| Формула полезной модели 1. Турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства, содержащий приводной вал, размещенный в корпусе плавучего транспортного средства, ступицу винта, один конец которой соединен с указанным валом, а на другом конце закреплен обтекатель, плоские лопасти Г-образного поперечного сечения, полка которого ориентирована в сторону вращения винта, причем лопасти закреплены на ступице под углом к ее продольной оси и равномерно распределены по поверхности ступицы, О Т Л И Ч А Ю Щ И Й С Я тем, что плоская часть лопасти винта состоит из двух частей, из которых прилежащая к ступице винта имеет меньшую ширину, а удаленная часть - большую ширину, при этом линия соединения обеих частей по ребру лопасти образует впадину свободно сопряженную с приливом на корпусе плавучего транспортного средства, наружный контур поперечного сечения которого соответствует профилю указанных впадин на лопастях винта, а полки каждой лопасти винта в поперечном сечении имеют криволинейный профиль. 2. Турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства по п.1 , отличающийся тем, что указанные вырезы выполнены с двух сторон на лопасти винта. |
СРЕДСТВА
Область техники
Полезная модель относится к области водного транспорта, а именно к надводным и подводным транспортным средствам, а также может использоваться в подводных управляемых и беспилотных исследовательских средствах, а также торпедах.
Уровень техники
Известен турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства, содержащий приводной вал, размещенный в корпусе плавучего транспортного средства, ступицу винта, один конец которой соединен с указанным валом, а на другом конце закреплен обтекатель, плоские лопасти Г-образного поперечного сечения, полка которого ориентирована в сторону вращения винта, причем лопасти закреплены на ступице под углом к ее продольной оси и равномерно распределены по поверхности ступицы (патент RU 2222470, C2, МПК B63H 1/26, 2001 г.). Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению, поэтому принято за прототип.
Недостатком прототипа являются невысокие эксплуатационные качества в результате дополнительных расходов мощности на преодоление повышенного сопротивления водной среды при вращении винта. Это обусловлено тем, что на рабочую часть винта попадают образующиеся за кормой транспортного средства турбулентные вихревые потоки воды, которые оказывают большое сопротивление вращению винта. Кроме того, лопасти винта имеют невысокие гидродинамические характеристики из-за прямоугольного поперечного сечения полок лопастей, что значительно снижает КПД и тяговые характеристики винта.
Сущность изобретения
Технический результат от использования полезной модели заключается в устранении указанных недостатков в заявленном техническом решении за счет изменения характера потока воды, поступающей на винт с турбулентного на ламинарный, благодаря использованию направляющего прилива на корпусе плавучего транспортного средства, а также за счет перенаправления потока отработавшей воды в вырезы в лопастях и снижения сопротивления вращению винта в результата выполнения наружной поверхности полки криволинейной. В результате этого уменьшаются потери мощности на преодоление сопротивления воды, что повышает КПД движителя и улучшает его эксплуатационные качества, что позволяет использовать винты меньшего размера для заданной силы тяги. Кроме того, выполнение поверхностей отогнутой полки на плоскости винта криволинейными с профилем, подобным профилю лопатки турбины создает также и дополнительное тяговое усилие.
Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь полезной модели с указанным техническим результатом.
Турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства, содержащий приводной вал, размещенный в корпусе плавучего транспортного средства, ступицу винта, один конец которой соединен с указанным валом, а на другом конце закреплен обтекатель, плоские лопасти Г-образного поперечного сечения, полка которого ориентирована в сторону вращения винта, причем лопасти закреплены на ступице под углом к ее продольной оси и равномерно распределены по поверхности ступицы. Плоская часть лопасти винта состоит из двух частей, из которых прилежащая к ступице винта имеет меньшую ширину, а удаленная часть - большую ширину, при этом линия соединения обеих частей по ребру лопасти образует впадину свободно сопряженную с приливом на корпусе плавучего транспортного средства, наружный контур поперечного сечения которого соответствует профилю указанных впадин на лопастях винта. Полка каждой лопасти винта в поперечном сечении имеет криволинейный профиль. Указанные вырезы выполнены с двух сторон на лопасти винта.
Чертежи
На фиг.1 представлен общий вид турбовинтового движителя; на фиг.2 - вид Б-Б на фиг.1 ; на фиг.З - лопасть с полкой криволинейной формы; на фиг.4 - вид А на фиг.1 на лопасти с одним вырезом; на фиг.5 - вид А на фиг.1 на лопасти с двумя вырезами; на фиг.б - вариант лопасти с двухсторонними вырезами; на фиr.7 - вариант лопасти с односторонним вырезом.
Варианты осуществления изобретения
Турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства содержит приводной вал 1 , размещенный в корпусе плавучего транспортного средства, ступицу 2 винта, один конец которой соединен с указанным валом 1, а на другом конце закреплен обтекатель 3. Плоские лопасти 4 имеют Г-образное поперечное сечение, полка 5 которого ориентирована в сторону вращения винта. Лопасти 4 закреплены на ступице 3 под углом к ее продольной оси и равномерно распределены по ее поверхности. Плоская часть лопасти винта состоит из двух частей, из которых прилежащая к ступице 3 винта имеет меньшую ширину, а удаленная часть - большую ширину. Линия соединения обеих частей по ребру лопасти 4 образует впадину свободно сопряженную с приливом 6 на корпусе плавучего транспортного средства, контур поперечного сечения которого соответствует профилю указанных впадин на лопастях 4 винта.
Полка каждой лопасти винта в поперечном сечении имеет криволинейный профиль. Указанные вырезы выполнены с двух сторон на лопасти 4 винта.
Устройство работает следующим образом.
При вращении вала 1 плавучего транспортного средства крутящим моментом Мкр (фиг.1), лопасти 4 винта создают силу тяги, направленную в сторону корпуса транспортного средства. После начала движения транспортного средства и «вcacывaющeгo» эффекта винта поток воды направляется по приливу б корпуса транспортного средства, где он из турбулентного завихрения принимает упорядоченный характер и направляется по поверхности прилива на лопасти, а дальше частично рассеивается через вырезы лопастей, снижая потери кинетической энергии от взаимодействия этого потока с окружающей винт неподвижной массы воды, что повышает КПД работы винта, уменьшаются ударные нагрузки воды на лопасти и уменьшаются потери мощности. Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано для плавучих транспортных средств, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат, т.е. являются существенными.
Промышленная применимость
Полезная модель в том виде, как она охарактеризовано в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлена с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Использование устройства дает возможность улучшить скоростные качества плавучих транспортных и других самоходных водных средств и повысить тяговые характеристики винтовых движителей без увеличения их габаритов.
Next Patent: AIRCRAFT