Устройство для создания струи

(51)4 В 6 ЕТЕНИ 1972.ДАНИЯ СТРУИ до фер- пе- брете- Гибудовымтелям ется ь из теля СУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Патент США У 36776 кл. Р 64 В 43/12, опубл (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗ (57) Изобретение относи строению, в частности к рогидродинамическим движ ристальтического типа. ния - повышение КПД движ кая кольцевая мембрана 1 выполненаиз двух концентричных и соединенныхпо краям частей 5, 6. Обмотка помещна в герметичный объем 2 между указанными частями 5, 6, заполненныйферромагнитной жидкостью. Обмоткасоставлена из кольцевых навитых вспираль катушек 3. При подключениикатушек 3 к источнику питания междувитками спирали каждой катушки возникают пондеромоторные (электрадинамические) силы, стягивающие (растягивающие) между собой витки спирали,и катушка уменьшается (увеличивав диаметре. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.11 зобретение относится к судостроению, н частности к судоным феррогидродинамическим движителям перистальтического типа,Цель изобретения . повышение КПдвижителя.На фиг,1 изображено устройство,продольный разрез; на фиг.2 - разрезА-А на фиг.1 (спиральная кольцеваякатушка обмотки устройства); на фиг.3спиральная кольцевая катушка, выпол-1ненная из двух взаимно переплетенныхотносительна друг друга вокруг общейоси спиральных секций. 1Устройство для создания струи состоит из гибкой кольцевой мембраны 1,2ограничивающей герметичный объем 2,заполненный феррожидкостью, в который помещена обмотка, составленнаяиз ряда размещенных с шагом вдольоси устройства кольцевых катушек 3.Каждая из кольцевых катушек 3 образована из упругих проводников, предна -рительно навитых в спираль 4 с зазсром между ее витками.,Гибкая кольцевая мембрана 1 выполнена из двух помещенных одна в другуюхонцентричных и соединенных по краям1Частей 5 и 6, причем обмотка помеще 30а н герметичный объем 2 между указанными частями, 5 и 6 заполненныйерромагнитной жидкостью.При этбм каждая: иэ катушек 3 мо 1 кет быть выполнена из днух взаимнопереплетенных отнссительно друг друга вокруг общей оси и электрическиизолированных спиральных секций 7 и 8.Каждая из катушек 3 может бытьпомещана в дополнительную. тороидальйую герметичную эластичную оболочку9, заполненную феррожидкостью. Объем10 между гибкой кольцевой мембраной1 и оболочками 9 заполнен немагнитной жидкостью, например водой.Устройство с помощью гибких силовых элементов 1 свободно подвешеномежду кольцевыми кронштейнами 12,прикрепленными к днишу 13 судна через стойки 14.и 15. Стойка 15 выполнена полой, и через иее к обмоткеустройства подведен гибкий питающийкабель 16. подключенный с другой стороны к бортовому источнику питания(не показан). Катушки 3 обмотки механически связаны между собой, черезмембрану- с элементами 11 посред -ством гибких силовых элементов 7.Элементы 1 и 17 равномерно распределены по окружности катушек 3 и осуществляют передачу развиваемого устройстном усилия на один из кронштейнов 12, а через него и стойку 14 или15 и днище 13 - на корпус судна.При необходимости для улучшенияформообразонания продольного профилямембраны 1 катушки 3 непосредственноили через оболочки 9 также могутиметь периодические связи с мембраной 1 (не показаны),При подключении катушек 3 к бортовому источнику питания между виткамиспирали каждой катушки возникают пондеромоторные (электродинамические)силы. Если катушка 3 выполнена односекционной, ток в соседних витках катушки направлен н одну и ту же сторону, Указанные силы стягивают междусобой витки спирали и катушка уменьшается в диаметре. Усилие, стягивающее катушку, передается через мембрану 1 на забортную ноду, которая изпод данного участка мембраны 1 выталкивается.Текущее поперечное положение каждой катушки 3 (текущее значение еедиаметра) определяется величиной тока н катушке, т.е. величиной действующих на нее пондеромоторных сил, атакже силами сопротивления забортнойводы перемещению данного участкамембраны 1, силами упругого сопротивления материала спирали катушки3 и инерционными силами,Регулируя ток в каждой катушке 3по гармоническому закону, напримерпо синусоидальному, получаем периодические сокращения диаметра катушки,частота которых равна удвоенной частоте тока в катушке 3.С этой же частотой пульсируетучасток мембраны 1 под данной катушкой 3. При этом накаплинаемая н спирали катушки 3 на этапе сокращенияее диаметра энергия упругой деформации спирали расходуется во время обратного хода, т.е. расширения катушки 3, на преодоление сопротивлениязабортной воды.Роль феррожидкости, заполняющейобъем 2 внутри катушки 3,при этомсводится в основном к уменьшению магнитного сопротивления на пути создаваемого катушкой 3 магнитного потока,так как возникающие при работе устройства и воздействующие через феррожидкость на забортную воду магнитныез 13937 силы менее ".;.чительны, чем пондеромоторные (электродинамические) силы.При выполнении катушек 3 из двух (фиг.3) и большего количества секций стягивание и растягивание катушек5 происходит под действием тока, а при обесточивании катушки возврат ее в некоторое среднее положение происходит под действием упругих сил.ОПоказанное на фиг.1 состояние мембраныустройства соответствует максимуму тока в крайней левой катушке 3 и меньшим убывающим слева напра" во значениям тока в остальных катушках 3.Бортовой источник питания (не показан) может представлять собой электромашинный или статический преобразователь переменного тока с многофаз ным выходом инфранизкой частоты. Действительно, за период питающеге катушку 3 тока, например синусоидального, каждая катушка 3 совершает два перемещения к центру и обратно, т.е. 25 по мембране 1 пробегут две волны механической деформации. Скорость движения волны механической деформации мембраны 1 определяет О ся шагом установки катушек 3, их числом и частотой тока в катушках 3.Движение по мембране 1 волны механической деформации, взаимодействующей с забортной водой, приводит к возникновению силы реакции мембраны, горизонтальная составляющая которой представляет собой движудий упор. Последний через гибкие силовые эле. менты 1 и 17, кронштейн 2 и стойку 15 (14) передается на днище 13 и набор корпуса судна, приводя судно в движение. Скорость движения судна может регулироваться как частотой тока 134в катушках 3, т.е. изменением скорости движения волны механической деформации мембраны 1, так и амплитудой этой волны, т.е. путем регулирования силы тока в катушках 3, или комбинированным способом.Мембрана 1 и оболочка 9 могут быть выполнены из синтетической ткани, например кевлара. Катушки 3 могут быть намотаны поставленной на "ребра" лентой из фосфористой, бериллиевой бронзы или другого упругого л материала с хорошей электропроводностью. Гибкие силовые элементы 11 и 17 могут быть выполнены также из синтетического материала.формула изобретения1. Устройство для создания струи преимущественно судового движителя, содержащее гибкую кольцевую мембрану, ограничивающую герметичный объем, заполненный ферромагнитной жидкостью, в.котором размещена обмотка, включаю" щая в себя ряд установленных с шагом вдоль оси движителя кольцевых катушек, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения КПД движителя, каждая из кольцевых катушек образована из упругих проводников, навитых в спираль с зазором между ее витками, а гибкая кольцевая мембрана выполнена из двух концетричных, соединенных по краям частей, образующих вьппеуказанный герметичный объем.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что каждая из катушек выполнена из двух и более взаимно переплетенных одна относительно другой вокруг общей оси и электрически изолированных спиральных секций.139373 4-4 Составитель И.КорюхиТехред М.Ходанич Максимишинец Коррек з 1929/20 Тир НИИПИ Государс ло делам изоб 35 Москва, Ь писно ж 396 комитета ССС нно тении и Раушс ткрытиия наб. Произв нно-полиграфическое Редактор С.Пекарь иятие, г, Ужгород, ул, Проектная,