[go: up one dir, main page]

RU2379550C2 - Road power device - Google Patents

Road power device Download PDF

Info

Publication number
RU2379550C2
RU2379550C2 RU2007148399/06A RU2007148399A RU2379550C2 RU 2379550 C2 RU2379550 C2 RU 2379550C2 RU 2007148399/06 A RU2007148399/06 A RU 2007148399/06A RU 2007148399 A RU2007148399 A RU 2007148399A RU 2379550 C2 RU2379550 C2 RU 2379550C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power device
interacting
road power
output shaft
gears
Prior art date
Application number
RU2007148399/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007148399A (en
Inventor
Абдулла Сиражутдинович Алиев (RU)
Абдулла Сиражутдинович АЛИЕВ
Рахметуллах Абдулаевич Алиев (RU)
Рахметуллах Абдулаевич Алиев
Рамиз Газиметович Казимагомедов (RU)
Рамиз Газиметович Казимагомедов
Шамиль Алиевич Магомедов (RU)
Шамиль Алиевич Магомедов
Original Assignee
ООО Научно-производственное предприятие оптико-электронных систем (ООО НПП "ОЭЛС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО Научно-производственное предприятие оптико-электронных систем (ООО НПП "ОЭЛС") filed Critical ООО Научно-производственное предприятие оптико-электронных систем (ООО НПП "ОЭЛС")
Priority to RU2007148399/06A priority Critical patent/RU2379550C2/en
Priority to PCT/RU2008/000785 priority patent/WO2009082270A2/en
Publication of RU2007148399A publication Critical patent/RU2007148399A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379550C2 publication Critical patent/RU2379550C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/10Rider propulsion of wheeled vehicles involving devices which enable the mechanical storing and releasing of energy occasionally, e.g. arrangement of flywheels
    • B62M1/105Rider propulsion of wheeled vehicles involving devices which enable the mechanical storing and releasing of energy occasionally, e.g. arrangement of flywheels using elastic elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • F03G7/081Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine recovering energy from moving road or rail vehicles, e.g. collecting vehicle vibrations in the vehicle tyres or shock absorbers
    • F03G7/083Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine recovering energy from moving road or rail vehicles, e.g. collecting vehicle vibrations in the vehicle tyres or shock absorbers using devices on streets or on rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/20Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G5/00Devices for producing mechanical power from muscle energy
    • F03G5/06Devices for producing mechanical power from muscle energy other than of endless-walk type
    • F03G5/062Devices for producing mechanical power from muscle energy other than of endless-walk type driven by humans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G5/00Devices for producing mechanical power from muscle energy
    • F03G5/06Devices for producing mechanical power from muscle energy other than of endless-walk type
    • F03G5/062Devices for producing mechanical power from muscle energy other than of endless-walk type driven by humans
    • F03G5/063Devices for producing mechanical power from muscle energy other than of endless-walk type driven by humans operated by the leg or foot
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: road power device includes movement converters, shaft, multiplier, electric generator and horizontal spring-loaded platforms. The latter are installed with possibility of vertical back-and-forth movement and interact with movable objects. Each movement converter includes the first and the second screws, as well as the first and the second wheel gears. Screws are rigidly connected to each other with the first and the second parallel gear racks. Wheel gears are fixed on frames of appropriate overrunning clutches on common output shaft. Racks are offset relative to each other in transverse direction and interact with wheel gears of appropriate pair on diametrically opposite sides. Overrunning clutches of each pair are installed so that when the first ones of them are engaged, the other clutches transmitting the rotation in return direction are not engaged, and vice versa.
EFFECT: simplifying the design of converters of back-and-forth movement to rotational movement and improving power device efficiency.
5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области возобновляющихся источников энергии, а именно к использованию потенциальной энергии движущихся транспортных средств или пешеходов, и преобразованию ее в другие виды энергии, преимущественно в электрическую.The invention relates to the field of renewable energy sources, namely to the use of potential energy of moving vehicles or pedestrians, and its conversion into other types of energy, mainly into electric energy.

Известен преобразователь энергии ветра и волн (Алиева А.С., Алиева Б.З. «Преобразователь энергии ветра и волн», патент РФ №2254494 от 10.09.2003 г. F03D 5/04), который содержит связанные с помощью рычагов вращающиеся платформы. На каждой платформе установлена лопасть. Преобразователь энергии содержит также кинематически связанные преобразователь движения и узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти, взаимодействующий с флюгером. Преобразователь движения через мультипликатор подключен к электрогенератору.The known converter of wind and wave energy (Aliev A.S., Aliyev B.Z. "The converter of wind and wave energy", patent of the Russian Federation No. 2254494 from 09/10/2003 F03D 5/04), which contains rotating platforms connected with levers . On each platform a blade is installed. The energy transducer also contains kinematically coupled motion transducer and a node for changing the orientation and fixing the position of the blade, interacting with a wind vane. The motion converter through the multiplier is connected to an electric generator.

