Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2152537

РОТОР ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ВЕТРЯКА

Имя изобретателя: Герасимов Георгий Павлович 
Имя патентообладателя: Герасимов Георгий Павлович
Адрес для переписки: 672030, Чита, 5 мкр. 35, кв. 28, Герасимову Г.П.
Дата начала действия патента: 1996.06.19 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам для преобразования энергии ветра в механическую энергию, например в автономных ветроэнергетических установках. Технический результат, заключающийся в повышении надежности ветродвигателя, обеспечивается тем, что в роторе ветродвигателя, содержащем установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами и вертикальными наружными и внутренними стержнями, установленными попарно на каждом радиусе, и профилированные лопасти, шарнирно закрепленные на наружных стержнях, причем расстояние между наружными и внутренними вертикальными стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти, согласно изобретению каждая профилированная лопасть выполнена из двух частей - основной и хвостовой, сочлененных между собой по дуге окружности и соединенных пластинчатыми пружинами, расположенными по оси симметрии поперечного разреза лопасти с возможностью поворота хвостовой части в процессе взаимодействия с внутренними вертикальными стержнями, а на внутренние вертикальные стержни надеты с возможностью вращения втулки или кольца.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для преобразования энергии ветра в механическую энергию и может быть использовано при создании автономных ветроэнергетических установок.

Известен ротор ветродвигателя, содержащий установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал, к верху и к низу которого жестко закреплены радиально расположенные кронштейны, связанные между собой вертикальными стержнями, на которых шарнирно и консольно закреплены лопасти с возможностью взаимодействия хвостовыми частями с упорами, установленными на валу (авторское свидетельство СССР N 1377448, М.кл. F 03 D 3/02).

Лопасти такого ротора представляют собой цельную и жесткую конструкцию, в связи с чем при штормовых ветрах они находятся под воздействием чрезмерно повышенных нагрузок, что приводит к снижению надежности лопастей и ветродвигателя в целом.

Известен ротор ветродвигателя, содержащий установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами и вертикальными наружными и внутренними стержнями, установленными попарно на каждом радиусе, и профилированные лопасти, шарнирно закрепленные на наружных стержнях, причем расстояние между наружными и внутренними вертикальными стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти (авторское свидетельство СССР N 992800, М.кл. F 03 D 3/00).

Этот ротор ветродвигателя, являющийся наиболее близким к предлагаемому изобретению, имеет лопасти, которые и представляют собой цельную и жесткую конструкцию, в связи с чем при штормовых ветрах они находятся под воздействием чрезмерно повышенных нагрузок, что приводит к значительному превышению скорости вращения ротора ветродвигателя и снижению его надежности.

Повышение надежности ветродвигателя достигается тем, что в предлагаемом роторе ветродвигателя, содержащем установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами и вертикальными наружными и внутренними стержнями, установленными попарно на каждом радиусе, и профилированные лопасти, шарнирно закрепленные на наружных стержнях, причем расстояние между наружными и внутренними вертикальными стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти, каждая профилированная лопасть выполнена из двух частей, сочлененных между собой по дуге окружности и соединенных пластинчатыми пружинами, расположенными по оси симметрии поперечного разреза лопасти с возможностью поворота хвостовой части в процессе взаимодействия с внутренними вертикальными стержнями. При этом на внутренние вертикальные стержни надеты с возможностью вращения втулки или кольца.

Выполнение каждой профилированной лопасти из основной и хвостовой частей, упруго соединенных между собой и с возможностью поворота хвостовой части относительно основной, позволяет при штормовых ветрах и при наступлении чрезмерных нагрузок переводить профилированные лопасти во флюгерное положение, тем самым устранить превышение допустимой скорости вращения ротора ветродвигателя и, следовательно, повысить его надежность.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый ротор ветродвигателя отличается тем, что каждая профилированная лопасть выполнена из двух частей - основной и хвостовой, сочлененных между собой по дуге окружности и соединенных пластинчатыми пружинами, расположенными по оси симметрии поперечного разреза лопасти с возможностью поворота хвостовой части относительно основной, при этом на внутренние вертикальные стержни надеты с возможностью вращения втулки.

Таким образом, заявляемый ротор соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволили выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен ротор ветродвигателя, вид А на фиг. 2; на фиг. 2 - ротор ветродвигателя, вид сверху; на фиг.3 - лопасть, поперечный разрез.

Ротор ветродвигателя (фиг. 1, 2) содержит установленный в подшипниковых опорах 1 вертикальный вал 2 с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами 3, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами 4 и вертикальными наружными 5 и внутренними 6 стержнями, установленными попарно на каждом радиусе, и профилированные лопасти 7, шарнирно закрепленные на наружных стержнях 5, причем расстояние между наружными 5 и внутренними 6 вертикальными стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти 7. Каждая профилированная лопасть 7 выполнена из двух частей - основной 8 и хвостовой 9, сочлененных между собой по дуге окружности и соединенных пластинчатыми пружинами 10, концы которых закреплены на соответствующих частях 8 и 9. Пластинчатые пружины 10 расположены по оси симметрии поперечного разреза лопасти 7.

Кроме того, на внутренние вертикальные стержни 6 на участке взаимодействия их с хвостовыми частями 9 профилированных лопастей 7 надеты с возможностью вращения втулки 11 или кольца.

РОТОР ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

При ветре достаточного скоростного напора профилированные лопасти 7 под действием аэродинамических сил разворачиваются основной частью 8 на наружных вертикальных стержнях 5 и прижимаются хвостовой частью 9 к внутренним вертикальным стержням 6 и, воспринимая таким образом энергию ветра, передают ее на вал 2. Пройдя зону фронтального воздействия ветра, профилированные лопасти 7 разворачиваются и самоустанавливаются во флюгерное положение с минимальным аэродинамическим сопротивлением. При усилении ветра до штормового профилированные лопасти 7 в момент взаимодействия своей хвостовой частью 9 с внутренними вертикальными стержнями 6 испытывают чрезмерные нагрузки на поперечный излом, но поскольку хвостовая 9 и основная 8 части лопасти сочленены между собой по дуге окружности и соединены пластинчатыми пружинами изгиба 10, то хвостовая часть 9, преодолевая заданное усилие пружины 10, изгибается, скользит по втулкам (кольцам) 11 и выходит из контакта с внутренним вертикальным стержнем 6, а профилированная лопасть 7 переходит во флюгерное положение, в связи с чем ветродвигатель продолжает работать, но в предельно допустимом режиме, т.е. без превышения допустимой скорости вращения ротора ветродвигателя, при этом поскольку втулки или кольца 11 надеты с возможностью вращения, то хвостовая часть 9 лопасти 7 взаимодействует с вертикальными стержнями 6 с силой трения качения, что позволяет дополнительно повысить долговечность лопастей.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Ротор ветродвигателя, содержащий установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами и вертикальными наружными и внутренними стержнями, установленными попарно на каждом радиусе, и профилированные лопасти, шарнирно закрепленные на наружных стержнях, причем расстояние между наружными и внутренними вертикальными стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти, отличающийся тем, что каждая профилированная лопасть выполнена из двух частей - основной и хвостовой, сочлененных между собой по дуге окружности и соединенных пластинчатыми пружинами, расположенными по оси симметрии поперечного разреза лопасти с возможностью поворота хвостовой части в процессе взаимодействия с внутренними вертикальными стержнями.

2. Ротор ветродвигателя по п. 1, отличающийся тем, что на внутренние вертикальные стержни надеты с возможностью вращения втулки или кольца.

Версия для печати
Дата публикации 31.01.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов