Бесплотинный наплавной гидроагрегат

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Селяхович Александр Александрович(72) Автор Селяхович Александр Александрович(73) Патентообладатель Селяхович Александр Александрович(57) Бесплотинный наплавной гидроагрегат, содержащий закрепленные на раме две пары зубчатых колес, охваченных цепями, между которыми закреплены изогнутые лопасти,причем как минимум с одним зубчатым колесом соединен генератор электрического тока,отличающийся тем, что изогнутые лопасти выполнены без прямолинейных участков и закреплены с помощью сварки на цепях.(56) 1.2012032201, МПК 03 9/00, 17/06, 2012. 2.2012032201, МПК 03 9/00, 17/06, 2012 (прототип). 3. Алешкевич В.А., Деденко Л.Г., Караваев А. Механика сплошных сред Лекции. - М. Издательство Физического факультета МГУ, 1998. - С. 124. Фиг. 1 Полезная модель относится к гидроэнергетике. Предлагаемое техническое решение является устройством, в котором используются возобновляемые источники энергии, и может быть применено в качестве автономного средне- или маломощного источника механической энергии, в том числе, например, в качестве привода электрогенератора для зарядки аккумуляторов и/или индивидуального освещения. В настоящее время во многих странах интенсивно ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по освоению возобновляемых, в том числе маломощных, децентрализованных источников электроэнергии. 96982013.10.30 Для Беларуси экономически эффективными и экологически безопасными могут быть бесплотинные наплавные гидроэлектростанции (ГЭС), устанавливаемые на больших и малых реках. Известен бесплотинный наплавной гидроагрегат 1, содержащий закрепленный на раме пластинчатый конвейер, снабженный двумя парами зубчатых колес, охваченных цепями, на которых и между которыми шарнирно закреплены пластины, на которых шарнирно установлены прямолинейные лопасти с ограничением своего поворота с помощью упоров, распложенных на пластинах, причем как минимум с одним зубчатым колесом соединен генератор электрического тока. Недостатком такого устройства является неэффективность применения прямолинейных лопастей, что вызывает необходимость применения упоров и шарнирной установки лопастей, а это вызывает усложнение конструкции гидроагрегата и его недостаточный безотказный ресурс в эксплуатации. Поэтому усовершенствованием данной конструкции явилось создание бесплотинного наплавного гидроагрегата 2, принятого за прототип полезной модели, у которого имеются известные признаки из аналога 1, но лопасти выполнены не прямолинейными, а частично изогнутыми, и они не шарнирно, а жестко присоединены к пластинам пластинчатого конвейера. Благодаря разнице в полезных площадях выпуклой и вогнутых частей изогнутых лопастей они создают разные по величине силы от действия потока воды, что позволило отказаться от шарнирного крепления лопастей и ограничения их поворота упорами,как в аналоге 1. Однако применение пластичного конвейера с шарнирным креплением его пластин к цепям и с жестким креплением к этим пластинам изогнутых пластин оставляет в конструкции гидроагрегата по прототипу 2 некоторую сложность и громоздкость. Кроме того, из-за наличия прямолинейных участков изогнутых лопастей имеется некоторая неэффективность их применения. Задача полезной модели состоит в получении технического результата по упрощению и облегчению устройства бесплотинного гидрогенератора, с улучшенной мобильностью его установки, повышенной универсальностью и эффективностью его применении в различных несущих конструкциях на малых реках. Поставленная задача решается тем, что бесплотинный наплавной гидроагрегат, содержащий закрепленные на раме две пары зубчатых колес, охваченных цепями, между которыми закреплены изогнутые лопасти, причем как минимум с одним зубчатым колесом соединен генератор электрического тока, имеет отличительные признаки изогнутые лопасти выполнены без прямолинейных участков и закреплены с помощью сварки на цепях. Выполнение изогнутых лопастей без прямолинейных участков позволит повысить эффективность их применения для создания наибольшего, чем па аналогу 1 и по прототипу 2, полезного усилия от потока воды, так как известно 3, что коэффициент лобового сопротивления плоского тела потоку составляет порядка 1,11, а криволинейных поверхностей со стороны выпуклой части - 0,3-0,4. Закрепление таких изогнутых лопастей непосредственно на цепях с помощью сварки позволит отказаться от применения пластинчатого конвейера, как в аналоге 1 и прототипе 2,что упростит и облегчит конструкцию бесплотинного наплавного гидроагрегата, улучшит мобильность его установки, повысит универсальность и эффективность его применении в различных несущих конструкциях на малых реках, в том числе скованных льдом. Сущность полезной модели поясняется фигурами, где на фиг. 1 и 2 показан общий вид бесплотинного наплавного гидроагрегата с расположением его изогнутых лопастей в различные стороны, в зависимости от встречного потока течения реки на фиг. 3 - вид А по фиг. 1 сверху на гидроагрегат на фиг. 4 - аксонометрия крепления изогнутых лопастей по фиг. 1 на фиг. 5 - фрагмент цепи (местный вид Б по фиг. 3) с местом крепления изогнутой лопасти в таком гидроагрегате по фиг. 1 на фиг. 6 - расположение гидроагрегата на ката 2 96982013.10.30 маране на фиг. 7 - вид В по фиг. 6 на фиг. 8 - расположение гидроагрегата на подвесках моста на фиг. 9 - расположение гидроагрегата, частично погруженного в реку на фундаменте. Бесплотинный наплавной гидроагрегат (фиг. 1-3) содержит закрепленные на раме 1 две пары зубчатых колес 2, охваченных цепями 3, между которыми закреплены изогнутые лопасти 4. С одним зубчатым колесом 2 (фиг. 3, 4) или несколькими (не показано) через приводной шкиф 5 соединен генератор электрического тока (не показан). Изогнутые лопасти 4 выполнены без прямолинейных участков, например в виде полуцилиндров (как показано на фиг. 3), и закреплены с помощью сварки 6 на цепях 3. Причем возможны варианты закрепления изогнутых лопастей 4 на цепях 3, когда вверху они располагаются своей вогнутой частью, а внизу - своей выпуклой частью навстречу предполагаемого течения реки(фиг. 1, 4), и когда, наоборот, такое расположение является зеркальным отражением (фиг. 2) по фиг. 1. С помощью сварки 6 образован сварочный шов 7 (фиг. 5) между каждой изогнутой лопастью 4 и звеном 8 цепи 3. Зубчатые колеса 2 посажены в подшипниках 9 одна пара которых установлена на неподвижной перегородке 10 рамы 1, а вторая - на подвижной перегородке 11, которая перемещается и фиксируется с помощь винтов 12 для натяжения цепи 3, которая также опирается на поддерживающие ролики 13 (фиг. 1-3), установленные в средней части рамы 1. Бесплотинный наплавной гидроагрегат может устанавливаться на катамаране 14(фиг. 6 и 7), который закрепляется в нужном месте якорем 15 (фиг. 7) на дне 16 реки 17 на подвесках 18 моста 19 (фиг. 8) на фундаменте 20 (фиг. 9), расположенном на дне 16 реки 17. При расположении верхних изогнутых лопастей 4 над поверхностью реки 17 (фиг. 7, 8) или с частичным погружением (фиг. 9) они практически не испытывают давление от теченияреки 17. Поэтому за счет такого давления на нижние изогнутые лопасти 4 осуществляется перемещение цепей 3 и вращение зубчатых колес 2 со шкивом 5, который передает крутящий момент (не показано) дальше на генератор, вырабатывающий электроэнергию. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5