К недостаткам известного преобразователя энергии можно отнести сложность конструкции и невозможность его применения на суше.The disadvantages of the known energy Converter include the complexity of the design and the impossibility of its use on land.

Известен также преобразователь энергии волн (Алиев А.С., Алиев Р.А. «Преобразователь энергии волн», патент РФ №2300663 от 22.11.2005 г., F03B 13/12), который может быть указан в качестве ближайшего аналога изобретения (прототипа).A wave energy converter is also known (Aliev A.S., Aliev R.A. “Wave energy converter”, RF patent No. 2300663 dated November 22, 2005, F03B 13/12), which can be indicated as the closest analogue of the invention ( prototype).

Прототип содержит кинематически связанные стойку, поплавковые камеры, раму, вал, мультипликатор и генератор. Кроме того, преобразователь дополнительно содержит взаимодействующие друг с другом второй вал, первую и вторую шестерни и не менее двух преобразователей движения. При этом каждый преобразователь движения содержит вертикальный шток, установленный с возможностью вертикальных колебаний, на верхнем конце которого установлен первый блок, а на нижнем - третья звезда, взаимодействующая с первой и второй поплавковыми камерами.The prototype contains a kinematically connected rack, float chambers, a frame, a shaft, a multiplier and a generator. In addition, the converter further comprises a second shaft interacting with each other, first and second gears and at least two motion converters. In addition, each motion transducer contains a vertical rod installed with the possibility of vertical vibrations, at the upper end of which the first block is installed, and at the lower end - the third star interacting with the first and second float chambers.

В качестве недостатка прототипа можно указать конструктивную сложность преобразователя движения и невозможность его применения на суше для преобразования потенциальной энергии транспортных средств.As a disadvantage of the prototype, you can specify the structural complexity of the motion Converter and the impossibility of its use on land to convert the potential energy of vehicles.

Техническая задача заключается в упрощении конструкции преобразователей возвратно-поступательного движения во вращательное и создании на их основе преобразователя потенциальной энергии движущихся транспортных средств или пешеходов в электрическую.The technical task is to simplify the design of converters reciprocating to rotary and creating on their basis a potential energy converter for moving vehicles or pedestrians into electric ones.

Данная техническая задача решается путем создания принципиально новой конструкции дорожного энергетического устройства, которое содержит кинематически связанные горизонтальные подпружиненные платформы и вертикальные штоки, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении и взаимодействующие с подвижными объектами, например с транспортом (или пешеходами). Устройство также содержит преобразователи движения, которые взаимодействуют с соответствующими горизонтальными платформами. При этом каждый преобразователь движения содержит первый и второй штоки, которые связаны друг с другом первой и второй параллельными зубчатыми рейками неподвижно, а также первую и вторую шестерни, установленные неподвижно на обоймах соответствующих обгонных муфт, ступицы которых неподвижно установлены на общем выходном валу. Причем первая и вторая зубчатая рейки сдвинуты относительно друг друга в поперечном направлении и взаимодействуют с первой и второй шестернями соответствующей пары с диаметрально противоположных сторон. При этом обгонные муфты каждой пары установлены так, что когда первые из них, передающие вращение на выходной вал по часовой стрелке, находятся в сцеплении, вторые муфты, передающие вращение в обратном направлении, находятся вне сцепления и наоборот.This technical problem is solved by creating a fundamentally new design of the road power device, which contains kinematically connected horizontal spring-loaded platforms and vertical rods installed with the possibility of reciprocating movement in the vertical direction and interacting with moving objects, such as vehicles (or pedestrians). The device also contains motion transducers that interact with respective horizontal platforms. Moreover, each motion transducer contains first and second rods, which are connected to each other by the first and second parallel gear racks motionlessly, as well as first and second gears, mounted motionlessly on the clips of the corresponding overrunning clutches, the hubs of which are motionlessly mounted on a common output shaft. Moreover, the first and second gear racks are shifted relative to each other in the transverse direction and interact with the first and second gears of the corresponding pair from diametrically opposite sides. At the same time, overrunning clutches of each pair are installed so that when the first of them, transmitting rotation to the output shaft clockwise, are in the clutch, the second couplings, transmitting rotation in the opposite direction, are out of clutch and vice versa.

Каждая горизонтальная платформа шарнирно соединена с двумя наклонными прямоугольными щитами, нижние грани которых на роликах раздвигаются по горизонтальному поддону в разные стороны вдоль пути движения транспортных средств.Each horizontal platform is pivotally connected to two inclined rectangular shields, the lower edges of which on the rollers are moved apart on a horizontal pallet in different directions along the path of vehicles.

