Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4539
.pdf
Затем дроссельная катушка предпочтительно располагается на внешних плечах, чтобы намагнитить эти
плечи, образуя замкнутую магнитную цепь, в то время как на центральном плече расположены 3,5 главных
обмотки.
Обмотка реле может быть соединена последовательно с источником переменного тока и катушкой дросселя,
и когда отношение ампер-витков главных обмоток является нормальным, ток через обмотку реле
определяется импедансом этой обмотки и импедансом катушки дросселя, соответствующим указанному
отношению.
Реле настроено таким образом, чтобы оно не срабатывало при такой силе тока, при этом допускается запас
прочности на случай возникновения аномально высокого напряжения в цепи переменного тока, питающей
обмотку реле 5(0).
Когда указанное соотношение изменяется таким образом, что мощность, доступная от главных обмоток для
намагничивания сердечника, увеличивается, средняя плотность магнитного потока сердечника возрастает за
счет однонаправленного поля главных обмоток. Если предположить, что переменный ток постоянен, то пики
магнетизма, возникающие, когда поля переменного и постоянного тока направлены в одном направлении, не
достигают суммарного значения, равного сумме их значений при раздельном воздействии. Это снижение
обусловлено уменьшением проницаемости железа при более высоких плотностях. В результате пульсация
магнетизма в сердечнике уменьшилась бы на 65%, если бы не тот факт, что уменьшенная самоиндукция
позволяет большему току проходить через дроссельную катушку и, следовательно, через реле для его
срабатывания. 70 Когда по основным обмоткам протекает переменный ток и используется трехжильный
сердечник или его эквивалент, как описано выше, основные обмотки и дроссельная катушка не связаны
индуктивно, но основные обмотки 7,5, тем не менее, способны влиять на магнитную проницаемость железного
сердечника.
Таким образом, преобразование изменений соотношения между токами в двух или более 80 главных
обмотках, несущих переменный или постоянный ток, в цепь управления переменным током во всех случаях
осуществляется исключительно за счет изменения магнитной проницаемости, что позволяет получать
изменения указанного соотношения от главной цепи, которая может быть непригодна для управления реле
или другим устройством, и преобразовывать их в цепь управления переменным током, которая 90
разработана для наилучшего соответствия поставленной цели.
Для того чтобы вызвать значительное изменение тока, протекающего через катушку реле, за счет изменения
реактивного сопротивления катушки дросселя, реактивное сопротивление этой катушки должно быть
большим по сравнению с импедансом реле. Кроме того, если требуется, чтобы изменения реактивного
сопротивления обеспечивали большие рабочие усилия для реле (100%), то нормальный ток в цепи
дроссельного контура должен поддерживаться на высоком уровне.
Очевидно, что предел мощности, доступной для заданной электродвижущей силы в цепи реле для его
срабатывания, достигается, когда железный сердечник полностью насыщается намагничивающей силой
главной цепи.
Если бы использовалась простая трансформаторная схема с ведущей цепью переменного тока, доступная
рабочая мощность была бы несколько меньше, чем мощность, доступная в ведущей цепи, то есть на
первичных обмотках, и не было бы никакого преимущества в увеличении габаритов трансформатора
непропорционально мощности, доступной в ведущей цепи.
С другой стороны, данное устройство обладает тем свойством, что больший сердечник с пропорциональным
возбуждением в его рабочей цепи 120) обеспечивает больший избыток энергии для работы реле или
подобного устройства; например, дроссель с сердечником, площадь которого в четыре раза больше, требует
примерно вдвое большей длины на виток в главных обмотках, и при использовании для преобразования
постоянного тока в переменный или от низкого переменного тока с периодичностью 2g7,964 к более высокому
периодичности, получаемые результаты примерно соответствуют этим пропорциям.
Изобретение будет описано более подробно на примере со ссылкой на прилагаемые схематические чертежи,
на которых на фиг. 1 показан трехгранный стержень, а на фиг. 2 — двухгранный стержень.
На чертеже 1 изображено реле, предназначенное для управления током от генератора переменного тока 5.
На фиг. 1 центральная ветвь сердечника 3 несет множество обмоток 2, 2%, из которых на рисунке показана
только одна.
Таким образом, может быть две такие обмотки, по которым протекает постоянный ток, или три такие обмотки,
по которым протекает трехфазный переменный ток. Однако обмотки всегда будут устроены таким образом,
что их ампер-витки постоянно действуют в разных направлениях, и отношение ампер-витков одной главной
обмотки к другой главной обмотке обычно остается постоянным.
В ламинированном железном сердечнике 3 также размещены обмотки дроссельной катушки 4, 4, которые
соединены последовательно с реле 1 и питаются от генератора 5.
Реле 1 отрегулировано таким образом, а генератор 5 отрегулирован таким образом, что ток, проходящий
через реле, не является достаточно сильным для его срабатывания до тех пор, пока необходимое снижение
эффективной магнитной проницаемости сердечника 3 не будет достигнуто изменением соотношения
ампер-витков одной главной обмотки к другой главной обмотке или, 35. в случае, если указанное соотношение
не равно единице, но остается постоянным, увеличением тока, протекающего в главных обмотках, таким
образом, чтобы результирующая суммы ампер-витков вызывала указанное снижение эффективной магнитной
проницаемости.
Основные обмотки могут быть размещены на наружных плечах, а рабочие обмотки — на внутреннем плече.
Например, в схеме 4,5 может быть три внешних плеча, каждое с трехфазной главной обмоткой, и одно
внутреннее плечо с рабочей обмоткой.
На рисунке 2 представлен еще один вариант нашего изобретения, применяемый для управления реле при
наличии разности токов, протекающих по проводникам 6, 6а.
Эти проводники могут быть основными исходящими и обратными проводниками системы электроснабжения.
Если пути утечки отсутствуют, то через них протекают равные токи, и они не оказывают влияния на сердечник
7. Однако если утечка существует, и через один проводник проходит больший ток, чем через другой, то более
сильная утечка вызывает наложение магнитного поля на переменное поле, создаваемое обмотками 8.
88. В данном случае обмотки 8, 8 расположены индуктивно относительно тока баланса в 6, 68, но это
допустимо для указанной цели в силу большой мощности в цепи 6, 6 и относительно небольшой
электродвижущей силы, индуцированной в ней обмоткой 8a. Однако, если необходимо предотвратить эту
взаимную реакцию, можно использовать схему обмоток, аналогичную рис. 1, где обмотки 8& и 8t намотаны на
внешние стержни, а 6 и 6' — на центральный стержень, причем последние две намотаны таким образом,
чтобы они были направлены друг против друга и намагничивали центральный стержень с противоположной
полярностью.
Данное изобретение также может быть применено для защиты электрических машин, таких как
трансформаторы, от внутренних неисправностей.
Одним из преимуществ данного изобретения является возможность преобразования изменений в цепи
постоянного тока в изменения в цепи переменного тока, что позволяет использовать различные средства
управления, такие как реле для двигателей, которые не требуют коммутирующих устройств. Следует также
отметить, что относительно небольшая намагничивающая мощность от главных обмоток способна управлять
относительно большой мощностью в рабочей цепи, и это справедливо как для главных цепей постоянного
тока, так и для главных цепей переменного тока, имеющих меньшую периодичность, чем рабочая цепь.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_257965.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=257965&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB257965A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 1 апреля 7925 г., № 8698/25.
Слева полностью: февраль.
1,
1926.
257,965 Завершено: сентябрь. 16, 1926.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области регенеративных гребных винтов для морских и воздушных силовых установок,
а также связанные с ними аспекты.
Мы, компания J. STONE & COMPANY, LMITED, инженеры из Дептфорда, графство Кент, зарегистрированная
в соответствии с законодательством Великобритании, и РАЛМЕ УН ИРИТУИАД БИРКЕТТ из Тикет Хаус, Тикет
Роуд, Саттон, графство Суррей, инженер и подданный Великобритании, настоящим заявляем, что данное
изобретение имеет следующий характер: данное изобретение включает в себя усовершенствования и
связанные с ними регенеративные гребные винты для морских и воздушных силовых установок. Как теперь
хорошо известно, регенеративная гребная установка — это установка, в которой реактивные или
регенераторные лопасти, или противовес, располагаются либо перед основным гребным винтом, либо позади
него с целью повышения эффективности движения путем управления и направления потоков воды или
воздуха, поступающих к основному гребному винту или от него. Важно максимально эффективно
сконцентрировать и применить реактивные силы, действующие на указанные лопасти или противовинт, чтобы
минимизировать потери и максимально увеличить движущую силу основного винта.
До настоящего времени было принято предусматривать жесткое крепление лопастей или реактивных
поверхностей, чтобы передавать тягу, возникающую за счет реактивных сил, на неподвижные элементы
конструкции летательного аппарата. Приложение движущих сил к частям корпуса, не предназначенным для
этой цели, приводит к рассеиванию энергии, и часть этих сил поглощается упругостью конструкции судна.
Кроме того, такое жесткое крепление реактивных поверхностей потребовало очень прочной конструкции,
перестройки или усиления частей, к которым было выполнено жесткое крепление таких поверхностей, чтобы
эти части могли выдерживать деформации, возникающие в результате дополнительного веса, изгибающих и
скручивающих моментов, а также действующей на них тяги. Было предложено поддерживать противовес с
помощью кронштейнов или распорок, спроектированных таким образом, чтобы обладать достаточной
гибкостью для обеспечения перемещения и удержания ступицы противовеса относительно ступицы основного
гребного винта, несмотря на осевой или боковой люфт, а также отклонение вала основного гребного винта.
Такая конструкция воплощает полезный принцип, согласно которому тяга, создаваемая реактивными
поверхностями или противовесом, передается через главный гребной вал на упорный блок или подшипник,
расположенный именно в той части судна, которая была соответствующим образом спроектирована для
приема движущей тяги и для ее наиболее эффективного использования при движении судна. Однако тот
факт, что рычаги или распорки должны обладать достаточной прочностью для поддержки, которую они
должны обеспечивать, в сочетании с тем фактом, что они должны изгибаться, чтобы тяга противовинтового
винта могла передавать свою силу на ступицу главного винта, свидетельствует о том, что значительная часть
указанной тяги все же должна передаваться на кормовую конструкцию, которая плохо приспособлена для ее
приема. Кроме того, с инженерной точки зрения нежелательно, чтобы такие элементы, как 80-градусные
рычаги и стяжки, поддерживающие элементы гребного винта, периодически подвергались потенциально
сильным и изменяющимся изгибающим напряжениям.
Целью настоящего изобретения является 85 обеспечение возможности свободного приложения тяги
противовеса или реактивных поверхностей к надлежащему и наиболее подходящему месту, а именно, к
упорному блоку или упорному подшипнику летательного аппарата в большинстве случаев, а также 90 2
257,965 предотвращение воздействия на какие-либо части напряжений, рассчитанных на изгиб таких частей, с
целью обеспечения возможности приложения тяги желаемым образом.
Согласно данному изобретению, реактивные поверхности или элементы противовеса установлены таким
образом, что они обладают свободой перемещения в направлении оси гребного вала, при этом такое
перемещение блокируется средствами на гребном валу или вокруг него, причем такие средства
приспособлены для восприятия движущей силы, возникающей в результате реактивного или регенеративного
эффекта. Благодаря этой свободе движения, элементы противовращающегося винта мгновенно достигают
своей рабочей силы при приложении сил реакции или регенерации, а не только после того, как произошло
изгибание основных опор. Устройство противовинтового винта должно быть защищено от изгибающих и
кинетических напряжений, а также вращающего момента, возникающих под действием потока воздуха на
лопасти, например, вращающегося потока, исходящего от основного винта, когда противовинтовой винт
расположен позади основного винта. Эти напряжения и моменты обычно поглощаются конструкцией
летательного аппарата и не создают полезного движущего воздействия. Теперь, благодаря конструкции и
компоновке, выполненным в соответствии с этими усовершенствованиями, стало возможным установить
противовес таким образом, чтобы указанные напряжения и моменты создавали механическое воздействие,
приводящее к положительному поступательному перемещению противовеса против тягового усилия на валу
гребного винта или вокруг него.
Например, механическое средство может включать в себя резьбовое или спиральное соединение между
выступом противовинтового винта и его осевой опорой, причем шаг резьбы или спирали может быть таким,
чтобы обеспечить как усилие, создаваемое реактивным сопротивлением, так и вращающий момент,
способствующие перемещению противовинтового винта вперед относительно средства на валу винта или
вокруг него и поддержанию его в контакте с ним.
Когда противовинт расположен позади основного гребного винта, между контактирующими поверхностями
противовинта и основного гребного винта или его вала может быть установлен упорный подшипник
соответствующего типа.
556 Например, между ступицей противовращающегося винта и ступицей основного винта может
располагаться упорный подшипник. Естественно, для таких упорных подшипников o60 могут быть
предусмотрены системы смазки. В некоторых случаях может быть предпочтительнее установить
рекуперативное устройство впереди основного гребного винта, как, например, на двухвинтовом судне, и в
таком основании ступица противовинтового гребного винта может быть сконструирована таким образом,
чтобы она обхватывала вал гребного винта и перемещалась по нему вперед, при этом такое перемещение и
тяга воспринимаются упорным кольцом на рабочем валу или упорными средствами на корпусе судна в этой
области. К ступице противовеса можно прикрепить любое желаемое количество лопастей, и они могут иметь
любую форму и размеры, наиболее подходящие для конкретных судов длиной 7 футов. Эти характеристики,
естественно, изменяются в зависимости от условий, скорости вращения, шага, площади поверхности и т. д.
главного гребного винта. 8. Теперь будет удобно привести в качестве иллюстрации подробности
практического применения этих усовершенствований в случае одновинтового судна.
