Горизонтальное ветроколесо

Горизонтальное ветроколесо

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГОРИЗОНТАЛБНОЕ ВЕТРОКОЛЕСО , содержащее ступицу, установленную на вертикальном валу, и закрепленные на ней лопасти, изогнутые по дуге окружности в продольном сечении и связанные с механизмом изменения углов установки, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции , диаметрально расположенные лопасти попарно соединены между собой при помощи скобы, шарнирно установленной на ступице, а механизм изменения углов установки лопастей снабжен толкателями по числу пар лопастей, шарнирно соединенными со скобами. (Л 00 С5 го о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) F 03 D 306

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iihS. <1п .., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3464935)25-06 (22) 05.07.82 (46) -15.04.84. Бюл. № 14 (72) Б. Б. Гурфинкель (53) 621.548.4 (088.8) (56) 1. Патент США № 4050246, кл. 60 — 398, опублик. 1977. (54) (57) ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ ВЕТРОКОЛЕСО, содержащее ступицу, установленную на вертикальном валу, и закрепленные

ÄÄSUÄÄ 1086208 A на ней лопасти, изогнутые по дуге окружности в продольном сечении и связанные с механизмом изменения углов установки, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, диаметрально расположенные лопасти попарно соединены между собой при помощи скобы, шарнирно установленной на ступице, а механизм изменения углов установки лопастей снабжен толкателями по числу пар лопастей, шарнирно соединенными со скобами.

CO

С0

1086208

Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано в ветродвигателях с вертикальной осью вращения ветроКо. ee d.

Известно горизонтальное ветро коле со, содержащее ступицу, установленную на вертикальном валу, и закрепленные на ней лопасти, изогнутые по дуге окружности в продольном сечении и связанные с механизмом изменения углов установки (1).

Однако такое ветроколесо имеет расположенные на концах жестко закрепленных лопастей управляемые дистанционным путем стабилизаторы, что усложняет конструкцию лопастей и ветроколеса в целом.

Целью изобретения является упрощение конструкции горизонтального ветроколеса.

Поставленная цель достигается тем, что у горизонтального ветроколеса, содержащего ступицу, установленную на вертикальном валу, и закрепленные на ней лопасти, изогнутые по дуге окружности в продольном,) сечении и связанные с механизмом изменения углов установки, диаметрально расположенные лопасти попарно соединены между собой при помощи скобы, шарнирно установленной на ступице, а механизм изменения углов установки лопастей снабжен тол->5 кателями по числу пар лопастей, шарнирно соединенными со скобами.

На фиг. 1 представлена схема ветроколеса, вид сверху; на фиг. 2 — - то же, в аксонометрической проекции.

Горизонтальное ветроколесо содержит

ЗО ступицу 1, установленную на вертикальном валу 2, и закрепленные на ней лопасти 3, изогнутые Ilo уге окружности в продольном сечении и связанные с механизмом 4 изменения углов становки, диаметрально З расположенные лопасти 3 соединены между собой при помощи скобы 5, шарнирно установленной на ступице 1, а механизм 4 изменения углов установки лопастей 3 снабжен толкателями 6 по числу пар лопастей 3, шарнирно соединенными со скобами 5.

Механизм 4 укреплен на опоре 7 и имеет невращающуюся обойму 8, установленную на опоре 7 с помощью карданной подвески

9, дающей возможность обойме 8 поворачиваться вокруг горизонтальной оси на угол Р, 45 задающий амплитуду перекоса и вокруг вертикальной оси — на фазовый угол. Оба поворота задаются сервомоторами 10 (по углу перекоса) и 11 (по фазе).

Внутри обоймы 8 с помощью шариковой обоймы (не показана) укреплена свободно sp вращающаяся плата 12 перекоса, имеющая шарнирно связанные с ней толкатели 6 (показан олин).

Ветроколесо работает следующим образом.

При наличии ветра достаточной скорости пуск ветроколеса в работу осуществляют, устанавливая максимальнук амплитуду перекоса платы 12, что обеспечивает большой пусковой момент. Beòðîêoëeñî начинает враiLI,àTüeÿ, а лопасти 3 через толкатели 6 заставляют плату 12 вращаться в обойме 8.

Поскольку последняя перекошена, она вынуждает плату 12 синусоидально колебаться, заставляя в свою очередь толкатель периодически ходить вверх-вниз, каждый со сдвигом по фазе на 120 (при трех парах лопастей) относительно предыдущего (аналогично работает автомат-перекос вертолета) . При этом каждая пара лопастей 3 выполняет циклический перекос с амплитудой, заданной наклоном платы 12 в обойме 8.

Амплитуда перекоса и фазовый угол задаются сервомоторами 10 и 11, которые отрабатывают оба угла»о сигналам микропроцессора, обрабатывающего данные о направлении и скорости потока и частоты вращения вала от соответствующих датчиков (не показаны) .

При изменении направления потока обой ма 8 под действием механизма 4 поворачивается, отслеживая фазу перекоса.

По мере разгона ветроколеса амплитуда перекоса уменьшается, а по фазе вводится небольшое опережение, необходимое для компенсации инерционности перекоса.

Для реверсирования направления врагцения ветроколеса достаточно изменить знак угла наклона обоймы 8. Наклон вправовлево соответствует врагцению по часовой стрелке или против.

Ветроколесо может также служить ротором с валом, вращаемым от первичного двигателя, и работать как нагнетатель с направлением потока, задаваемым установкой фазы перекоса, и силой, определяемой амплитудой перекоса.

Аналогичным образом ветроколесо можно использовать как судовой движитель с направлением тяги, перпендикулярным направлению вращения вала. В этом случае величина и направление силы тяги задаются установкой параметров перекоса, как и в предыдущем случае.

Эффективность предложенного горизонтального ветроколеса заключается в упрощении конструкции и технологии изготовления лопастей, на которых не размещены устройства управления в виде стабилизаторов. Кроме того, при шарнирной установке лопастей ветроколеса лопасти не работают на кручение, что повышает их срок службы.

Наличие автомата-перекоса упрощенной конструкции позволяет использовать ветроколесо как движитель в транспортных средствах. что расширяет возможности его использования.

1086208 Рие Г

Редактор Т. Веселова

Заказ 2216/35

Составитель В. Мосалев

Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4