close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335657

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 657
(13)
C1
(51) МПК
F03D 7/02
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007107500/06, 01.03.2007
(72) Автор(ы):
Улановский Яков Бенедиктович (RU),
Карпов Алексей Борисович (RU),
Кашфразиев Юныс Абрарович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
01.03.2007
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
2 3 3 5 6 5 7
регулировани начального сжати пружин, пружины
расположены одна внутри другой, при этом втора пружина выполнена с возможностью задержки
вступлени в работу. По второму варианту на
направл ющей установлена коническа пружина,
выполненна с возможностью изменени жесткости
при сжатии за счет посадки витков. Изобретени обеспечивают повышение точности регулировани ветроколеса, в том числе за счет исключени вли ни погрешностей при изготовлении пружин. 2
н.п. ф-лы, 2 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к ветроэнергетике, к
устройствам
аэродинамического
типа
регулировани частоты вращени и крут щего
момента ветроколеса. По первому варианту в
устройстве, вли ющем на поворот лопасти,
состо щем из направл ющей, установленного на
ней блока пружин, состо щего как минимум из двух
пружин, жестко закрепленных на опорных част х
лопастей качалок, соединенных через т ги со
скольз щим по направл ющей толкателем,
опирающимс на блок пружин, и устройства
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ВЕТРОКОЛЕСО (ВАРИАНТЫ)
2 3 3 5 6 5 7
Адрес дл переписки:
141980, Московска обл., г. Дубна, ул.
Московска , 8, кв.120, Ю.А. Кашфразиеву
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2272173 C1, 20.03.2006. RU 2220321
C1, 27.12.2003. RU 2109166 C1, 20.04.1998. SU
1038540 A1, 30.08.1983. SU 1801177 A3,
19.03.1991. EP 0043872 A1, 20.01.1982.
(73) Патентообладатель(и):
Общество с Ограниченной Ответственностью
"СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ" (RU)
C 1
C 1
2 3 3 5 6 5 7
2 3 3 5 6 5 7
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 335 657
(13)
C1
(51) Int. Cl.
F03D 7/02
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007107500/06, 01.03.2007
(72) Inventor(s):
Ulanovskij Jakov Benediktovich (RU),
Karpov Aleksej Borisovich (RU),
Kashfraziev Junys Abrarovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 01.03.2007
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
C 1
2 3 3 5 6 5 7
R U
Страница: 3
EN
C 1
(57) Abstract:
FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: in compliance with the first
version, the device influencing the vane turn, is
made up of a guide, a set of springs fitted on
the said guide and composed of, at least, two
springs rigidly fixed on the vanes bearing parts
coupled, via tie-rods, with the pusher sliding in
the guide and resting upon the said spring unit a
spring initial compression control mechanism. The
said springs are arranged one inside the other,
the second spring being arranged to operate with
a delay. In compliance with the second version,
the guide accommodates a tapered spring arranged
to vary stiffness in compression by fitting in the screws.
EFFECT:
higher
accuracy
in
windwheel
adjustment accuracy.
2 cl, 2 dwg
2 3 3 5 6 5 7
(54) WINDWHEEL (VERSIONS)
R U
(73) Proprietor(s):
Obshchestvo s Ogranichennoj Otvetstvennost'ju
"STROJINZhINIRING SM" (RU)
Mail address:
141980, Moskovskaja obl., g. Dubna, ul.
Moskovskaja, 8, kv.120, Ju.A. Kashfrazievu
RU 2 335 657 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к ветроэнергетике, к устройствам аэродинамического типа
регулировани частоты вращени и крут щего момента ветроколеса.
Известно описанное в патенте РФ №2272173 и прин тое за прототип ветроколесо,
содержащее ступицу, жестко закрепленные на ней подшипниковые узлы, в которых
размещены лопасти с возможностью поворота относительно своих осей, расположенных
конусно по отношению к оси ветроколеса, а также размещенное в ступице устройство,
вли ющее на поворот лопасти, которое состоит из направл ющей, установленных на ней
как минимум двух пружин разной жесткости, выполненных с возможностью
последовательного выключени из работы пружины сначала меньшей жесткости, а затем
большей, жестко закрепленных на опорных част х лопастей качалок, соединенных через
т ги со скольз щим по направл ющей толкателем, опирающимс на пружину меньшей
жесткости, и устройства регулировани сжати пружин.
Общими существенными признаками предлагаемого технического решени с
прототипом вл ютс следующие:
По варианту 1 - ветроколесо содержит ступицу, жестко закрепленные на ней
подшипниковые узлы, в которых размещены лопасти с возможностью поворота
относительно своих осей, расположенных под углом по отношению к оси ветроколеса, а
также размещенное в ступице устройство, вли ющее на поворот лопасти, которое состоит
из направл ющей, установленного на ней блока пружин, состо щего как минимум из двух
пружин, выполненных с возможностью последовательного включени в работу сначала
одной пружины, а затем и второй, жестко закрепленных на опорных част х лопастей
качалок, соединенных через т ги со скольз щим по направл ющей толкателем,
опирающимс на блок пружин, и устройства регулировани начального сжати пружин.
По варианту 2 - ветроколесо содержит ступицу, жестко закрепленные на ней
подшипниковые узлы, в которых размещены лопасти с возможностью поворота
относительно своих осей, расположенных под углом по отношению к оси ветроколеса, а
также размещенное в ступице устройство, вли ющее на поворот лопасти, которое состоит
из направл ющей, установленной на ней пружины, жестко закрепленных на опорных част х
лопастей качалок, соединенных через т ги со скольз щим по направл ющей толкателем,
опирающимс на пружину, и устройства регулировани начального сжати пружины.
Устройство-прототип позвол ет увеличить точность поддержани оборотов ВК, однако в
св зи с тем, что после сжати первой - более м гкой пружины, работает только одна более жестка пружина, шарнирный момент лопастей относительно оси поворота лопастей
будет несколько отличатьс от теоретического момента, кроме того, на точность
регулировани оборотов ветроколеса оказывает существенное вли ние погрешность
изготовлени пружин, котора находитс в диапазоне 5-20%.
Данными вариантами конструкции решаетс техническа задача повышени точности
регулировани ветроколеса, в том числе за счет вли ни погрешностей при изготовлении
пружин.
Дл решени данной технической задачи:
- по варианту 1 в ветроколесе, содержащем ступицу, жестко закрепленные на ней
подшипниковые узлы, в которых размещены лопасти с возможностью поворота
относительно своих осей, расположенных под углом по отношению к оси ветроколеса, а
также размещенное в ступице устройство, вли ющее на поворот лопасти, которое состоит
из направл ющей, установленного на ней блока пружин, состо щего как минимум из двух
пружин, выполненных с возможностью последовательного включени в работу сначала
одной пружины, а затем и второй, жестко закрепленные на опорных част х лопастей
качалки, соединенные через т ги со скольз щим по направл ющей толкателем,
опирающимс на блок пружин, и устройство регулировани начального сжати пружин,
пружины расположены одна внутри другой, при этом втора пружина выполнена с
возможностью задержки вступлени в работу;
- по варианту 2 в ветроколесе, содержащем ступицу, жестко закрепленные на ней
подшипниковые узлы, в которых размещены лопасти с возможностью поворота
Страница: 4
DE
RU 2 335 657 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
относительно своих осей, расположенных под углом по отношению к оси ветроколеса, а
также размещенное в ступице устройство, вли ющее на поворот лопасти, которое состоит
из направл ющей, установленной на ней пружины, жестко закрепленные на опорных част х
лопастей качалки, соединенные через т ги со скольз щим по направл ющей толкателем,
опирающимс на пружину, и устройство регулировани начального сжати пружины,
пружина выполнена конической (с посто нным или переменным шагом) с возможностью
изменени жесткости при сжатии (за счет посадки витков).
Отличительными признаками предлагаемого технического решени от известного
вл ютс следующие:
- по варианту 1 - пружины расположены одна внутри другой, при этом втора пружина
выполнена с возможностью задержки вступлени в работу;
- по варианту 2 - пружина выполнена конической с возможностью изменени жесткости
при сжатии.
Благодар существенным признакам предлагаемого технического решени в
совокупности с известными достигаетс следующий технический результат осуществл етс более точное регулирование оборотов ветроколеса за счет того, что
шарнирный момент лопастей относительно оси поворота лопастей максимально
приближен к теоретическому моменту, кроме того, особенно в варианте одной конической
пружины на точность регулировани оборотов ветроколеса оказывает существенное
вли ние погрешность изготовлени пружины (в варианте двух пружин меньшее вли ние
погрешности изготовлени пружин оказываетс в диапазоне малых ветров, когда работает
только одна пружина).
Предложенное техническое решение может найти применение в конструкции
ветроэнергетических установок горизонтально-осевого типа, особенно когда требуетс точное регулирование скорости вращени .
Конструкци вариантов предлагаемого ветроколеса с регул тором оборотов
аэродинамического типа по сн етс чертежом.
На фиг.1 изображено ветроколесо по первому варианту формулы.
На фиг.2 изображено ветроколесо по второму варианту формулы.
На фиг.3 изображен график зависимости шарнирного момента относительно оси
поворота лопасти от скорости ветра.
Изображенное на фиг.1 ветроколесо содержит ступицу 1, жестко закрепленные на ней
подшипниковые узлы 2, в которых размещены лопасти 3 с возможностью поворота
относительно своих осей, расположенных под углом по отношению к оси ветроколеса, а
также размещенное в ступице 1 устройство, вли ющее на поворот лопасти 3, которое
состоит из направл ющей 4, установленного на ней блока пружин, состо щего как минимум
из двух пружин 5 и 6, выполненных с возможностью последовательного включени в работу
сначала одной пружины 5, а затем и второй 6, жестко закрепленные на опорных част х
лопастей 3 качалки 7, соединенные через т ги 8 со скольз щим по направл ющей
толкателем 9, опирающимс на блок пружин 5 и 6, и устройство регулировани начального
сжати пружин 10, пружины 6 и 5 расположены одна внутри другой, при этом втора пружина 6 выполнена с возможностью задержки вступлени в работу (имеет зазор 11
между ней и толкателем 9).
Изображенное на фиг.2 ветроколесо имеет более простую конструкцию за счет того, что
вместо двух пружин на направл ющей 4 установлена одна коническа пружина 12,
выполненна с возможностью изменени жесткости при сжатии (посадки витков один на
другой).
Предложенное ветроколесо по п.1 формулы - фиг.1 - работает следующим образом. При
превышении частоты вращени ветроколеса над номинальной возникает
аэродинамический момент относительно оси поворота лопасти 3, установленной в
подшипниковом узле 2 с применением подшипников качени , позвол ющем
поворачиватьс лопасти относительно своей оси. При этом лопасть 3 стремитс повернутьс в сторону уменьшени угла атаки и, как следствие, уменьшить частоту
Страница: 5
RU 2 335 657 C1
5
10
15
20
вращени ветроколеса. Указанный момент передаетс через качалки 7, т ги 8 и толкатель
9 первоначально только на пружину 5, а затем после выбора зазора 11 и на пружину 6.
Вследствие их сжати и возникает сила, противодействующа повороту лопастей 3 во
флюгерное положение. При этом пружины включаютс - выключаютс последовательно во
времени (с задержкой). Така схема позвол ет реализовать заданный закон изменени силы сопротивлени механизма от величины перемещени и обеспечить высокую
стабильность поддержани частоты вращени ветроколеса в широком диапазоне
скоростей ветра. Дл повышени точности регулировани примен етс регул тор 10,
позвол ющий измен ть начальное усилие сжати пружин 5, 6. Дл снижени уровн вибраций длина т г 8 регулируетс , что позвол ет обеспечить аэродинамическую
балансировку лопастей 3 ветроколеса.
Предложенный регул тор оборотов аэродинамического типа по п.2 формулы - фиг.2 работает аналогично прототипу, только с той разницей, что сопротивление сжатию
возникает не скачкообразно (при включении второй пружины), а равномерно за счет
работы одной пружины 12 и посадки ее витков.
Особенности работы устройств, вли ющих на поворот лопасти по п.1 и 2 формулы,
по сн ютс графиком зависимости шарнирного момента относительно оси поворота
лопасти от скорости ветра фиг.3. На графике крива 1 - вариант с двум последовательно расположенными пружинами (прототип); крива 2 - вариант с двум расположенными одна внутри другой пружинами с задержкой вступлени в работу второй
пружины; крива 3 - вариант с одной конической пружиной с возможностью изменени жесткости при сжатии; крива 4 - теоретический момент.
Как видно из графика, крива 1 имеет два участка - первый, когда сжимаютс где C? - суммарна податливость, C1
совместно обе пружины, при этом
25
30
35
40
45
50
- податливость первой пружины, С2 - податливость второй пружины; и второй, когда
работает только одна втора пружина, при этом С?=С2.
Крива 2 также имеет два участка - первый, когда сжимаетс только одна пружина, при
этом С?=C1; и второй, когда работают совместно две пружины, при этом с?=C1+С2.
Крива 3 не имеет рко выраженных участков 1 и 2, т.к. работает одна коническа пружина, при этом жесткость пружины по мере сжати увеличиваетс за счет посадки
витков, т.е. за счет уменьшени рабочих витков.
Как видно из графика, максимально приближенной к теоретической вл етс крива 3,
достаточно близка к ней и крива 2, а крива 3 имеет значительные отклонени при
больших силах ветра.
Формула изобретени 1. Ветроколесо, содержащее ступицу, жестко закрепленные на ней подшипниковые узлы,
в которых размещены лопасти с возможностью поворота относительно своих осей,
расположенных под углом по отношению к оси ветроколеса, а также размещенное в
ступице устройство, вли ющее на поворот лопасти, которое состоит из направл ющей,
установленного на ней блока пружин, состо щего как минимум из двух пружин,
выполненных с возможностью последовательного включени в работу сначала одной
пружины, а затем и второй, жестко закрепленных на опорных част х лопастей качалок,
соединенных через т ги со скольз щим по направл ющей толкателем, опирающимс на
блок пружин, и устройства регулировани начального сжати пружин, отличающеес тем,
что пружины расположены одна внутри другой, при этом втора пружина выполнена с
возможностью задержки вступлени в работу.
2. Ветроколесо, содержащее ступицу, жестко закрепленные на ней подшипниковые узлы,
в которых размещены лопасти с возможностью поворота относительно своих осей,
расположенных под углом по отношению к оси ветроколеса, а также размещенное в
ступице устройство, вли ющее на поворот лопасти, которое состоит из направл ющей,
установленной на ней пружины, жестко закрепленных на опорных част х лопастей качалок,
Страница: 6
CL
RU 2 335 657 C1
соединенных через т ги со скольз щим по направл ющей толкателем, опирающимс на
пружину, и устройства регулировани начального сжати пружины, отличающеес тем, что
пружина выполнена конической с возможностью изменени жесткости при сжатии.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 7
RU 2 335 657 C1
Страница: 8
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
217 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа