56 или гребном винте указанного выше
общего типа, имеющем горизонтальный вал.
Колесо согласно изобретению включает в себя горизонтальный вал, расположенный под прямым углом к
направлению его движения относительно указанной жидкости, ряд опор, предназначенных для вращения
вокруг указанного вала, колеблющиеся лопасти или подобные элементы, соответственно установленные на
указанных опорах и предназначенные для колебания вокруг осей, параллельных указанному валу,
неподвижную эксцентриковую недеформируемую изогнутую направляющую с регулируемым
эксцентриситетом и средства, взаимодействующие с указанной изогнутой направляющей и оперативно
соединенные с указанными лопастями или 70 подобными элементами, для надежного управления движением
последней.
Еще одна цель изобретения состоит в управлении колебательным движением указанных лопаток таким
образом, чтобы нормали к поверхностям лопаток постоянно пересекались в одной точке регулируемого
положения.
Следует отметить, что в случае авиационного винта, если самолет движется по прямой траектории, то есть
если центральный вал совершает прямолинейное поступательное движение, то траектория лопастей,
представляющая собой комбинацию этого поступательного движения с вращением лопастей вокруг оси вала,
представляет собой циклоиду, диаметр которой будет больше или меньше в зависимости от скорости
вращения колеса и скорости самолета. 90 Вследствие сходимости нормалей к лопастям, последние в каждый
момент времени образуют определенный угол с касательной к их относительной траектории в жидкости, так
что движение 95 лопастей представляет собой планирующий или парусный полет по круговой траектории.
Уже было предложено создать гребной винт с лопастями, в котором лопасти вращаются вокруг своей оси
всегда в одном и том же направлении, и в котором движение этих лопастей контролируется с помощью
зубчатого колеса, зацепляющегося с другими зубчатыми колесами, закрепленными на этих лопастях, при этом
нормали к лопастям постоянно пересекаются в одной точке.
Однако, поскольку относительная скорость перемещения жидкости может подвергаться значительным
изменениям, и поскольку циклоида, следовательно, может иметь вращающуюся окружность с переменным
диаметром 110°, существенным условием является то, что положение точки пересечения нормалей к
лопастям должно корректироваться в зависимости от относительной скорости перемещения жидкости. 115
Согласно изобретению, колебания лопастей или подобных им элементов управляются таким образом, что
нормали к лопастям всегда пересекаются в одной точке, положение которой зависит от эксцентриситета
указанной изогнутой направляющей.
Известно, что скорость самолета практически и главным образом ограничена необходимостью обеспечения
больших несущих поверхностей, чтобы самолет мог подниматься с земли на малых скоростях и чтобы резкие
толчки из-за неровной поверхности не приводили к поломке деталей. 130 248,028, которая жестко соединена
со звездообразным элементом 4 надлежащим образом и закреплена на валу 19 установочным винтом 38. К
валу 19 также прикреплены два звездообразных элемента 4a, 70, аналогичные элементам 4, с помощью
кольца 31' и установочного винта 38a.
На концах крыльев 6 закреплены поперечные пластины 5 и 53. Пластины шарнирно соединены в точке 7 с
соответствующими плечами 75 звездообразного элемента 4, а пластины 5" шарнирно соединены в точке 7n с
соответствующими плечами элемента 4a.
К пластине 5 в точке 9 прикреплено звено 8, радиально проходящее вдоль соответствующего плеча
звездообразного элемента 4 и соединенное с последним небольшим рычагом 10, который шарнирно
соединен с элементом 4 в точке 11 и со звеном 8 в точке 12. На конце звена 8 закреплен ремень 15a 85, через
который проходят две оси 16, на которых вращательно установлены два ролика 15.
На периферии кольца 14 расположен многоугольный кулачковый элемент, состоящий из множества
направляющих 13, число которых равно 90 плечам звездообразного элемента, причем ролики 15 каждого
звена предназначены для вращения в соответствующей направляющей 13.
К шпиндельному элементу 3 крепятся подшипники 23 и 28. Подшипник 95 23 входит в зацепление с чашкой 24,
интегрированной с эксцентриковым элементом 18, который расположен эксцентрично относительно вала 19 и
проходит через него с небольшим зазором. Эксцентриковый элемент 18 установлен за счет легкого трения в
диске 17, по которому вращается кольцо 14, посредством шарикоподшипника 26. Эксцентриковый элемент 18
несет два диаметрально противоположных выступа 41, которые 105 соединены стержнями, тросами или
подобными элементами 41a и 41b с рычагом 41c, вращающимся на неподвижной оси 41e, предусмотренной в
основном корпусе 1 летательного аппарата. На диске 17 прикреплен рычаг 40, который соединен на своих
концах с соответствующими стержнями, тросами или подобными элементами 40a и 40b. Стержни 40а, 40б
соединены на противоположных концах с рычагом 40с, вращающимся на неподвижной оси 40е,
предусмотренной в указанном основном корпусе. 115 К рычагам 40e и 41e прикреплены приводные рычаги
или рукоятки 40d и 41d для управления поворотным движением рычага 40 и выступов 41.
На валу 19 закреплено зубчатое колесо 120 20, цепь 21 которого приводится в движение зубчатым колесом
22, закрепленным на валу двигателя 22.
Операция выглядит следующим образом:
При работающем двигателе звездочка 1 25 колесо 22 приводит в действие цепь 21, которая вращает колесо
20 и вал 19.
Элементы 4 и 4а в форме буквы S будут вращаться вместе с крыльями 6; звенья 8, ролики 15, направляющие
130 - Еще одна цель изобретения состоит в создании летательного аппарата с пропеллером моей
усовершенствованной конструкции, который устранит вышеуказанный недостаток и обеспечит вертикальный
подъем с земли без какого-либо хода колес летательного аппарата.
Подобные летательные аппараты, в которых одно или несколько пропеллерных колес расположены либо
соосно, либо параллельно друг другу над основным фюзеляжем, уже известны. Я не претендую на данное
конкретное устройство как таковое, а на самолет, снабженный рядом усовершенствованных колес 1 5 в
соответствии с изобретением.
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения будут изложены в следующем описании со
ссылкой на прилагаемый чертеж, который схематически иллюстрирует принцип изобретения и показывает, в
качестве примера, два варианта осуществления указанного мною устройства, используемого в качестве
воздушного пропеллера.
На прилагаемом чертеже:
На рис. 1 представлен вертикальный разрез по линии 1-1 на рис. 2, показывающий колесо, используемое в
качестве пропеллера для летательного аппарата.
На рис. 2 представлен вид сбоку устройства, показанного на рис. 1, а также разрез корпуса летательного
аппарата 3r).
Рис. 3 представляет собой фрагмент, в большем масштабе, по линии 3-3 на рис. 1.
На рис. 4 представлен частичный поперечный разрез по линии 4-4 на рис. 3.
На рис. 5 представлен вид, аналогичный рис. 3, в уменьшенном масштабе, демонстрирующий другой вариант
исполнения приводного устройства для колеблющихся крыльев.
На рис. 6 показан вид сбоку устройства 49, изображенного на рис. 5, со снятым веретенообразным корпусом 3
и пластиной 27.
На рис. 7 представлен схематический вид колеса сбоку, при этом устройство управления колебанием крыльев
показано в неподвижном положении крыльев.
На рис. 8 представлен вид, аналогичный рис. 4, с управлением колебаниями крыльев, положение которых
соответствует вертикальному движению пропеллера.
На рис. 9 представлен вид, аналогичный рис. 5, с управлением колебаниями крыльев, положение которых
соответствует горизонтальному движению пропеллера.
Соседние файлы в папке патенты