В преобразователе движения третья и четвертая шестерни, взаимодействующие с двумя параллельными зубчатыми рейками, установлены на общем валу с возможностью свободного вращения, а на их боковых поверхностях установлены подпружиненные собачки, взаимодействующие с соответствующими храповыми колесами, установленными неподвижно на общем выходном валу.In the motion transducer, the third and fourth gears interacting with two parallel gear racks are mounted on the common shaft with the possibility of free rotation, and spring-loaded dogs are mounted on their lateral surfaces, interacting with the corresponding ratchet wheels mounted motionless on the common output shaft.

Дорожное энергетическое устройство содержит дополнительно центробежный регулятор скорости вращения, шарнирно установленный на неподвижной вертикальной стойке, который взаимодействует через обгонную муфту с выходным валом мультипликатора и через коническую пару шестерен с электрогенератором. При этом ползун с тормозным диском взаимодействует с неподвижным диском, закрепленным на вертикальной стойке.The road power device further comprises a centrifugal rotational speed controller pivotally mounted on a stationary vertical strut, which interacts via an overrunning clutch with the output shaft of the multiplier and through a bevel gear pair with an electric generator. In this case, the slider with the brake disc interacts with a fixed disk mounted on a vertical rack.

Дорожное энергетическое устройство содержит дополнительно идентичные параллельные валы, взаимодействующие друг с другом через соответствующие обгонные муфты, звезды и цепную кинематическую связь.The road power device additionally contains identical parallel shafts interacting with each other through corresponding overrunning clutches, stars and a kinematic chain link.

Принцип работы дорожного энергетического устройства поясняется фиг.1-9.The principle of operation of the road power device is illustrated in figures 1-9.

На фиг.1 представлена схема расположения преобразователей движения поперек двухполосного дорожного полотна, где:Figure 1 presents the location of the transducers of movement across a two-lane roadway, where:

1 - дорожное полотно;1 - roadway;

2 - вал;2 - shaft;

3 - наклонные щиты;3 - inclined boards;

4 - платформа;4 - platform;

5 - шарнирные соединения;5 - swivel joints;

6 - поддон;6 - pallet;

7 - маховик;7 - flywheel;

8 - мультипликатор;8 - multiplier;

9 - электрогенератор.9 - electric generator.

На фиг.2 представлена схема цепной связи между параллельно включенными валами 2, где:Figure 2 presents a diagram of a chain connection between parallel connected shafts 2, where:

10 - обгонные муфты;10 - overrunning clutches;

11 - звезды;11 - stars;

12 - цепь.12 is a chain.

На фиг.3 представлена конструкция узла крепления платформы 4, где позиции 3-6 те же, что на фиг.1;Figure 3 presents the design of the attachment point of the platform 4, where positions 3-6 are the same as in figure 1;

13 - катки;13 - rollers;

14 - пружины;14 - springs;

15 - шток;15 - stock;

16 - преобразователь движения.16 - motion converter.

На фиг.4 представлена схема расположения преобразователей движения вдоль пешеходного пути и лестниц, где позиции 13-16 те же, что и на фиг.3;Figure 4 presents the location of the converters along the pedestrian path and stairs, where positions 13-16 are the same as in figure 3;

17 - каркас металлический.17 - metal frame.

На фиг.3 представлена конструкция узла регулировки скорости вращения электрогенератора, где:Figure 3 presents the design of the node for adjusting the rotation speed of the generator, where:

18 - вертикальная стойка;18 - a vertical rack;

19 - центробежный регулятор скорости вращения;19 - centrifugal speed controller;

20 - втулка регулятора;20 - regulator sleeve;

21 - ползун;21 - slider;

22 - тормозной диск;22 - a brake disk;

23 - неподвижный диск;23 - fixed disk;

24 - упорные кольца;24 - persistent rings;

25 - обгонная муфта;25 - freewheel;

26, 27, 28 - первая, вторая и третья конические шестерни;26, 27, 28 - the first, second and third bevel gears;

29 - электрогенератор.29 - an electric generator.

На фиг.6 представлена конструкция узла крепления платформы, взаимодействующей с колесом железнодорожного вагона, где позиции 3-16 те же, что и на фиг.3;Figure 6 presents the design of the mounting unit of the platform, interacting with the wheel of the railway carriage, where positions 3-16 are the same as in figure 3;

30 - рельс;30 - rail;

31 - колесо;31 - wheel;

32 - ободок колеса;32 - wheel rim;

33 - упорное кольцо;33 - a persistent ring;

34 - нижний шток.34 - lower stock.

На фиг.7 представлен вид С по фиг.6, где позиции 2-34 те же, что на фиг.6.Fig. 7 is a view C of Fig. 6, where positions 2-34 are the same as in Fig. 6.

На фиг.8 представлена конструкция первого варианта преобразователя движения, где:On Fig presents the design of the first embodiment of the motion Converter, where:

35 - шток;35 - stock;

36 - кронштейны;36 - brackets;

37, 38 - первая и вторая зубчатые рейки;37, 38 - the first and second gear racks;

39, 40 - первая и вторая шестерни;39, 40 - the first and second gears;

41, 42 - первая и вторая обгонные муфты;41, 42 - the first and second overrunning clutches;

43 - вал.43 - shaft.

