Привод плавникового движителя

(19) (11) 1) 4 В 63 Н 1/36 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ систему. Гидросистема включает боковые 6 и центральные 7 -идроцилиндры,гидравлически сообщенные с соответствующими им парами поршневых маслонасосов 8 и 9, Центральные гидроцилиндры 7 шарнирно закреплены на рамена одной оси 12, а боковые гидроци 6.8 (088.8) ство СССР 36, 1984. линдры 6 вькголнены дугообразными,жестко закреплены на раме симметрично относительно оси 1,.при этом ихштоки жестко прикреплены к соответствующим им центральныи гидроцилиндрам. Зубчатые колеса 10 и 1 имеютпередаточное отношение 1:2. При таком выполнен;ии привода плавнику движителя обеспечивается возможностьперемегчения по восьмеркаобразнойтраектории, чем достигается значи(54) ПРИВОД(57) Изобреке и можетремещения т ИКОВО ГО ДВИЖИТЕЛЯотносится к механиспользовано для пертных средств в ПЛАВ ние ыт анс ко ктивнос вляется повышение ет тел=все сниж сопротивлени ные ила 4 ь ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР И АВТОеСнсмУ С(56) Авторское свидетелФ 1221057, кл. В 63 Н жидких средах посредством плавни вых движителей. Целью изобретени боты плавника путем снижения соптивления при его обратном ходе.вод главникового движителя включштоки 4 и 5 шарнирно прикреплек средней части плавника 3, зубчпередачу с колесами 10, 11 и гидаФР ,Ю е гидродинамического еремещению плавника.ъИзобретение относится к областимеханики и может быть использованодля перемещения транспортных средствв жидких средах посредством плавниковых движителей.Целью изобретения является повышение эффективности работы плавникапутем снижения сопротивления при егообратном ходе. 1 ОНа чертеже показана кинематическая схема работы привода плавникового движителя,Привод плавникового движителявключает закрепленюй на раме 1 дви"- 15гатель 2, соединенный с плавником 3движителя передачей. Передача включает штоки 4 и 5, шарнирно прикрепленные одними своими концами к средней части плавника 3 зубчатую пере"- 20дачу и гидросистему. Гидросистемасодержит боковые 6 и центральные 7гидроцилиндры и две пары поршневыхмаслонасосов 8 и 9. Поршневые маслонасосы каждой пары расположены проти воположно и их штоки кинематнческисвязаны с одним из колес 10, 11 зуб.чатой передачи, Центральные гидроцилиндры 7 шарнирно закреплены на раме, 1 на одной оси 12, а их поршни 13 30прикреплены к вторым концам штоков 4и 5. Бесштоковые полости 14 центральных гидроцилиндров сообщены с бесштоковыми полостями 15 прпйндров маслонасоеов 8, а штоковые полости 16центральных гидроцнпиндров 7 сообще"ны со штоковыми полостями 1 цилиндров маслонасосов 8, Боковые гидроцилиндры 6 выполнены дугообразнымии одними концами жестко прикреплены ,щк раме 1 симметрично относительнсоси 12 закрепления цевтральных гидроцилиндров 7, а их штоки 18 жесткоприкреплены к соответствующим имцентральным гидроцилиндрам. Бесштоко вые полости 19 гидровуцтиндров 6 сообщены с бесштоковьмн полостями 20 цилиндров поршневых маслонасосов 9, аштоковые полости 21 гидроцилиндров 6сообщены со штоковыми полостями 22цилиндров поршневых маслонасосов 9.Колесо 10 зубчатой передачи кинематически связано со штоками поршневыхмаслонасосов 8, а колесо 11 зубчатой,передачи кинематически связано соштоками поршневых маслонасосов 9.55Зубчатые колеса 10 и 11 имеют передаточное соотношение 1:2. Двигатель 2выполнен регулируемым,Описанное сообщение полостей цент- ральных и боковых гидроцилиндров с равнозначными по объему полостями цилиндров поршневых маслонасосов и заполнение этих полостей маслом, вследствие несжимаемости масла, заключает все элементы привода в жесткую кинематическую связь, при которой каждому угловому положению вала двигателя 2 и коленчатых валов поршневых маслонасосов 8 и 9 соответствует свое единственное пространственное положение поршней 13 гидроцилиндров 6 и 7, а значит и точек а и 0 закрепления плавника 3 на штоках 4 и 5 центральных гидрсцилиндров . При этом траектория движения точек й и 0 слагается из продольно-поперечного перемещения штоков 4 и 5 центральных 7 и боковых 6 гидроцилиндров.Для создания сжяетричной относительно осн движения силы в эту жесткую кинематическую связь должны быть включены два рабочих органа - плавника 3, но в принципе (например, для выравнивания движущего усилия во времени) в нее можно включать сколько угодно иного ппавников 3, засположеиных на одной или нескольких отдельно ориентированных силовых осях 12, но соединенных чере., поршневые маслонасосы с одним общи двигателем 2.