close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335428

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 428
(13)
C1
(51) МПК
B63H 9/00
F03D 3/00
(2006.01)
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
На основании пункта 1 статьи 1366 части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации патентообладатель
об зуетс заключить договор об отчуждении патента на услови х, соответствующих установившейс практике, с любым
гражданином Российской Федерации или российским юридическим лицом, кто первым изъ вил такое желание и уведомил об
этом патентообладател и федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности.
(21), (22) За вка: 2007105062/11, 09.02.2007
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
09.02.2007
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
Адрес дл переписки:
398036, г.Липецк, ул. 60 лет СССР, 31, кв.68,
В.И. Власову
2 3 3 5 4 2 8
вращением
парусов
одновременно
с
самоориентацией парусов по ветру и гребных
лопастей с управлением движением судна
осуществл етс планетарными передачами
соотношением 2:1 таким образом, что угловое
положение плоскостей парусов, силовой оси и
направление ветра взаимосв зано. В движителе
взаимосв зано угловое положение плоскостей
лопастей, своей силовой оси и рул . Достигаетс повышение
эффективности
преобразовани кинетической энергии ветра в движение судна. 1
з.п. ф-лы, 3 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение
относитс к
области
ветроэнергетики,
а
именно
ветросиловым
агрегатам.
Ветросилова установка
преимущественно дл парусных судов содержит
ветродвигатель, движитель и соедин ющую их
трансмиссию.
Ветродвигатель
и
движитель
выполнены в виде парусов и гребных лопастей,
жестко
закрепленных
средней
частью
на
подвижных стержн х, которые вращают силовую
ось
и
вращаютс силовой
осью.
Взаимозависимость вращени силовых осей с
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ВЕТРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА
2 3 3 5 4 2 8
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: UA 44938 С2, 15.03.2002. UA 71023 C2,
15.11.2004. US 4609827 A, 02.09.1986.
(73) Патентообладатель(и):
Власов Валентин Иванович (RU)
R U
(72) Автор(ы):
Власов Валентин Иванович (RU),
Власов Артем Валентинович (RU),
Власов Валерий Валентинович (RU)
C 1
C 1
2 3 3 5 4 2 8
2 3 3 5 4 2 8
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 428
(13)
C1
(51) Int. Cl.
B63H 9/00
F03D 3/00
(2006.01)
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
According to Art. 1366, par. 1 of the Part IY of the Civil Code of the Russian Federation, the patent holder shall be
committed to conclude a contract on alienation of the patent under the terms, corresponding to common practice, with any
citizen of the R ussian Federation or Russian legal entity who first declared such a willingness and notified this to the
patent holder and the Federal Executive Authority for Intellectual Property.
(21), (22) Application: 2007105062/11, 09.02.2007
(24) Effective date for property rights: 09.02.2007
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
2 3 3 5 4 2 8
axle and rudder are interconnected.
EFFECT: increase of efficiency for conversion
kinetic energy of wind into vessel movement.
2 cl, 3 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: transportation, engines and pumps.
SUBSTANCE: wind-electric set primarily for
sailcraft
contains
wind
engine,
drive
and
connecting them transmission. Wind engine and
drive are made in the form of sails and
propulsion blades rigidly fixed by their center
part on movable rods which rotate power axle and
are rotated by power axle. Interdependency of
power
axles
rotation
and
sails
rotation
simultaneously
with
self-orientation
of
sails
down the wind and propulsion blades with vessel
movement control is performed by planetary gear
sets with ratio 2:1 in such a way, that angular
position of sail planes, power axle and wind
direction
are
interconnected.
In
the
drive,
angular position of blade planes, its own power
Страница: 3
EN
C 1
C 1
(54) WIND-ELECTRIC SET
2 3 3 5 4 2 8
(73) Proprietor(s):
Vlasov Valentin Ivanovich (RU)
Mail address:
398036, g.Lipetsk, ul. 60 let SSSR, 31,
kv.68, V.I. Vlasovu
R U
(72) Inventor(s):
Vlasov Valentin Ivanovich (RU),
Vlasov Artem Valentinovich (RU),
Vlasov Valerij Valentinovich (RU)
RU 2 335 428 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области ветроэнергетики, а именно к ветросиловым агрегатам,
и может быть использовано в силовых установках парусных судов.
Известны как горизонтально, так и вертикально-осевые ветросиловые установки судов,
например, установки, принцип которых основан на эффекте возникновени подъемной
силы на пр мых лопаст х посто нного аэродинамического профил , или в виде
вертикальных цилиндров, вращающихс в ветровом потоке, и т.д. (Л-1, стр.48-52).
Все они технически несовершенны. Коэффициент эффективности преобразовани кинетической энергии ветра у них не превышает 45%.
Более эффективны судовые махолопастные энергоустановки, у которых рабочие органы
(паруса) совершают сложное поворотно-поступательное движение при помощи восьмеркообразных направл ющих (Л-2) или гидросистемы (Л-3), но они конструктивно сложны.
Несмотр на предложени многочисленных вариантов конструктивных и агрегатных
решений ветросиловых установок судов их применение ограничено из-за несовершенства
технологий, не решающих основных проблем использовани нетрадиционных,
возобновл емых источников энергии.
Наиболее близким техническим решением ветросиловой установки (прототипом) может
быть прин та парусна ветроэнергетическа установка, содержаща две лопасти,
размещенные в перпендикул рных плоскост х и закрепленные в элементах корпуса одним
углом. Враща от воздействи ветра посредством передаточных механизмов корпус
установки, они имеют возможность попеременно совершать поворот в элементах корпуса
(Л-4).
Наличие регулирующего привода с передаточным механизмом, втулок и шарниров,
обеспечивающих переворот лопастей, а также необходимость дополнительного устройства
ориентации лопастей по ветру усложн ет установку, снижает ее надежность, развиваемую
мощность и эффективность преобразовани энергии.
Применение ее в качестве силовой установки на корабл х не представл етс возможным.
Целью изобретени вл етс устранение вышеперечисленных недостатков, разработка
высокоэффективной, простой и надежной ветросиловой установки дл парусных судов, не
завис щей от направлени и скорости ветра.
Цель достигаетс полным отсутствием тормоз щих моментов при вращении парусов в
любой фазе их движени , в том числе и против ветра, а движитель, как альтернатива
гребному винту, напр мую или через редуктор энергию ветра преобразует в движение
судна. Дл обеспечени независимости этого движени от силы и направлени ветра
применены электросиловые агрегаты с элементами накапливани энергии.
Сущность изобретени заключаетс в том, что ветросилова установка парусного судна,
содержаща ветродвигатель и движитель, выполнена в виде пр моугольных парусов и
гребных лопастей, жестко закрепленных средней частью на подвижных стержн х, которые
вращают силовую ось и вращаютс силовой осью. При этом синхронизаци (взаимозависимость) вращени силовых осей двигател и движител с вращением парусов
и гребных лопастей одновременно с самоориентацией парусов по ветру и
маневрированием судна осуществл етс планетарными передачами соотношением 2:1
таким образом, что угловое положение плоскостей парусов, силовой оси и направление
ветра взаимосв зано, а в движителе взаимосв зано угловое положение лопастей, силовой
оси и рул . Дл обеспечени остойчивости и независимости движени судна от силы и
направлени ветра в электромеханическую трансмиссию между электрическим
генератором, вращаемым ветродвигателем, и гребным электродвигателем включен
выравниватель нагрузки в виде в виде безобмоточной системы генератор-двигатель с
супермаховиком, совмещенной с трехэлектродной электронной лампой.
Проведенный патентный поиск показал отсутствие ветросиловых установок судов с
предлагаемой совокупностью признаков.
Таким образом, в данном случае известные элементы объединены новыми св з ми,
придают ветросиловым установкам судов новые свойства, про вившиес в положительных
Страница: 4
DE
RU 2 335 428 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
эффектах, вследствие чего решение может быть признано обладающим существенными
отличи ми.
Сущность изобретени по сн етс чертежами, где:
на фиг.1 показана принципиальна конструктивна схема вертикально-осевой
ветросиловой установки катамарана с пр мой или редукторной передачей вращающего
момента гребным лопаст м;
на фиг.2 показана конструктивна схема горизонтально-осевой ветросиловой установки
судна с электромеханической трансмиссией и выравнивателем нагрузки (вид с кормы);
на фиг.3 показан ее вид борта с двенадцатью промежуточными положени ми паруса за
один оборот силовой оси О.
Ветросилова установка может быть выполнена в вариантах вертикально-осевого
(фиг.1) и горизонтально-осевого (фиг.2 и 3) ветродвигател 1 с пр мой (редукторной)
передачей вращающего момента на гребной движитель 2 (фиг.1) или электромеханической
трансмиссией, включающей в себ электрический генератор 3, выравниватель нагрузки 4 и
электрический двигатель 5, работающий на традиционный гребной винт 6 или
альтернативный ему движитель 2 (фиг.2, 3).
Конструктивно ветродвигатель 1 и гребной движитель 2 одинаковы в зеркальном
отображении и могут отличатьс кроме материалов, из которых они изготовлены,
размерами в соотношении плотности воздуха к плотности воды.
Они содержат парное количество пр моугольных парусов (лопастей) 7, каждый из
которых жестко закреплен средней частью на прочных стержн х 8.
Стержни 8 сид т на траверсах 9 в опорно-упорных подшипниках, равноудаленных от
силовой оси О (фиг.1).
Траверсы 9 дл варианта фиг.2 и 3 могут быть св заны между собой вынесенными за
траекторию движени паруса 7 стойками или трансмиссией.
Силова ось О проходит через середину траверс 9, параллельна ос м вращени стержней 8 и снабжена трансмиссией 10 дл передачи вращающего момента
электрическому генератору 3 (фиг.2 и 3) или напр мую через редуктор 11 движителю 2
(фиг.1).
На силовой оси О траверс 9 располагаетс свободно центральное зубчатое колесо 12,
жестко св занное с флюгером 13.
Функцию флюгера 13 выполн ет нетрадиционна вертикальна плоскость, а
эксцентриковое подвижное закрепление легкой станины 13 производитс осью,
совпадающей с осью вращени генератора 3 (валом отбора мощности) на рассто нии e от
середины станины 13 как показано на фиг.3.
Таким образом центральное зубчатое колесо 12 остаетс всегда неподвижным
относительно направлени ветра или рул дл движител 2.
Центральное зубчатое колесо 12 св зано непроскальзывающей передачей (цепью,
зубчатым ремнем, шестерн ми-сателлитами и т.п.) 14 с зубчатыми колесами 15, жестко
закрепленными на стержн х 8. При этом зубчатые колеса 15 имеют в два раза больше
зубьев, чем колесо 12, т.е. передаточное число равно двум.
Исходное угловое положение пары парусов (лопастей) 7 траверс 9 и зубчатых колес 15
устанавливаетс таким образом, чтобы один из парусов (лопастей) 7 располагалс всей
своей плоскостью строго перпендикул рно, а другой (парный) - параллельно к
направлению ветра, как показано на фиг.1, 2, 3.
Под действием ветра парус 7, максимально выдвинутый за ось вращени О (фиг.1 и
положение 1 на фиг.3), поворачивает одновременно силовую ось О, жестко закрепленную в
плоскости траверс 9, вместе с закрепленными на стержн х 8 колесами 15 и
непроскальзывающую передачу 14, котора обкатывает неподвижное относительно
направлени ветра центральное колесо 12, обеспечива жесткую взаимосв зь углового
положени парусов 7 и других подвижных частей с направлением ветра; т.е. здесь
применена простейша планетарна передача.
Парус 7 в своем движении по ветру плавно поворачиваетс в сторону, противоположную
Страница: 5
RU 2 335 428 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
вращению силовой оси О, как бы «мен ет галс»; проходит из положени 1 максимального
вращающего момента (см. фиг.3) через положени 2, 3, 4, 5, 6 в положение 7; когда
вращающий момент этого паруса 7 равен нулю; а другой парус 7, находившийс в то врем на другом конце траверс 9 в положении 7 нулевого вращающего момента, переходит через
положени 8, 9, 10, 11 и 12 увеличивающегос вращающего момента в положение 1
максимального.
Таким образом оба паруса 7 мен ютс местами за половину оборота силовой оси О,
обеспечива ветродвигателю суммарный малоизмен емый вращающий момент, равный
максимальному одного. А за полный оборот силовой оси О каждый из парусов 7
возвращаетс в свое исходное положение и т.д.
Движение парусов 7 из положени 7 в положени 8, 9, 10, 11, 12 и исходное 1
происходит оп ть же по ветру, а не против, т.к. сторона плоскости паруса 7,
воспринимающа давление ветра в положении 7 (фиг.3), мен етс на обратную, что
равносильно смене направлени ветра на 180° и увеличению эффективности
преобразовани энергии в два раза.
Примен принцип обратимости, то же самое можно отнести и к движителю 2, который
расходует полученную от ветродвигател 1 энергию, отбрасывает воду в направлении,
определ емом рулем, и таким образом сообщает движение корпусу корабл .
Длина паруса 7 и гребной лопасти 7 оптимальна от одного рассто ни между их
стержн ми 8, когда они не выход т за силовую ось О, до 1.42 этого рассто ни , когда
они начинают мешать друг другу в положени х 5 и 10 (фиг.3).