Кормовая рама, внутри которой находится винт 8.
Конструкция может представлять собой либо обычную кормовую раму, включающую рулевую стойку, либо
кормовую раму, включающую вертикальную стойку, образующую ось вращения для регенеративного гребного
винта рулевого управления типа 9C. Вертикальные лопасти регенератора могут быть жестко закреплены на
стойке и могут быть выполнены заодно с кормовой обшивкой судна в случае нерулевого регенеративного
винта, причем эти лопасти 96 соединены в центре выступом, жестко прикрепленным своим задним концом к
стойке. Эта втулка соосно расположена со втулкой винта или главного гребного винта, а жесткое соединение
вертикальных лопастей, стойки и втулки друг с другом и с кормовой конструкцией образует жесткую
кронштейновую конструкцию, пригодную для размещения рекуперативного устройства, частью которого
являются вертикальные лопасти. 105 Снаружи имеется неподвижный выступ с неподвижными шпонками или
перьями, параллельными оси гребного вала, и этот выступ может выступать вперед так, что его передний
конец находится близко к заднему концу гребного вала.
На неподвижной опоре скользит ступица, на которой размещено любое желаемое или подходящее
количество боковых регенеративных лопастей. Эта ступица может быть разделена вертикально на две
половинки с фланцами 115, которые скреплены болтами вокруг неподвижной втулки и с внутренними
концевыми частями вертикальных лопастей, причем каждая половинка имеет внутренние шпоночные пазы,
предназначенные для скользящей установки на оперения 120 неподвижной втулки. Фланцы ступицы не
прижимаются плотно к вертикальным лопастям, но фланцевые дистанционные втулки на болтах проходят
через пазы, образованные в вертикальных лопастях, что позволяет плотно скрепить фланцы ступицы 126
болтами без зажима на вертикальных лопастях. Указанные пазы расположены таким образом, чтобы ступица
могла скользить к центральному выступу главного гребного винта и от него. 130 257,965 На валу гребного
винта может быть предусмотрен короткий удлинитель для установки в ступицу, а между передним концом
ступицы и задним концом втулки главного гребного винта может быть установлен упорный подшипник или
другой подходящий упорный подшипник.
Таким образом, ступичные части вместе с лопастями, которых на каждой может быть по две, образуют
регенеративный гребной винт, который может перемещаться в направлении основного гребного винта и
вступать с ним в контакт, создавая тяговое усилие. Благодаря этому все тяговое усилие, возникающее за счет
регенеративного эффекта этих лопастей, передается непосредственно основному гребному винту, разгружая
опорный кронштейн, на котором установлено регенеративное устройство. Естественно, при использовании
неподвижных вертикальных лопастей, как описано выше, тяга, создаваемая этими лопастями, будет
передаваться через кормовой шпангоут на корпус судна, так что вся тяга рекуперативного устройства не
будет передаваться на главный гребной винт. В некоторых конструкциях, и особенно в конструкциях,
предназначенных для использования на небольших судах, может быть предпочтительнее расположить все
регенеративное устройство таким образом, чтобы оно свободно перемещалось в направлении главного
гребного винта. Кроме того, вертикальные пластины, поддерживающие выступ регенеративного устройства,
не обязательно должны быть выполнены в виде лопаток регенератора, и регенеративный эффект может
создаваться исключительно лопатками на скользящей ступице.
Очевидно, что возможны различные модификации без отступления от изобретения, поскольку существует
множество различных конструкций, позволяющих регенеративному устройству свободно перемещаться
вперед, перемещаясь к главному гребному винту и поддерживая с ним тяговое взаимодействие.
Следует также понимать, что при конструкции, аналогичной описанной выше, если неподвижным лопастям и
шпоночным пазам ступицы, скользящим образом взаимодействующим с ними, придать спиральное вращение,
то любая осевая нагрузка и вращающий момент на регенеративных лопастях будут создавать механическое
винтовое движение ступицы по неподвижной втулке, причем такое движение будет эффективно для
перемещения регенеративного устройства вперед в контакт с втулкой основного винта pro5,5. Это лишь один
из примеров способов осуществления этого положительного движения, и станет ясно, что способность
регенеративного устройства выполнять это движение имеет преимущество в том, что оно снимает с опорных
частей напряжения, возникающие из-за указанных моментов тяги и вращения.
Естественно, аналогичные меры и средства можно принять и в случае гребных винтов на 65 двухвинтовых и
многовинтовых судах или плавсредствах.
Согласно одному из практических вариантов конструкции, включающему вышеупомянутую модификацию, а
именно, скользящее расположение полного противовеса 70 и наличие винтовых механизмов для
механического перемещения противовеса относительно основного винта, рулевая стойка отлита с прочным
перфорированным выступом, в который вставлен осевой штифт, направленный к основному винту. Этот
осевой штифт может быть выполнен с торцевым диском или фланцем, который прочно прикреплен болтами к
перфорированному выступу. Выступающая вперед часть штифта имеет спиральную канавку под углом 80
градусов с очень большим шагом. Противовес, конструкция которого может быть известна, например, как
конструкция, описанная и проиллюстрированная в описании патента № 16522485, выданного одному из
нынешних заявителей, устанавливается на ось, при этом отверстие его выступа выполнено со спиральным
шпоночным или перьевым элементом для работы в шпоночном пазу или канавке оси. Противовинт имеет
небольшой диапазон свободного скольжения между выступом на стойке и выступом основного винта.
Передняя поверхность ступицы противовращающегося винта и задняя поверхность 6 ступицы главного винта
могут быть приспособлены для эффективного создания и имитации тяги, когда противовращающийся винт
поднимается, создавая тягу вместе с главным винтом, например, путем установки упорного подшипника
известного типа, включающего упорный воротник, на заднем конце ступицы главного винта. При такой
конструкции поворот противовращающего винта на несколько градусов приводит его в движение
относительно основного винта, обеспечивая контакт с ним для создания тяги, а создаваемое тяговое
давление является результатом действия сил гидродинамической реакции на поверхности лопастей и
вращающего момента, создаваемого на поверхностях лопастей вращательным движением потоков,
генерируемых основным винтом.
Для двухвинтовых судов V6 выступы, в которых расположены оси противовинтовых гребных винтов, могут
поддерживаться с помощью кронштейнов или подобных элементов, выступающих из корпуса, и стяжек,
выступающих из кормовой шпангоута, и, в общем, все положения, описанные выше в связи с одновинтовыми
гребными винтами, могут быть без труда применены и к двухвинтовым гребным винтам.
В любой конструкции могут быть предусмотрены средства изготовления, принудительного или иного
действия, в связи с упорным подшипником противовеса. Например, каналы для смазки могут быть проложены
вдоль кормовой рамы (257,965), и могут быть выполнены соответствующие соединения со ступицей или
выступом противовеса. Между выступами контр- и главного гребных винтов может быть установлен закрытый
упорный подшипник. Удобная конструкция заключается в изготовлении ступицы противовеса с полой
передней частью, которая закрывает задний конец ступицы основного гребного винта и содержит подходящий
упорный подшипник, при этом предусмотрены сальниковые уплотнения для предотвращения попадания в
подшипник воды, несущей песок или другие вещества. Любой износ колец упорных подшипников, разумеется,
компенсируется дальнейшим перемещением противовеса вперед.
Датировано 1 апреля 1925 года.
JENSEN & SON, 77, Chancery Lane, Лондон, W.C. 2, дипломированные патентные поверенные.
---.--' -, - ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области регенеративных гребных винтов и связанные с ними технологии для морских
и воздушных силовых установок.
Мы, компания STON B&Co1PrANY, LIMITED, инженеры из Депфорда, графство Кент, компания,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, и компания RATIPi WHITEmAD
BnxrTT, расположенная по адресу: Тикет Хаус, Тикет Роуд, Саттон, графство Суррей, инженер и подданный
Великобритании, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении.
Данное изобретение включает в себя усовершенствования и связанные с ними регенеративные гребные
винты для морских и воздушных силовых установок. Как теперь хорошо известно, регенеративная конструкция
гребного винта — это конструкция, в которой реактивные или регенераторные лопасти или противовинт
расположены позади основного гребного винта с целью повышения эффективности движения путем
управления и направления потоков воды или воздуха, поступающих к основному гребному винту или от него.
Важно максимально эффективно сконцентрировать и использовать реактивные силы, воздействующие на
лопасти регенератора, чтобы минимизировать потери и максимально увеличить движущую силу главного
гребного винта.
До настоящего времени было обычной практикой предусматривать жесткое крепление лопаток регенератора
или реактивных поверхностей, чтобы передавать тягу, возникающую за счет реактивных сил, на неподвижные
элементы конструкции летательного аппарата. При воздействии движущих сил на части корпуса, не
предназначенные для этой цели, происходит рассеивание энергии, и часть этих сил поглощается упругостью
конструкции судна. Кроме того, такое жесткое крепление реактивных поверхностей потребовало очень
прочной конструкции, реконструкции или усиления частей, к которым было выполнено жесткое крепление
таких поверхностей, чтобы эти части могли выдерживать напряжения, возникающие в результате
дополнительного веса, изгибающих и скручивающих моментов, а также действующей на них тяги. Было
предложено поддерживать противовес с кормовой части конструкции с помощью кронштейнов или распорок,
спроектированных таким образом, чтобы обладать достаточной гибкостью для обеспечения перемещения
ступицы противовеса и ее удержания относительно ступицы основного винта, а также для компенсации
незначительных колебаний вала винта в осевом и вертикальном направлениях.
Такая конструкция воплощает полезный принцип, согласно которому часть тяги, создаваемой реактивными
поверхностями или противовесом, передается через вал гребного винта на упорный блок или подшипник,
расположенный именно в той части судна, которая соответствующим образом спроектирована для приема
движущей тяги и для ее наиболее эффективного использования при движении судна. Однако тот факт, что
рычаги или распорки должны обладать достаточной прочностью для той поддержки, которую они должны
обеспечивать, в сочетании с тем фактом, что они должны изгибаться, чтобы тяга противовинтового винта
могла передавать свою силу на ступицу основного винта, свидетельствует о том, что значительная часть
указанной тяги все же должна передаваться на кормовую конструкцию, которая плохо приспособлена для ее
восприятия. Кроме того, с инженерной точки зрения нежелательно, чтобы такие элементы, как рычаги и
стяжки, поддерживающие элементы гребного винта, периодически подвергались потенциально сильным и
изменяющимся изгибающим напряжениям.
Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности свободного приложения тяги
регенератора в нужное и наиболее подходящее место, а именно, в точку приложения тяги.
Л--;. -- -- --5,6 блок или упорный подшипник судна, в большинстве случаев, и чтобы избежать воздействия на
какие-либо части напряжений, рассчитанных на изгиб таких частей с целью обеспечения возможности
приложения тяги желаемым образом.
Согласно данному изобретению, элементы регенератора установлены таким образом, что они обладают
свободой перемещения в направлении оси гребного вала, причем такое перемещение ограничивается
средствами на гребном валу, которые приспособлены для восприятия движущей силы, возникающей в
результате реакции или регенеративного эффекта. Благодаря такой свободе движений элементы
регенератора начинают свою работу немедленно, как только возникают силы реакции или регенерации, а не
только после того, как произошло изгибание основных опор. Регенераторные устройства, не предназначенные
для вращения, должны быть защищены от вращательного момента, возникающего под действием потока
воздуха, исходящего от главного гребного винта, а также должны быть установлены вертикально в осевом
положении относительно вала гребного винта. Таким образом, устройство регенератора может быть
установлено на продолжении гребного вала и предотвращаться от вращения за счет зацепления одной или
нескольких его лопастей с вилкой или упором, прикрепленным к корпусу судна или плавсредства. Однако, как
правило, предпочтительнее поддерживать регенератор вертикально и предотвращать его вращение
средствами, совершенно независимыми от основного гребного винта.
Регенератор, воздействующий на задний конец вала или втулки гребного винта, может иметь упорный
подшипник соответствующего типа, установленный между собой и этим концом, и этот упорный подшипник
может быть снабжен удобным средством смазки, если это необходимо.
В некоторых случаях может быть возможно установить регенератор или противовинт таким образом, чтобы
действующие на него напряжения и моменты создавали механическое воздействие, приводящее к
положительной поступательной подаче регенератора на основной винт. Например, в моторных судах, где
между валом гребного винта и упорным блоком может быть установлен реверсивный механизм, может
наблюдаться значительный осевой люфт гребного винта, в связи с чем необходимо обеспечить больший
продольный ход регенератора. В таком случае может быть полезно предусмотреть средства для надежного
перемещения регенератора, например, путем обеспечения винтового или кулачкового зацепления между
регенератором и его опорой. Изобретение не ограничивается каким-либо конкретным типом или конструкцией
регенератора или противовинтового двигателя, и конструктивные детали, включая те, которые участвуют в
обеспечении вышеупомянутого механического соединения, могут быть изменены без отступления от
изобретения.
Для облегчения понимания изобретения приводятся прилагаемые чертежи, иллюстрирующие несколько
практических примеров, на которых: Рисунок 1 представляет собой боковой разрез конструкции и
расположения регенератора и главного гребного винта, причем регенератор приспособлен для свободного и
направленного осевого перемещения к главному гребному винту и от него.
Рисунок 2 представляет собой вид с торца здания под углом 80 градусов. Рисунок 1.
Рисунок 3 представляет собой детальный поперечный разрез по линии III-III на рисунке 1, выполненный в
большем масштабе.
На рисунке 4 показан боковой вид модификации, согласно которой четырехлопастный регенератор свободно
скользит вдоль опорной оси, установленной в кронштейне на кормовой раме судна. 9,1 Рисунок 5
представляет собой вид с торца рисунка 4.
На рисунке 6 представлен вид с торца двухвинтовой установки, выполненной в соответствии с модификацией
9.5, описанной со ссылкой на рисунки 4 и 5.
Рисунок 7 представляет собой боковой разрез, а рисунок 8 — разрез по линии VIII-VIII на рисунке 7,
демонстрирующий дополнительную модификацию, согласно которой двухлопастный регенератор подвижно и
с антифрикционным сопротивлением установлен на направляющих кормовой рамы.
На рисунке 9 показан боковой вид, иллюстрирующий использование деталей, похожих на муфты, для
предотвращения вращения регенератора; антифрикционные устройства предусмотрены для облегчения
перемещения регенератора к главному гребному винту 110 и от него.
На рисунке 10 показан вид с торца одного из элементов, напоминающих муфту, а на рисунке 11 — разрез с
торца, демонстрирующий антифрикционные ролики и их удерживающие устройства, установленные на
элементах, напоминающих муфту.
Согласно конструкции, изображенной на рисунках 1–3, а представляет собой кормовую раму судна,
включающую обычный рулевой шток b длиной 120°, простирающийся до кормовой части c судна. В случае,
если кормовая рама относится к известному типу и включает вертикальную стойку, образующую ось
вращения для регенеративного устройства рулевого типа, опоры регенератора, описанные ниже как
расположенные на стойке руля, могут располагаться на стойке оси рулевого регенератора, как это будет легко
понять. c — это главный винт pro257,965, установленный на обычном гребном валу e. В примере, показанном
на рисунках 1–3, регенератор установлен в задней части главного гребного винта способом, который будет
описан далее.
Регенеративный элемент включает вертикальные лопасти f и f, при этом кончик верхней лопасти закреплен
заклепками или болтами g к контрлопасти c, а задний край этой лопасти приклепан или прикреплен болтами к
стойке руля b, как показано на рисунке. Задний край нижней лопасти Jn аналогичным образом крепится к
рулевой стойке, и при желании ее конец может быть закреплен на нижней части кормовой рамы. Очевидно,
что эти лопасти при желании могут быть изготовлены заодно с кормовой обшивкой судна. Короткая ось h
закреплена задним концом к стойке руля b и соосно с валом гребного винта e, и эта ось имеет два продольных
оперения i. На этой оси hI установлены две половины или разделенные части k k7 ступицы или втулки
контрвинта, каждая из этих частей имеет внутри шпоночный паз, предназначенный для скользящего
зацепления с соответствующим оперением j оси h. Каждая из частей ступицы имеет фланцы 1, позволяющие
соединять их болтами вокруг оси b в скользящем зацеплении с ней; а также с внутренними концевыми
частями вертикальных лопастей f a.
Как ясно видно из рисунка 3, фланцы I ступичных частей не привинчены болтами для плотного зажима
лопастей между ними, а представляют собой фланцевые дистанционные втулки m, болты n которых проходят
через пазы o, образованные в вертикальных лопастях. Пазы o расположены таким образом, чтобы ступица k k'
могла скользить к ступице главного винта и от нее. Соединение вертикальных лопастей f fa с помощью болтов
с ступичными частями k Ak, которые опираются на ось h, закрепленную на стойке руля, приводит к созданию
конструкции, пригодной для размещения рекуперативного устройства, частью которого могут быть
вертикальные лопасти J fl.
Каждая из частей ступицы k;'z может быть выполнена или снабжена соответствующим количеством
регенерирующих лопастей, и в приведенном примере каждая часть ступицы снабжена двумя боковыми
лопастями p. Таким образом, 5.5 указанные части ступицы и их лопасти p образуют регенеративный элемент,
который может перемещаться к главному винту d и от него, так что ступица регенератора входит в тяговый
контакт f60 со ступицей главного винта. В процессе работы главный гребной винт, вращающийся для
движения вперед, направляет поток воздуха мимо расположенных под углом лопастей регенератора,
который, известным образом, воздействует на этот поток с целью, которая теперь хорошо известна. В
результате реакция потока на указанных поверхностях лопаток оказывает регенеративное действие, и от
данной конструкции можно получить значительную движущую силу. Следовательно, как только поток
воздействует на лопатки регенератора, его энергия концентрируется на центральной ступице, и весь элемент,
оставаясь свободным, перемещается аксиально вперед вдоль оси h так, что передний конец его ступицы
входит в контакт с задним концом ступицы главного винта.
Таким образом, вся тяга, создаваемая главным гребным винтом и регенератором, передается по гребному
валу на опорные кронштейны или кормовую часть, на которых обычно размещается регенератор или
противовес.
Естественно, когда детали P1 изготовлены и приспособлены для работы в качестве регенеративных
лопастей, тяга, создаваемая такими лопастями, будет передаваться через кормовой шпангоут на корпус
судна, так что вся тяга регенеративного устройства в этом случае не будет передаваться на гребной вал. При
желании, части f fl могут не нуждаться в адаптации для достижения регенеративного эффекта.
В некоторых случаях, особенно в конструкциях, предназначенных для использования на небольших судах,
может быть предпочтительнее расположить все регенеративное устройство таким образом, чтобы оно
свободно перемещалось в направлении главного гребного винта. 1 Согласно модификации, показанной на
рисунках 4 и 5, рулевая стойка b кормовой рамы a снабжена прочным выступом r, в котором по центру
просверлено отверстие для размещения осевого пальца h, который может быть F выполнен с концевым
диском или фланцем hi, что позволяет прикрепить его болтами к задней стороне выступа r. Выступающая
вперед часть штифта h образует опору оси для регенератора s. Регенератор I1j может иметь известную
конструкцию и быть соответствующим образом пропорциональным главному гребному винту. Отверстие
регенератора может быть выполнено со шпонкой или выступом для работы в шпоночном пазу или канавке hi
оси h. Таким образом, регенеративное устройство s имеет небольшой диапазон свободного скользящего
движения вдоль оси h между выступом r на ахтерштевне и выступом главного гребного винта d. i2 Скользящий
шпоночный паз, как описано.
Для минимизации трения скольжения может быть применена модификация с использованием шариковых
подшипников, роликовых подшипников или подобных устройств. Или же, если шпоночный паз 12 отсутствует,
поверхности сцепления могут быть сформированы на конце выступа r и заднем конце ступицы регенератора
s. Или же кормовая стойка b может сама по себе служить упором, предотвращающим вращение регенератора
s 13' - -257,965 - 6 257,965, поскольку лопатки последнего могут соприкасаться с ней, как это будет видно из
рисунка 4. В зависимости от обстоятельств конкретного случая могут быть выбраны различные
альтернативные варианты.
Передняя поверхность ступицы регенератора s и задняя поверхность втулки гребного винта d могут быть
приспособлены для эффективного приложения и отвода осевого давления, например, путем установки
упорного подшипника известного типа, включающего упорный воротник на заднем конце втулки гребного
винта. В процессе работы энергия, возникающая в результате взаимодействия потока воздуха от гребного
винта с лопастями регенератора, подводит регенеративное устройство к главному гребному винту,
обеспечивая контакт с ним для создания тяги, а передаваемое давление тяги является результатом таких сил
гидродинамической реакции, которые возникают или «регенерируются» в результате изменения направления
вращательных потоков, создаваемых главным гребным винтом описанным способом.
В случае двухвинтового судна, или как показано на рисунке 6, опоры r, в которых расположены оси
регенераторов s, могут поддерживаться кронштейнами t или подобными элементами, выступающими из
корпуса, и стяжками u, выступающими из кормовой рамы. В целом, все положения, описанные выше в
отношении одновинтовых гребных винтов, могут быть без труда применены и к двухвинтовым или
многовинтовым гребным винтам.
Согласно модификации, показанной на рисунках 7 и 8, регенератор включает в себя две вертикальные
лопасти f fl на выступе или ступице h, и этот регенератор подвешен с антифрикционным сопротивлением с
помощью тележки или ролика v, установленного в вилочном креплении w на конце лопасти f, причем
указанный ролик перемещается по короткой горизонтальной направляющей x на кормовой раме b или между
верхней и нижней направляющими x a: как показано. При желании кончик лопасти f' может поддерживаться и
направляться роликом v1, движущимся по горизонтальным направляющим или направляющим элементам y yl
в нижней части кормовой рамы. На задний конец гребного вала может быть установлен удлинительный штифт
z, как показано на рисунке, но этот штифт свободно проходит через ступицу регенератора, чтобы не мешать
антифрикционному направляющему механизму, обеспечиваемому гусеницами x il y y. Для завершения
обтекаемой формы ступицы регенератора к концу штифта z навинчивается гайка 1 соответствующей формы.
Принцип работы этого регенератора аналогичен описанному в предыдущих примерах.
На рисунках 9–11 показано, как можно предотвратить вращение регенератора с помощью муфтообразных
деталей 2 и 3, первая из которых жестко соединена с выступом на кормовой раме винтами 470, а вторая
жестко соединена с выступом регенератора винтами 5.
Эти фрикционные кольца могут быть выполнены в виде половинок или сегментов, которые могут быть
собраны вокруг оси 6 регенератора 75 и соединены между собой перед креплением к кормовой раме и
ступице, как указано выше. Каждое фрикционное кольцо состоит из двух губок 7, расположенных
Соседние файлы в папке патенты