Жесткая кинематическая связь элементов движителя определяет взаимозависимость их пространственного положения и обуславливает при вращейи вала двигателя 2 перемещение плавника 3 по наиболее оптимальному закону, ,изменение направления вращения двигателя 2 даст изменение направления движущегося усилия на противоположное.Закон движения плавника 3 прототипа описывается уравнением х + у -2 оф(х - у) О в прямоугольной си-- 2 стеме координат или= 2 асозв полярной, т.е. лемниска - ГОСТ.Линия напоминает восьмерку. Ей соответствует траектория движения.:. середины плавника 3, а вся рабочая плоскость плавника 3, отбросив значительную массу окружающей среды в стору, противоположную дею, .возвращается вперед в исходное для последующего маха уже с другой стороны от оси движения ребром (концеЗаказ 778 И 5 Тираж 374 Подпис ноеВНИИА Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 вой кромкой) под углом, близким кнулю, чем достигается значительноеснижение гидродинамического сопротивления перемещению плавника и высокаяэффективность работы движителя.Расстояние 1 между точками а и Езакрепления плавника 3 на штоках 4 и5 равно максимальной несимметриипетель восьмерок траектории движения.точки а одного закрепления и точки одругого. закрепления при совмещенииточек пересечения восьмерок обеихтраекторий (точка О), а искажениевосьмерки относительно плоскости,перпендикулярной направлению движения, минимальное при максимальнойдлине центральных гидроцилиндров 7,т.е. при минимальном угле (растворе) движения центральных гидроцилиндров влево и вправо от оси движенияеТаким образом, в предлагаемомустройстве восьмеркообразная траектория движения есть результат наложения (суммирования) поперечногодвижения от бокового гидроцилиндра 6при одном обороте коленчатого валамаслонасоса 9 и продольного движенияот централь"дого гидроцилнндра 7 придвух оборотах коленчатого вала маслонасоса 8.Следует учесть, что предпочтитель,нее длину плавника выполнять равнойразмеру поступательного перемещенияего поперек направления движения,т.е. того перемещения, которое обесаечнвается плавнику боковым гидроцилиндром 6,Особенностью движителя являетсятакже возможность создания одновременно с одной (например, подъемной)движущей сипой ещефдругой (тяговой)направленной под углом 90 к первой..Дпя этого задняя кромка каждого плавника снабжается эластичной (гибкой)вставкой, которая при маховых движениях подобно крылу птицы или хвостурыбы создает тяговую движущую силу. Привод плавникового движителя, 5содержащий закрепленный на раме двигатель, соединенный с плавником передачей с двумя штокаьщ, шарнирноприкрепленными одними концами к средней части плавника, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе плавника путем снижения сопротивления приего обратном ходе, привод вьпопненс зубчатой передачей и гидросисте мой, включающей в себя боковые ицентральные гидроцилиндры и две парыпоршневых маслонасосов, причем поршневые маслонасосы каждой пары распо ложены противоположно н их атоки ки нематически связаны с одним из колесзубчатой передачи, при этом центральные гидроцилнндры шарнирно закреоплены на раме иа одной оси, а их поршниприкреплены к другам концам штоков 26 причем бесатоковвее полости центральных гидроцмлиндров сообщены с бесато-,ковввюи полостями цилиндров одной пары пораиевьж маслоиасосов, а атоковые полости центральныхгидроцилинд ров сообщены с атоковьви полостяжщапндров этих же маслонасосов, приэтом боковые гидроцюпюндры выполненыдугообразнввы и одеемн концами жестко прикреплены к раме симметричноотносительно оси закрепления центральных гидроцилиндров, а их штокижестко прикреплены к соответствующимим центральньи гидроцилиндрам, приэтом бесштоковые полости боковых 4 О гидроцилиндров сообщены с бесштоковыми полостями цилиндров второй ларыпоршневых маслонасосов, а штоковыеполости боковых гидроцнлиндров сообщены со атоковыми полостями цнлинд 4 б ров этой пары поршневых маслонасосов, причем колеса зубчатой передачи, с которыми связаны штоки первойи второй пар поршневых маслонасосов,связаны передаточным соотношением 1:2.