При увеличении числа пар парусов 7 на одной силовой оси О в один рус следует иметь
в виду экранирование их друг другом в положени х, отличных от 1 и 7.
Дл работы горизонтально-осевого варианта ветродвигател 1 достаточно одной пары
парусов 7. К тому же устойчивость и прочность конструкции легко обеспечить (фиг.2 и 3).
В то же врем дл создани симметрично действующих на вертикально-осевой
ветродвигатель 1 нагрузок необходимо две пары парусов 7, расположенных на одной
флюгерной станине 13 с синхронизацией их вращени в противоположные стороны на валу
полезной нагрузки, как показано на фиг.1.
Защита ветродвигател 1 от шквальных порывов ветра может быть осуществлена
ослабленным звеном непроскальзывающей передачи 14, например креплением одного
звена калиброванным болтом. Паруса 7, освобожденные от непроскальзывающей
передачи 14, останавливаютс в положении флюгеров, т.к. их крепление на стержн х 8
строго симметрично и равновесно трудно осуществить и в этом случае не требуетс .
В принципе высокоэффективный ветродвигатель 1 описанной конструкции может быть
агрегатирован с электромеханической трансмиссией любой известной конструкции. Но, как
указывалось выше, целью изобретени вл етс еще и независимость движени судна от
скорости и направлени ветра.
Это полезное свойство ветросилова энергоустановка судна получает, если между
электрическим генератором 3 и гребным электродвигателем 5 включить выравниватель
нагрузки 4 по патенту РФ №2119708.
Применение выравнивател нагрузки 4, раздел ющего во времени процессы выработки
и потреблени энергии и имеющего высокий КПД, перспективно со всех точек зрени .
Выравниватель нагрузки 4 - это многофункциональное недорогое и компактное
устройство, не требующее обслуживани и обладающее уникальными свойствами
(характеристиками) трансформатора, преобразовател частоты, выпр мител , регул тора
напр жени , выключател нагрузки, усилител , гироплатформы и т.д., а главное аккумул тора рекордной энергоемкости (Л-5).
Выравниватель нагрузки 4 по устройству представл ет собой безобмоточную систему
генератор-двигатель (Г-Д) с супермаховиком, совмещенную с трехэлектродной электронной
лампой.
Его применение делает энергообеспечение судов гарантированным в рамках расчетной
энергоемкости; ход судов - независимым от направлени и силы ветра; а принцип
Страница: 6
RU 2 335 428 C1
5
конструировани корпуса 16 корабл , если рассматривать его как гироплатформу с
вытекающими из этого положительными свойствами - принципиально новым.
Источники информации
1. Галич В.Ф. Ветроэнергетические станции. Результаты эксплуатации и перспективы
развити . Промышленна энергетика, 1993 год, №4, стр.48-52.
2. Авторское свидетельство СССР №1339295, 1986 год, кл. F03D 3/02.
3. Патент РФ №2075635 от 1993 года, кл. 6 F03D 5/00, F03B 13/26.
4. Патенты Украины №44938, 70983, 71023.
5. Патент РФ №2119708, кл. 6 H02J 3/30, 15/00, Н02К 31/00, 13/00, 25/00, 1997 год.
10
15
20
25
Формула изобретени 1. Ветросилова установка преимущественно дл парусных судов, содержаща ветродвигатель, движитель и соедин ющую их трансмиссию, отличающа с тем, что
ветродвигатель и движитель выполнены в виде парусов и гребных лопастей, жестко
закрепленных средней частью на подвижных стержн х, которые вращают силовую ось и
вращаютс силовой осью, при этом взаимозависимость вращени силовых осей с
вращением парусов одновременно с самоориентацией парусов по ветру и гребных
лопастей с управлением движением судна осуществл етс планетарными передачами
соотношением 2:1 таким образом, что угловое положение плоскостей парусов, силовой оси
и направление ветра взаимосв зано, а в движителе взаимосв зано угловое положение
плоскостей лопастей, своей силовой оси и рул .
2. Ветросилова установка преимущественно дл парусных судов по п.1, отличающа с тем, что в электромеханическую трансмиссию между электрическим генератором и
гребным электродвигателем включен выравниватель нагрузки в виде безобмоточной
системы генератор-двигатель с супермаховиком, совмещенной с трехэлектродной
электронной лампой.
30
35
40
45
50
Страница: 7
CL
RU 2 335 428 C1
Страница: 8
DR
RU 2 335 428 C1
Страница: 9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
254 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа