Ветроколесо

Ветроколесо

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: ветроэнергетика. Сущность изобретения: ветроколесо состоит из вала 1, на котором установлена втулка 2. К втулке 2 по ее окружности прикреплены лопасти 3 из упругого материала , образованные из половины четырежды перекрученных поверхностей Мебиуса 4 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5003343/06 (22) 24.07.91 (46) 30.10.93 Бюл. Na 39-40 (76} Перепелкин Иннокентий Алексеевич (54) ВЕТРОКОЛЕСО (57) Использование: ветроэнергетика. Сущность (В) RU (11) 2002106 Cl (51)5 ЕОЗВ1 06 РОЗВЗ 06

1 ! изобретения: ветроколесо состоит из вала 1, на котором установлена втулка 2. К втулке 2 по ее окружности прикреплены лопасти 3 из упругого материала, образованные из половины четырежды лев рекрученных поверхностей Мебиуса 4 ил.

2002106

Изобретение относится к области ветроэнергетического машиностроения и может быть использовано в качестве ветроколеса, кроме того, может найти применение в качестве рабочего органа вентиляторной установки и водяного колеса, Известно рабочее колесо ветродвигателя, которое содержит втулку, в которой при помощи мехов жестко установлены две рабочие лопас и.

Недостатком данной, конструкции является сложность в изготовлении, связанная с необходимостью профилирования лопастей, многодетальность и значительная материалоемкость.

Наиболее близким техническим-решением к заявленному является ветроколесо, содержащее вал и закрепленную на нем одну лопасть, которая имеет форму Мебиуса, выполненную из упругого материала и закрепленную на валу при помощи стержня, причем поверхность Мебиуса опоясывает вал, Однако это устройство трудно балансировать и ненаде>кно в работе.

Целью изобретения является повышение надежности и исключение операции балансирования ветроколеса.

Поставленная цель достигается тем, что в ветроколесе, содержащем вал и закрепленные на нем лопасти, выполненные из упругого материала и имеющие форму поверхности Мебиуса, согласно изобретению половины четырежды перекрученных поверхностей Мебиуса закреплены на втулке по окружности и имеют вид в форме корзины. На втулке может быть закреплено нечетное количество поверхностей Мебиуса, при этом центр тяжести расположен на оси вращения ветроколеса.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое ветроколесо отличается тем, что половины четыре>кды перекрученных по>ерхностей Мебиуса закреплены на втулке по окружности и имеют вид в форме корзины, на в улке мо>кет быть закреплено нечетное количество поверхностей Мебиуса, при этом центр тяжести расположен на оси вращения ветроколеса.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными .призн" êàìè в заявляемом ветроколесе, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "сущесгвенные отличия", На фиг,1 показано вектроколесо, вид сбоку; на фиг,2 — то же, вид сверху; на фиг.3— вид одной поверхности Мебиуса, вид сбоку; на фиг.4 — то же, вид сверху.

5 Ветроколесо состоит из вала 1, на котором закреплена втулка 2, к втулке по ее окружности прикреплены лопасти 3 из полосы упругого материала, которые получены из половины четырежды перекрученных поверхностей Мебиуса и образуют форму в виде корзины. Поверхности Мебиуса закреплены на втулке 2 диаметрально 0Тносительно друг друга. Полосы из упругого материала прикреплены к втулке 2 болтами 4, Изготовление одной половины четырежды перекрученной поверхности Мебиуса осуществляется путем перекручивания полосы из упругого материала на 180, сое20 динения обоих концов перекрученной полосы и крепления их к втулке 2.

В нашем примере к втулке прикреплено восемь поверхностей Мебиуса — лопастей 3.

Диаметр ветроколеса может быть различным, зависит от мощности ветродвигателя. Соотношение ширины полосы к ее длине находится в пределах 0,05 — 0,06.

Работа устройства основана на исполь30 зовании аэродинамических свойств полосы упругого материала, свернуты- в виде листа

Мебиуса и закрепленных на втулке по окружности в виде корзины, при обдуве его потоком воздуха. В зависимости от пере35 крутки полосы по или против часовой стрелки ветроколесо будет вращаться по или против часовой стрелки, Выполнение лопастей 3 в виде ротора в форме корзины из множества поверхностей

"0 . Мебиуса из полосы упругого материала упрощает конструкцию рабочего колеса, не требует специального профилирования лопастей, т,к. за счет упругих свойств материала полосы и закрепления их в форме корзины образуется профиль в аэродинамическом отношении достаточно эффективный и не требуется специальной балансировки ротора, Кроме того, за счет упругих свойств материала на лопастях не образуется намерзания, т.к. за счет вибрации, образуемой в упругом материале, наледь с лопастей мгновенно исчезает. При больших порывах ветра (урагане) роторное выполнение ветроколеса в форме корзины из множества поверхностей Мебиуса позволяет автоматически изменить форму поверхности Мебиусв, в этом случае скорость ветроколеса гасится, т. к, "разнос" вектро колеса предотвращается и гасится высокочастотный звук (свист), 2002106

Прикрепление каждой в отдельности поверхности Мебиуса к втулке позволяет создать "мертвую зону" по диаметру втулки, что обеспечивает аэродинамический эффект.

Испытания показали, что оптимальное количество лопастей шесть, в целом

Формула изобретения

ВЕТРОКОЛЕСО, содержащее вал с лопастями, выполненными из упругого материала и имеющими форму поверхности

Мебиуса. отличающееся тем, что на валу ветроколесу обеспечивается надежность работы. (56) Авторское свидетельство СССР

5 М 591606, кл. F 03 D 7/02, опублик. 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 868103, кл, F 03 D 1/06. опублик. 1981.

"0 установлена втулка. а половины четырежды перекрученных поверхностей Мебиуса закреплены на втулке по ее окружности и образуют форму в виде корзины.

2002106

Puz5

Составитель И, Перепелкин

Редактор Н. Цалихина Техред М;Моргентал Корректор C.

Подписное

Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

113035., Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5

Заказ 3164

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101