close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 03956

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3956
(13)
C1
(51)
(12)
7
F 03D 3/00,
F 03D 7/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ
(21) Номер заявки: 970010
(22) 1997.01.11
(46) 2001.06.30
(71) Заявители: Панков А.Д., Молчин И.И., Хомич
В.И., Шапин В.Я. (BY)
(72) Авторы: Панков А.Д., Молчин И.И., Хомич
В.И., Шапин В.Я. (BY)
(73) Патентообладатели: Панков Александр Демидович, Молчин Игорь Исаевич, Хомич
Виктор Иванович, Шапин Валентин Яковлевич
(BY)
(57)
1. Ветродвигатель, содержащий вертикальную неподвижную ось, ветровое колесо, выполненное в виде установленной на оси карусели, на радиальных консолях которой с возможностью ограниченного поворота установлены траверсы, на которых закреплены своей нижней частью парусные лопасти, а также повышающую
передачу, ведущее звено которой связано с каруселью, отличающийся тем, что в верхней части парусные
лопасти закреплены поворотно в каретке, установленной с возможностью вращения относительно вертикальной оси на опорной втулке, которая установлена на вертикальной оси подвижно в осевом направлении и
связана с устройством подъема и натяжения парусных лопастей, при этом оси поворота парусных лопастей
наклонены, а центры тяжести и площадь паруса смещены относительно осей поворота парусных лопастей к
вертикальной неподвижной оси.
2. Ветродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что устройство подъема и натяжения парусных лопастей
выполнено в виде системы тросов, пропущенных внутри неподвижной вертикальной оси и связанных с механизмом натяжения.
3. Ветродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что траверсы выполнены упругими.
(56)
GB 2241747 A, 1991.
US 5171127 A, 1992.
RU 2022161 C1, 1994.
Фиг. 1
BY 3956 C1
Ветродвигатель относится к области ветроэнергетики и может быть использован для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращательного движения, которая может быть использована для привода различных механизмов или преобразована в электрическую энергию.
Известна вертикальная ветровая турбина с парусными лопастями [1], содержащая вертикальный вал, на
котором на радиальных растяжках установлены парусные лопасти. Растяжки могут изменять угловое положение под действием центробежных грузов. Парусные лопасти провисают к оси вращения при отсутствии нагрузки при движении лопасти против ветра и выгибаются наружу при движении по ветру под действием
центробежных сил. Существенным недостатком этой турбины является наличие высокого вращающегося вала,
консольно закрепленного на подшипниках в основании, и большие неуравновешенные нагрузки от центробежных сил лопастей и грузов, а также повышенная шумность работы из-за провисания и натяжения парусных лопастей.
Известен ротор турбины или компрессора [2], содержащий вертикальную ось, ветровое колесо, выполненное в виде установленной на оси карусели, на радиальных консолях которой установлены поворотные
траверсы, на которых закреплены парусные лопасти. Для уменьшения сопротивления вращению ротор
снабжен приводом принудительного вращения лопастей со скоростью в два раза меньшей, чем скорость
вращения ротора. Недостатками этого ротора являются наличие высокого вращающегося вала, привода
вращения лопастей, что усложняет конструкцию, монтаж и обслуживание.
Задачей заявляемого ветродвигателя является устранение отмеченных недостатков, упрощение конструкции и монтажа посредством закрепления верхней части парусных лопастей поворотно в каретке, установленной с возможностью вращения относительно вертикальной оси на опорной втулке, которая установлена
на верхней части оси подвижно в осевом направлении и связана с устройством подъема и натяжения парусных лопастей. Самоориентация парусных лопастей на ветер и их флюгирование обеспечены тем, что их оси
поворота наклонены, а центры тяжести и площадь паруса парусных лопастей смещены относительно осей
поворота лопастей к вертикальной неподвижной оси.
Наличие устройства подъема и натяжения парусных лопастей, выполнено в виде связанных с опорной
втулкой тросов, пропущенных внутри полой вертикальной оси и связанных с механизмом натяжения, упрощает монтаж и обслуживание ветродвигателя.
На фиг. 1 показан общий вид ветродвигателя; на фиг. 2 - верхняя подвеска лопастей на каретке, вид А; на
фиг. 3 - ограниченно поворотный шарнир, фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - схема работы ветродвигателя.
Ветродвигатель содержит вертикальную неподвижную ось 1 (фиг. 1), ветровое колесо, выполненное в
виде установленной на оси карусели 2, на радиальных консолях которой в шарнирах 3 с возможностью ограниченного поворота установлены траверсы 4, на которых закреплены своей нижней частью парусные лопасти
5. Карусель 2 связана с ведущим звеном повышающей передачи 6, выходное звено которой связано со шкивом 7
клиноременной передачи.
В верхней части парусные лопасти закреплены поворотно в каретке посредством тросовых расчалок 9,
растяжек 10, соединенных с соями 11, установленными на подшипниках 12. Каретка 8 установлена на подшипнике 13 на опорной втулке 14, которая установлена подвижно в осевом направлении на оси 1. Опорная
втулка 14 связана с устройством подъема и натяжения 15 парусных лопастей 5 посредством системы тросов 16,
пропущенных внутри полой оси 1 и связанных с механизмом натяжения 17. Оси поворота 18 парусных лопастей 5 наклонены, а центры тяжести и площади парусов парусных лопастей смещены относительно осей поворота 18 к вертикальной оси 1 для самоориентации на ветер и флюгирования при движении лопастей 5
навстречу ветровому потоку. Парусные лопасти 5, закрепленные нижней частью на траверсах 4 посредством
тросов 19, могут поворачиваться под действием ветрового потока ограниченно в пределах угла α в шарнирах
3. Для этого шарнир 3 выполнен в виде установленной на подшипниках 20 втулки 21 с фланцем, который
снабжен упорами 22, входящими в пазы корпусной части шарнира 3, которые ограничивают поворот втулки.
Для предотвращения поломок ветродвигателя при буревых скоростях ветра посредством разворота лопастей
5 “по ветру” траверсы 4 закреплены на фланцах осей 23, установленных повторно во втулках 21. На обращенных друг к другу торцах фланцев оси 23 и втулки 21 выполнены зубья, которыми они входят в зацепление, при этом фланцы прижаты друг к другу пружиной 24. Для равномерного натяжения парусов траверсы 4
выполнены упругими. Вертикальная ось 1 в нижней части снабжена фланцем 25 для крепления.
Ветродвигатель работает следующим образом. При фронтальном направлении ветрового потока левая
парусная лопасть 5 воспринимает ветровую нагрузку (фиг. 1, 5), упор 22 (фиг. 3, 4) воздействует на торец паза шарнира 3, удерживая лопасть от разворота, при этом крутящий момент передается через шарнир 3 на карусель 2. При этом правая лопасть 5, благодаря смещению площади паруса относительно оси поворота 18,
поворачивается в пределах угла α, занимая флюгирующее положение. Задняя лопасть при этом под действием потока меняет свое угловое положение, точка a1 переходит в точку а2, точка в1 переходит в в2. Передняя
лопасть занимает флюгирующее положение. Таким образом лопасти, находящиеся слева от оси 1, воспринимают ветровую нагрузку и создают крутящий момент на карусели 2, а лопасти справа от оси занимают
флюгирующее положение и оказывают минимальное сопротивление вращению ветрового колеса, что повы2
BY 3956 C1
шает коэффициент полезного действия ветродвигателя. Наклон осей поворота 18 парусных лопастей 5 и смещение
их центра тяжести к оси 1 обеспечивает самовозврат лопастей в исходное радиальное положение при отсутствии ветра и самоориентацию на ветер.
Закрепление верхних частей парусных лопастей 5 поворотно в каретке 8, свободно вращающейся на
подшипнике 13 относительно опорной втулки 14, которая установлена подвижно в осевом направлении на
оси 1, позволяет ось выполнить неподвижной, пропустить внутри ее тросовую систему устройства подъема и
натяжения парусных лопастей. Это существенно упростило конструкцию, монтаж и обслуживание ветродвигателя. В нижней части вертикальной оси 1 установлен повышающий редуктор 6 и связанный с ним шкив 7
клиноременной передачи, с которого производится отбор мощности ветродвигателя. Для более эффективного использования ветровой энергии ветродвигатель может устанавливаться на крышах жилых и промышленных зданий благодаря своей малой массе и простоте монтажа и обслуживания, при этом мощность его
увеличится в 2-3 раза.
Фиг. 3
Фиг. 2
Фиг. 4
Фиг. 5
Источники информации:
1. Патент США 5183386, 1993.
2. Заявка Англии 2241747б Англия 1991.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
135 Кб
Теги
03956, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа