Двигатель для преобразования энергии текущей воды

(51) 03 5/02 (2006.01) 03 5/04 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Двигатель предназначен для преобразования водяного потока в электроэнергию. Двигатель для преобразования энергии потока воды установлен в последнюю вдоль течения потока и содержит рабочий орган в виде бесконечной гибкой цепи,охватывающей шкивы, жестко связанные с валами,один из которых является валом отбора мощности, а также лопасти, расположенные перпендикулярно направлению потока и выполненные в виде парусов,натянутых на прямоугольные рамы со смешенными центрами тяжести.(72) Каскирбаев Кабидолла Кыстаубаевич Саменова Жанар Кабидоллаевна Кабидоллаев Азамат Сунгатулы(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ТЕКУЩЕЙ ВОДЫ Изобретение предназначено для преобразования энергии текущей воды в электрическую и относится к гидроэнергетике, например, рек, приливноотливных течений,в электрическую или механическую для вращения различных устройств. Известно устройство для преобразования энергии текущей среды, погруженное в последнюю вдоль течения потока и содержащее рабочий орган в виде бесконечной цепи, охватывающей разнесенные в стороны друг от друга шкивы один из которых жестко связан с валом отбора мощности, а также парашюты, связанные с бесконечной гибкой цепью с целью и выполненные с возможностью раскрытия под напором потока среды и складывания при обратном ходе, при этом парашюты оснащены шариками заполненными легким газом по отношению в сред, для позиционирования парашютов вверх в положении рабочего хода гибкой цепи(4124182). Недостатками данного устройства является то,что парашюты самостоятельно без помощи потока не могут раскрываться, имеет сложный механизм с множеством деталей, что снижает надежность работы, открытое движение верхних лопастей может тормозиться встречным ветром, снижая КПД,а также проблематичность эксплуатации в зимнее время. Известен также двигатель для утилизации энергии текущей среды, погруженный в последнюю вдоль течения потока и содержащий рабочий орган в виде бесконечной гибкой цепи, охватывающей шкивы, жестко связанные с валами, один из которых является валом отбора мощности, а также лопасти,расположенные перпендикулярно направлению потока и выполненные с возможностью складывания по типу книжки относительно оси,связанной с бесконечной гибкой цепью, и раскрытия под напором потока среды ( 5134305, 03 5/02,опубл. 28.07.1992). Недостатком данного решения является недостаточная позиционная устойчивость лопасти относительно цепи, охватывающей шкивы. При движении лопасти в пространстве между шкивами цепь изгибается и скручивается, в результате чего лопасть наклоняется и теряет свое положение относительно направления текущей среды. Техническим результатом заявленного устройства является то, что оно позволяет наиболее полно извлекать энергию при минимальной сложности конструкции. Лопасти данного двигателя выполнены с возможностью самостоятельного установления их в вертикальное положение или в горизонтальное положение в зависимости направления их движения - по течению или против течения воды. Указанный технический результат достигается тем, что в двигателе для преобразования энергии текущей воды, находящем вдоль течения ее потока и содержащем рабочий орган в виде двух бесконечных цепей с лопастями, охватывающие головные зубчатые колеса, расположенные на валу отбора мощности, лопасти к бесконечным цепям закрепляются шарнирно и стропами, причем 2 лопасти выполняются в виде парусов, натянутых на прямоугольные рамы со смешенными центрами тяжести, позволяющие им при их движении по течению потока воды самостоятельно устанавливаться в вертикальное положение, а при движении их против течения потока воды, также самостоятельно - в горизонтальное положение. Указанные признаки существенны и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков,для получения требуемого технического результата. Кроме того, в двигателе гибкий элемент бесконечной цепи может быть выполнен в виде тросов. Настоящее изобретение иллюстрируется схемами. На фиг.1 изображена общая схема двигателя в аксонометрии на фиг.2 - вид сбоку на фиг.3 - вид спереди. Согласно предлагаемому изобретению двигатель для преобразования энергии текущей воды погружается в нее вдоль течения потока. Данный двигатель содержит рабочий орган в виде бесконечной гибкой цепи, охватывающей зубчатые колеса, жестко связанные с валами вращения, один из которых является валом отбора мощности, а также лопасти, причем лопасти выполняются в виде парусов из армированной синтетической ткани,натянутых на прямоугольные рамы со смещенными центрами тяжести, позволяющие им при их движении по течению потока воды самостоятельно устанавливаться в вертикальное положение и оставаться в таком положении с помощью строп, а при движении их против течения потока воды - в горизонтальное положение. Двигатель устанавливается либо на поверхности воды на понтоне (не показан), либо под водой вдоль течения потока и содержит каркас 1 с установленными с возможностью вращения валами 2, 3, на которые прочно насажены зубчатые колеса 4 с бесконечными цепями 5. Вместо зубчатых звездочек могут использоваться шкивы с равномерно расположенными на их рабочей поверхности полусферическими выемками и вместо бесконечной цепи - бесконечный трос с равномерно расположенными по его длине элементами зацепления сферической формы для размещения в полусферических выемках шкивов. Бесконечные цепи с лопастями 8, закрепленных на них посредством шарнир 6 и строп 7 охватывают зубчатые колеса 4 валов 2 и 3, причем стропы спереди движущей лопасти закрепляются к шарнирам сзади движущей лопасти по ходу течения воды. Каждая из лопастей 8 выполнена в виде паруса из армированной синтетической ткани, натянутой на прямоугольную раму со смещенным центром тяжести, позволяющая лопасти самостоятельно устанавливаться в вертикальное положение при ее движении по течению потока воды, и оставаться в таком положении с помощью строп, а при движении ее против течения потока воды - в горизонтальное положение. Общее количество лопастей, используемых в двигателе, может быть не ограничено, но не менее трех. При такой конструкции двигателя энергия текущей воды посредством вертикально установленных лопастей поперек потока максимально преобразуется в электрическую при движении их по течению потока воды, при этом лопасти,установившись в горизонтальное положение при их движении против течения воды возвращаются в исходное положение. Двигатель,находящийся с вертикально установленными лопастями в потоке воды, работает следующим образом. Находясь на текущей вдоль течения потока,например, реки, лопасти 8, находящиеся снизу каркаса 1, под напором потока воды, движется по течению. При этом они передают усилие через бесконечные цепи и стропы на охватываемые ими зубчатые колеса 4, которые вращают через вал отбора мощности 2 электрогенератор или другое устройство, например, помпу (не показано). Далее лопасти 8 продолжая движение выходят на верх каркаса 1, где они двигаясь против течения ложатся на каркас горизонтально, причем, не оказывая сопротивление потоку воды или ветра при его наличии, возвращаются в исходный рабочий ход. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Двигатель для преобразования энергии текущей воды, погруженный в последнюю вдоль течения потока и содержащий рабочий орган в виде бесконечной гибкой цепи, охватывающей зубчатые колеса, жестко связанные с валами, один из которых является валом отбора мощности, а также лопасти,расположенные перпендикулярно направлению потока и связанной с бесконечной гибкой цепью отличающийся тем, что лопасти, выполненные в виде парусов из армированной синтетической ткани,натянуты на прямоугольные рамы со смещенными центрами тяжести, позволяющие им при их движении по течению потока воды самостоятельно устанавливаться в вертикальное положение, а при движении их против течения потока воды - в горизонтальное положение. 2. Двигатель, отличающийся тем, что лопасти к бесконечной цепи крепятся шарнирно и с помощью строп. 3 Двигатель, отличающийся тем, что могут использоваться шкивы с равномерно расположенными на их рабочей поверхности полусферическими выемками и вместо бесконечной цепи - бесконечный трос с равномерно расположенными по его длине элементы зацепления сферической формы для размещения в полусферических выемках шкивов.