На фиг.9 представлен вид А-А по фиг.8, где позиции 35-43 те же, что и на фиг.8.In Fig.9 presents a view aa of Fig.8, where the positions 35-43 are the same as in Fig.8.

Необъятная территория России, а также весь мир охвачен паутиной шоссейных и железнодорожных путей.The vast territory of Russia, as well as the whole world, is covered by a web of highways and railways.

Современные информационные космические системы позволяют с высокой точностью контролировать и охранять богатства страны, в частности лес, нефть, газ, фауну и др. Для этой цели необходимо установить вдоль нефте- и газопроводов, шоссейных и железнодорожных путей информационные датчики. Для питания таких датчиков, установленных на огромных расстояниях друг от друга, где нет централизованного электроснабжения, требуются автономные источники электрической энергии.Modern information space systems make it possible to control and protect the country's wealth with high accuracy, in particular forest, oil, gas, fauna, etc. For this purpose, it is necessary to install information sensors along the oil and gas pipelines, highway and railway tracks. To supply such sensors installed at great distances from each other, where there is no centralized power supply, autonomous sources of electrical energy are required.

Разработка альтернативных источников электрической энергии, которые работают под воздействием веса проходящего автомобильного или железнодорожного транспорта, а также под тяжестью пешехода и животных, является актуальной и востребованной.The development of alternative sources of electric energy that work under the influence of the weight of passing automobile or railway transport, as well as under the weight of a pedestrian and animals, is relevant and in demand.

Дорожное энергетическое устройство устанавливается поперек шоссейного или железнодорожного путей (см. фиг.1).The road power device is installed across the highway or railway tracks (see figure 1).

Мощность на валу 2 энергетического устройства зависит от числа и мощности единичного преобразователя движения 16.The power on the shaft 2 of the energy device depends on the number and power of a single motion converter 16.

Горизонтальные платформы 4 с помощью шарниров 5 соединены с наклонными щитами 3 и установлены с возможностью вертикального перемещения вверх и вниз. Величина этого перемещения может быть задана в пределах от 3 до 7 см. Чтобы водители не объезжали платформ, они должны занимать всю ширину дороги, или между ними необходимо воздвигнуть бугорки из асфальта высотой платформ. Таким образом, на дороге создается препятствие, аналогичное «лежачему милиционеру», которое должно быть указано соответствующим дорожным знаком. По четырем углам горизонтальной платформы 4 установлены пружины 14, которые поднимают его вверх после прохождения по ней колес автомобиля. К нижней поверхности платформы неподвижно крепится шток 15, который совершает возвратно-поступательное движение вверх-вниз. Нижние ребра наклонных щитов 3 шарнирно связаны с катками (роликами) 13, которые откатываются от центра в разные стороны. При этом платформа 4 и наклонные щиты 3 под тяжестью автомобиля прижимаются к поддону 6. Пружины 16 установлены в специальных углублениях поддона, которые обеспечивают максимальный ход штока 15.Horizontal platforms 4 using hinges 5 are connected to inclined shields 3 and are installed with the possibility of vertical movement up and down. The magnitude of this movement can be set in the range from 3 to 7 cm. So that drivers do not go around the platforms, they must occupy the entire width of the road, or between them it is necessary to erect hillocks made of asphalt with the height of the platforms. Thus, an obstacle is created on the road, similar to the “speed bump”, which should be indicated by the appropriate traffic sign. At the four corners of the horizontal platform 4, springs 14 are installed, which lift it up after passing through the wheels of the car. The rod 15 is fixedly attached to the lower surface of the platform, which makes a reciprocating movement up and down. The lower ribs of the inclined shields 3 are pivotally connected to the rollers (rollers) 13, which roll back from the center in different directions. In this case, the platform 4 and the inclined shields 3 under the weight of the car are pressed against the pallet 6. The springs 16 are installed in special recesses of the pallet, which provide the maximum stroke of the rod 15.

После снятия груза сжатые пружины 14 отжимают платформу 4 вверх. Таким образом, под воздействием колес автомобиля шток совершает возвратно-поступательное движение вверх-вниз. Потенциальная энергия сжатых пружин должна быть такой, чтобы энергия, передаваемая штоком на преобразователь движения 16 при подъеме платформы 4, была равна энергии, передаваемой при ее опускании под тяжестью автомобиля. Для этого сила сжатия восьми пружин должна быть равна половине веса автомобиля.After removing the load, the compressed springs 14 squeeze the platform 4 up. Thus, under the influence of the wheels of the car, the rod makes a reciprocating movement up and down. The potential energy of the compressed springs must be such that the energy transmitted by the rod to the motion transducer 16 when lifting the platform 4 is equal to the energy transmitted when it is lowered under the weight of the vehicle. For this, the compression force of eight springs should be equal to half the weight of the car.

Размеры платформ 4 и их расположение на дорожном полотне 1 должны быть подобраны такими, чтобы они взаимодействовали с колесами максимального количества проезжающих автомобилей в обе стороны трассы.The dimensions of the platforms 4 and their location on the roadway 1 must be selected so that they interact with the wheels of the maximum number of passing cars on both sides of the track.

На общий вал 2 передается также энергия вращения от второй пары преобразователей движения, установленных на встречной полосе движения. В зависимости от ширины дороги и числа полос движения количество пар преобразователей движения может меняться. Кроме того, для увеличения выходной мощности энергетического устройства и повышения синхронности вращения общего выходного вала может быть использовано параллельное соединение нескольких валов. Суммарная мощность устройства при этом определяется единичной мощностью одного преобразователя, умноженной на число преобразователей движения, установленных на одном валу, а также на число параллельно включенных валов. Это количество задается из экономической целесообразности.The rotational energy is also transmitted to the common shaft 2 from the second pair of motion converters installed in the oncoming traffic lane. Depending on the width of the road and the number of lanes, the number of pairs of traffic converters may vary. In addition, to increase the output power of the energy device and increase the synchronization of rotation of the common output shaft, a parallel connection of several shafts can be used. The total power of the device is determined by the unit power of one transducer, multiplied by the number of motion transducers installed on one shaft, as well as the number of shafts connected in parallel. This amount is set out of economic feasibility.

Кинематическая схема соединения параллельно установленных валов 2 приведена на фиг.2. На концах валов неподвижно установлены ступицы обгонных муфт 10. Обоймы обгонных муфт неподвижно связаны со звездами 11. Цепь 12 охватывает звезды всех параллельно установленных валов.The kinematic diagram of the connection of parallel mounted shafts 2 is shown in figure 2. At the ends of the shafts, the hubs of the overrunning couplings are fixedly mounted.

Обгонные муфты 10 установлены так, чтобы суммировать мощности, создаваемые на каждом валу. Тот вал, который препятствует вращению общего выходного вала, автоматически выводится из кинематической схемы. Обойма обгонной муфты и звезда 11 на таком валу свободно вращается при неподвижном вале.Overrunning clutch 10 is installed so as to summarize the power generated on each shaft. That shaft, which prevents the rotation of the common output shaft, is automatically derived from the kinematic scheme. The freewheel ferrule and the star 11 on such a shaft rotates freely with the shaft stationary.

Энергетическое устройство, представленное на фиг.1-3, может быть установлено также на железнодорожном пути. При этом изменяется только конструкция узла крепления платформы (см. фиг.6 и фиг.7).The power device shown in figures 1-3, can also be installed on the railway track. In this case, only the design of the platform mount assembly is changed (see FIG. 6 and FIG. 7).

Наклонные щиты и платформа при этом имеют небольшую ширину и должны быть установлены вблизи рельсов с внешней их стороны. Наклонные щиты 3 и платформа 4 должны взаимодействовать с обоймами колес 31 вагонов, в результате чего подпружиненный шток совершает возвратно-поступательное движение. Преобразователь движения преобразует энергию возвратно-поступательного движения штока 15 в энергию вращательного движения выходного вала 2.In this case, the inclined boards and the platform have a small width and should be installed near the rails from the outside. Inclined shields 3 and platform 4 must interact with the cages of the wheels 31 of the wagons, as a result of which the spring-loaded rod makes a reciprocating motion. The motion Converter converts the energy of the reciprocating motion of the rod 15 into the energy of the rotational motion of the output shaft 2.

На выходном валу необходимо установить массивный маховик 7. Маховик повышает синхронность вращения электрогенератора 9. Мультипликатор 8, подключенный к выходному валу, служит для повышения скорости вращения вала до номинальной скорости вращения электрогенератора 9.It is necessary to install a massive flywheel 7. A flywheel increases the synchronization of rotation of the generator 9. A multiplier 8, connected to the output shaft, serves to increase the speed of rotation of the shaft to the nominal rotation speed of the generator 9.

В случае применения генератора переменного тока переменное напряжение через выпрямитель 33 может быть подано на аккумулятор 34.In the case of using an alternator, alternating voltage through the rectifier 33 can be applied to the battery 34.

На фиг.4 представлен пешеходный вариант энергетического устройства.Figure 4 presents the pedestrian version of the energy device.

Устройство работает под воздействием сил тяжести пешеходов, наступающих на выдвижные платформы 4, установленные на металлическом каркасе 17.The device operates under the influence of gravity of pedestrians, advancing on a sliding platform 4 mounted on a metal frame 17.

Пружины 14, установленные по углам четырехугольной платформы 4, придают ей горизонтальное положение. Вертикальные штоки 15, неподвижно связанные с горизонтальными платформами, совершают возвратно-поступательное движение в пределах 3-7 см. Нижние концы штоков связаны с соответствующими преобразователями движения 16. Преобразователи движения установлены на общем валу 2. На этом валу установлен маховик 7 и через мультипликатор 8 подключен к электрогенератору 9.The springs 14 mounted at the corners of the quadrangular platform 4 give it a horizontal position. Vertical rods 15, fixedly connected with horizontal platforms, perform reciprocating motion within 3-7 cm. The lower ends of the rods are connected to the corresponding motion transducers 16. The motion transducers are mounted on a common shaft 2. A flywheel 7 is installed on this shaft and through a multiplier 8 connected to an electric generator 9.

При необходимости в пешеходном варианте также может быть использовано параллельное соединение валов с помощью цепной связи (см. фиг.2).If necessary, in a pedestrian variant, a parallel connection of the shafts using a chain link can also be used (see figure 2).

Для регулирования скорости вращения электрогенератора может быть использован классический регулятор скорости вращения (фиг.5).To regulate the rotation speed of the generator can be used the classic speed controller (Fig. 5).

Центробежный регулятор скорости вращения 19 шарнирно установлен на неподвижной вертикальной стойке 18. На втулке регулятора 20 неподвижно установлена ведомая коническая шестерня 27. Ведущая коническая шестерня 26 установлена на обойме обгонной муфты 25, ступица которой установлена на выходном валу мультипликатора 8. Ведомая коническая шестерня 27 через третью коническую шестерню 28 передает вращение на электрогенератор 29.A centrifugal speed controller 19 is pivotally mounted on a stationary vertical stand 18. A driven bevel gear 27 is fixedly mounted on the hub of the regulator 20. The bevel gear 26 is mounted on the clip of the freewheel 25, the hub of which is mounted on the output shaft of the multiplier 8. The bevel gear 27 through the third bevel gear 28 transmits rotation to the generator 29.

При повышении скорости вращения ведомой шестерни 27 ползун 21 с тормозным диском 22 прижимается к неподвижному диску 23, закрепленному на вертикальной стойке 18. Чем больше превышение скорости вращения шестерни 27, тем больше сила торможения. Таким образом синхронизируется скорость вращения электрогенератора 29.With an increase in the speed of rotation of the driven gear 27, the slider 21 with the brake disc 22 is pressed against the fixed disc 23 mounted on the vertical strut 18. The greater the excess speed of the gear 27, the greater the braking force. Thus, the rotation speed of the generator 29 is synchronized.

На фиг.8 представлена конструкция преобразователя движения.On Fig presents the design of the motion Converter.

Штоки 35 неподвижно соединены друг с другом с помощью двух параллельных зубчатых реек 37, 38 и двух поперечных кронштейнов 36. Кронштейны 36 имеют Z-образную форму. Зубчатые рейки крепятся к кронштейнам с двух разных сторон.The rods 35 are fixedly connected to each other by means of two parallel gear racks 37, 38 and two transverse brackets 36. The brackets 36 are Z-shaped. Toothed racks are attached to the brackets on two different sides.

На валу 43 неподвижно установлены ступицы первой 41 и второй 42 обгонных муфт. Обоймы указанных обгонных муфт неподвижно связаны с соответствующими шестернями 39, 40. Причем каждая обгонная муфта работает в противофазе. Когда ступица первой 41 обгонной муфты находится в сцеплении с обоймой, ступица второй 42 обгонной муфты вращается свободно (т.е. не находятся в сцеплении с обоймой).On the shaft 43, the hubs of the first 41 and second 42 overrunning clutches are fixedly mounted. The clips of said freewheel clutches are motionlessly connected to the corresponding gears 39, 40. Moreover, each freewheel clutch operates in antiphase. When the hub of the first overrunning clutch 41 is engaged with the ferrule, the hub of the second overrunning clutch 42 rotates freely (i.e., is not engaged with the ferrule).

При обратном движении штоков 35 под воздействием пружины в сцепление входит вторая обгонная муфта 42. Вследствие того, что зубчатые рейки взаимодействуют с шестернями 39, 40, установленными на обоймах обгонных муфт, работающих в противофазе, вал 43 сохраняет постоянное направление своего вращения.During the reverse movement of the rods 35 under the influence of the spring, the second overrunning clutch 42 enters the clutch. Due to the fact that the gear racks interact with gears 39, 40 mounted on the cages of the overrunning clutches operating in antiphase, the shaft 43 maintains a constant direction of rotation.

Для повышения синхронности вращения выходного вала на нем установлен маховик 7.To increase the synchronization of rotation of the output shaft, a flywheel 7 is installed on it.

Выходной вал подключается к мультипликатору 8, который служит для повышения скорости вращения до номинальной скорости вращения электрогенератора 9.The output shaft is connected to the multiplier 8, which serves to increase the speed of rotation to the nominal speed of rotation of the generator 9.

Для регулирования скорости вращения электрогенератора может быть использован классический регулятор скорости вращения дополнительный тормозной системой (см. фиг.5). В качестве электрогенератора могут быть использованы низкооборотные электрогенераторы для ветроэнергетических установок, обеспечивающих номинальную мощность 1-10 кВт при 300 об/мин. После генератора переменное напряжение выпрямляется и подается на аккумулятор.To regulate the rotation speed of the generator can be used a classic speed controller with an additional brake system (see figure 5). As an electric generator, low-speed electric generators for wind power plants providing a rated power of 1-10 kW at 300 rpm can be used. After the generator, an alternating voltage is rectified and supplied to the battery.

Дорожное энергетическое устройство может быть использовано как автономный источник электрической и тепловой энергии в местах, где нет централизованного энергоснабжения, в частности как автономный источник электрической энергии для информационных датчиков.The road power device can be used as an autonomous source of electric and thermal energy in places where there is no centralized energy supply, in particular as an autonomous source of electric energy for information sensors.

Claims (5)

1. Дорожное энергетическое устройство, содержащее преобразователи движения, вал, мультипликатор, электрогенератор и горизонтальные подпружиненные платформы, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении и взаимодействующие с подвижными объектами, например с транспортом (или пешеходами), отличающееся тем, что каждый преобразователь движения содержит первый и второй штоки, которые связаны друг с другом - первой и второй - параллельными зубчатыми рейками неподвижно, а также первую и вторую шестерни, установленные неподвижно на обоймах соответствующих обгонных муфт, ступицы которых неподвижно установлены на общем выходном валу, причем первая и вторая зубчатая рейки сдвинуты относительно друг друга в поперечном направлении и взаимодействуют с первой и второй шестернями соответствующей пары с диаметрально противоположных сторон, при этом обгонные муфты каждой пары установлены так, что когда первые из них, передающие вращение на выходной вал по часовой стрелке, находятся в сцеплении, вторые муфты, передающие вращение в обратном направлении, находятся вне сцепления и наоборот.1. A road power device containing motion converters, a shaft, a multiplier, an electric generator and horizontal spring-loaded platforms mounted with the possibility of reciprocating movement in the vertical direction and interacting with moving objects, such as vehicles (or pedestrians), characterized in that each converter the movement contains the first and second rods, which are connected to each other - the first and second - stationary gear racks motionless, as well as the first and second gears mounted motionlessly on the clips of the respective freewheels, the hubs of which are motionlessly mounted on a common output shaft, the first and second gear racks being shifted relative to each other in the transverse direction and interacting with the first and second gears of the corresponding pair from diametrically opposite sides, while the freewheels of each pair are installed so that when the first of them, transmitting rotation to the output shaft clockwise, are in the clutch, the second couplings, transmitting rotation in ar tnom direction, are out of the clutch and vice versa. 2. Дорожное энергетическое устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая горизонтальная платформа шарнирно соединена с двумя наклонными прямоугольными щитами, нижние грани которых на роликах раздвигаются по горизонтальному поддону в разные стороны вдоль пути движения транспортных средств.2. The road power device according to claim 1, characterized in that each horizontal platform is pivotally connected to two inclined rectangular shields, the lower edges of which on the rollers are moved apart on a horizontal pallet in different directions along the path of vehicles. 3. Дорожное энергетическое устройство по п.1, отличающееся тем, что в преобразователе движения третья и четвертая шестерни, взаимодействующие с двумя параллельными зубчатыми рейками, установлены на общем валу с возможностью свободного вращения, а на их боковых поверхностях установлены подпружиненные собачки, взаимодействующие с соответствующими храповыми колесами, установленными неподвижно на общем выходном валу.3. The road power device according to claim 1, characterized in that in the motion transducer the third and fourth gears interacting with two parallel gear racks are mounted on a common shaft with the possibility of free rotation, and spring-loaded dogs interacting with the corresponding ones are installed on their side surfaces ratchet wheels mounted stationary on a common output shaft. 4. Дорожное энергетическое устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит дополнительно центробежный регулятор скорости вращения, шарнирно установленный на неподвижной вертикальной стойке, который взаимодействует через обгонную муфту с выходным валом мультипликатора и через коническую пару шестерен с электрогенератором, при этом ползун с тормозным диском взаимодействует с неподвижным диском, закрепленным на вертикальной стойке.4. The road power device according to claim 1, characterized in that it further comprises a centrifugal speed controller pivotally mounted on a stationary vertical strut, which interacts through an overrunning clutch with the output shaft of the multiplier and through a conical pair of gears with an electric generator, while the slider with a brake disk interacts with a fixed disk mounted on a vertical rack. 5. Дорожное энергетическое устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит дополнительно идентичные параллельные валы, взаимодействующие друг с другом через соответствующие обгонные муфты, звезды и цепную кинематическую связь. 5. The road power device according to claim 1, characterized in that it further comprises identical parallel shafts interacting with each other through respective overrunning clutches, stars and a kinematic chain link.
RU2007148399/06A 2007-12-24 2007-12-24 Road power device RU2379550C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148399/06A RU2379550C2 (en) 2007-12-24 2007-12-24 Road power device
PCT/RU2008/000785 WO2009082270A2 (en) 2007-12-24 2008-12-22 Energy converter (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148399/06A RU2379550C2 (en) 2007-12-24 2007-12-24 Road power device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007148399A RU2007148399A (en) 2009-06-27
RU2379550C2 true RU2379550C2 (en) 2010-01-20

Family

ID=41026849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007148399/06A RU2379550C2 (en) 2007-12-24 2007-12-24 Road power device

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2379550C2 (en)
WO (1) WO2009082270A2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102900634A (en) * 2012-09-29 2013-01-30 西安交通大学 Sensor power supplying device realized by using load change
RU2743232C1 (en) * 2019-12-10 2021-02-16 Виктор Андреевич Дмитриев Energy generating drive for artificial road unevenness
RU2806777C1 (en) * 2023-05-30 2023-11-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Power generating floor covering

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6095192A (en) * 1983-10-31 1985-05-28 Fumio Munekata Center of gravity shifting type heat engine
DE3912943C2 (en) * 1988-05-21 1997-10-16 Schellhorn Karl Heinz Manual transmission for rarely used energy sources
RU2099591C1 (en) * 1995-09-19 1997-12-20 Кубанский государственный технологический университет Method and device for converting energy of gravitational forces into work
DE19623739A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Hessabi Iradj Drive for a generator
US6173986B1 (en) * 1999-06-07 2001-01-16 Jack Sicher Rowing arms driven wheel chair
RU2221933C2 (en) * 2002-02-14 2004-01-20 Кирчанов Алексей Григорьевич Method of and device for using energy of sea waves
RU2281413C1 (en) * 2005-01-11 2006-08-10 Дагестанский государственный университет Wind power-generating device
RU2300663C1 (en) * 2005-11-22 2007-06-10 Абдулла Сиражутдинович АЛИЕВ Wave energy converter
CN201009979Y (en) * 2007-03-04 2008-01-23 吴德巍 Pedal generating body-building cycle
RU2344315C1 (en) * 2007-03-19 2009-01-20 Абдулла Сиражутдинович АЛИЕВ Fluid medium energy converter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102900634A (en) * 2012-09-29 2013-01-30 西安交通大学 Sensor power supplying device realized by using load change
RU2743232C1 (en) * 2019-12-10 2021-02-16 Виктор Андреевич Дмитриев Energy generating drive for artificial road unevenness
RU2806777C1 (en) * 2023-05-30 2023-11-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Power generating floor covering

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009082270A2 (en) 2009-07-02
WO2009082270A3 (en) 2009-09-11
RU2007148399A (en) 2009-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7067932B1 (en) System for generating electricity by using gravitational mass and/or momentum of moving vehicle
EP2422443B1 (en) Low profile, surface-mounted power generation system
US6376925B1 (en) Force stand for electrical energy producing platform
US20060147263A1 (en) Apparatus for converting kinetic energy
EP1656500B1 (en) A fluid device for recovery of the kinetic energy of a vehicle
RU2379550C2 (en) Road power device
US20110006540A1 (en) Dual-mode roadway turbines for energy generation from artificial pulsed vehicle wind and continuous ambient wind
CN110709603B (en) Apparatus for use in road surfaces to harvest mechanical energy from passing vehicles for power generation
US20110148121A1 (en) System and method for electrical power generation utilizing vehicle traffic on roadways
CA2446783C (en) Bridge converting movement into electrical energy
GB1332202A (en) Inclined ramps for engagement by vehicles to generate electricity
Duarte et al. Waynergy Vehicles: An innovative pavement energy harvest system
US5137416A (en) Vehicle compressed air energy converter
US9331548B1 (en) Devices and systems for generating sustainable energy from traffic
US20200403485A1 (en) Electrical power generating apparatus
EP3012451B1 (en) Kinetic energy collector mechanism to generate electric power from passing vehicles, using a main axle connected to a flywheel
CA2545843A1 (en) Energy recycling device
JP3153668U (en) Roadbed power generator
KR20130026024A (en) Generator using vehicle weight
CA2526213A1 (en) Hill generator that converts movement into electricity
NL2012297C2 (en) DEVICE FOR GENERATING ENERGY.
GB2457895A (en) Sliding roadway energy conversion apparatus
CN113090915A (en) Expressway vehicle distance confirmation indicating device and indicating method thereof
CN100528625C (en) Vehicle bottom potential energy electric generating apparatus
WO2017072803A1 (en) Device with dynamic impulses from vehicular traffic and relative kit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091225