Гидростатический двигатель

Автор: | 04.01.2018

Гидростатический двигатель

Уважаемые участники сайта, позвольте предложить Вам тему связанную с альтернативной энергетикой — гидростатический двигатель.   Возникла идея построить действующий гидростатический двигатель (описание и принцип действия для понимания сути идеи выложу ниже), но нужен взгляд со стороны и желательно не один, и критические замечания. Также нужны расчеты движущего элемента и маховика — для примера, чтобы двигатель мог привести в действие электрогенератор мощностью 10квт. В процессе обсуждения будут уточняться детали и все, что непонятно изложено.

Описание гидростатического двигателя.

Гидростатический двигатель состоит из: двухсекционного резервуара, заполненного жидкостью определенной формы и объема; преобразователей энергии, в состав которых входят шатуны, рамы возвратно –поступательного движения, цилиндрические катки, эластичные рукава. Над резервуаром размещен коленчастый вал с массивным маховиком большого диаметра. На боковых стенках каждой секции резервуара, перпендикулярных к оси коленчастого вала, закреплены направляющие движущих рам — конструктивно это две пары пластин установлены с промежутком для свободного движения рамы без люфта.

Конструкция рам обоих секций идентичная. Рама изготовлена в форме четырехугольника, в нижней горизонтальной части закреплен движущий пустотелый элемент, вертикальные боковые части и в верхней части перекладина. Пустотелый элемент состоит из полотна, двух коробов, каркасной плоской рамки, механизма подъйома клапана. Полотно изготовлено из воздухонепроницаемой ткани и армировано кордовой нитью натянуто на плоскую рамку, которая соединена с коробами. По краям полотно (прикручено,приклепано, и т.д;) к коробам. Размер, форма полотна, рамки и коробов подбирается по объему и форме пустотелого элемента. Коробы устроены таким образом, что одна сторона соединена с рамкой и полотном пустотелого элемента, а вторая заглушена и вставлена в направляющую.

Сверху короба прикреплен литой корпус клапана одностороннего действия с выступом для крепления эластического рукава; диаметр клапана подбирается пропорционально даным пустотелого элемента, который состоит из тарелки клапана, пружины и штока.

Механизм подъйома клапана: это двухплечий рычаг шарнирно-рычажного устройства на опоре, который крепится к коробу, и отдельно полозок для смены положения рычага. Полозок крепится на направляющей рамы, и имеет расчетную длину. Рычаг с двух частей, соединенных между собой шарниром — контактной, прикрепленной к шарниру рычага, и второй, закрепленной на опоре. В шарнир рычага встроена возвратная пружина для возврата контактной части рычага к исходному положению. К плечу, которое смонтировано на шарнире опоры, и соединено с штоком клапана, приварено ограничительную планку для смены положения контактной части рычага, когда рама движется к верхней точке. Плечо продвинуто через окно корпуса перепускного клапана и герметизировано рукавом с армированой резины( который герметически закреплен одной стороной с корпусом клапана, а другой — с плечом рычага).

Аналогично изготовлен короб на противоположной части пустотелого элемента с креплением эластичного рукава, но без клапана и механизма подъёма. Оба короба пустотелого элемента соединены гибкими, легкими и крепкими рукавами с коробами второй секции, в которые вмонтированы аварийные клапаны для выпуска воздуха и запуска двигателя. Боковые вертикальные части рамы возвратно-поступательного движения устроены из трехсторонних зубчатых рейок,( рейки Т-образного профиля, установлены гладкой поверхностью в направляющие рамы) и гидравлических амортизаторов. По длине боковая вертикальная часть (условно) две третьих рейка и одна третья амортизатор. Внизу рейка крепится к коробу, а вверху амортизатор к перекладине рамы. Перекладина являет собой крепкий каркас с креплением для нижней головки шатуна, верхняя головка шатуна соединена с кривошипом коленвала.

В верхней части каждой секции резервуара в плоскости рамы установлено по паре катков. Катки — это два резиновых цилиндра на тканевой основе, которые наполнены воздухом. По оси проходит вал, который установлен в опорах на подшипниках. Катки смонтированы из зазором для протяжки полотна пустотелого элемента без скольжения, имеют возможность вращаться в одну или другую сторону в зависимости от направления движения рамы. На концах каждого вала насажено зубчатое колесо определенного диаметра и количества зубьев. Катки соединены с рамой, а именно зубчатые рейки рамы проходят через зубчатые колеса катков.

Принцип действия гидростатического двигателя.

  •   В заполненном жидкостью (вода) резервуаре рама возвратно-поступательного движения первой секции (условно) находится в нижней точке, рама второй секции, в верхней над водой. Движущий пустотелый элемент первой секции наполнен воздухом, движущий пустотелый элемент второй секции — без воздуха. На пустотелый элемент первой секции, согласно закону Архимеда, действует выталкивающая сила, таким образом движущий пустотелый элемент который движется вверх, через раму, давит на шатун- шатун передаст силу на кривошип коленчастого вала и коленчастый вал с маховиком начнут вращаться) Объяснение принципа действия катков и механизма подъема клапанов. Когда пустотелый элемент подойдет к каткам, рычаг механизма подъёма перепускного клапана вступит у скользящий контакт с полозком, сменит свое положение и через шток откроет клапан. Катки вследствие синхронного вращения (подобрано соотношение зубьев рейки и зубчастых колес катков) с движением пустотелого элемента протянут полотно через себя (при вращении катки работают как протяжка) и выдавят воздух с пустотелого элемента 1-й секции к пустотелому элементу 2-й секции через короб без клапана и механизма подъёма.
  1.  При достижении рамы возвратно-поступательного движения верхней точки рычаг выйдет с контакта с полозком, вернется в исходное положение и клапан закроется. Когда рама начнет движение к нижней точке, контактная часть рычага провернется на шарнире и рычаг не изменит своего положения относительно штока клапана, клапан останется закрытым.
  2.  Для чего нужны амортизаторы. При подходе рамы возвратно-поступательного движения второй секции к нижней точке откроется перепускной клапан первой секции и начнется наполнение воздухом движущего элемента второй секции. При достижении рамы второй секции нижней точки нужна задержка во времени для полного наполнения воздухом движущего элемента. Задержка произойдет за счет сдавливания через перекладину шатуном амортизаторов вертикальных боковых частей рамы. В то же время при подходе движущего элемента первой секции к каткам нужна задержка во времени для выдавливания воздуха к пустотелому элементу второй секции. И в данном случае амортизаторы отыграют свою роль, за счет действия шатуна на перекладину они — растянутся. Чтобы движущий пустотелый элемент 1-й секции не остановился перед катками, а рама возвратно-поступательного движения 2-й секции погрузилась к нижней точке резервуара, нужен маховик большого диаметра и массы.

Живая сила маховика; (энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и Н.АЭфрона) тем больше, чем больше масса, диаметр и скорость вращения. Повторение циклов приведет к выполнению работы двигателем.

Спасибо за Вашу активность!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *