| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2249720
Вітроколіс для вітряків
Ім'я винахідника: Литвиненко А.М.
Ім'я патентовласника: Воронезький державний технічний університет
Адреса для листування: 394026, г.Воронеж, Московський пр-кт, 14, ВДТУ, патентний відділ
Дата початку дії патенту: 2003.10.09
Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме до ветроколесам вітросилових і ветроелектроенергетіческіх установок з горизонтальною віссю обертання, переважно призначеним для роботи з електрогенераторами сегментного типу. Технічний результат полягає у спрощенні конструкції, підвищення надійності та технологічності при забезпеченні здешевлення і модульності. Це досягається тим, що лопаті виконані у вигляді оболочечного, двошарового, скріпленого по периметру рівнобедреного трикутника, вершина якого закріплена у маточини, а підстава забезпечено натяжна планкою, яка шарнірно з'єднана з балансиром, балансир шарнірно встановлений на зовнішньому кінці трубчастого лонжерона і з'єднаний з натяжна тягою .
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме до ветроколесам вітросилових і ветроелектроенергетіческіх установок з горизонтальною віссю обертання, переважно призначеним для роботи з електрогенераторами сегментного типу.
Відомі повітряні гвинти [1] з Самоустановлювальні кроком, лопатями, встановленими у втулці, яка має можливість осьового переміщення на валу гвинта, а зусилля на лопаті передається за допомогою куліси з кільцевими пазами, сухарями, кульовими підшипниками і пальцями.
Недоліком даного гвинта, який в принципі забезпечує Буревій захист, є складність конструкції, наявність багатьох рухомих елементів, до точності виготовлення яких пред'являються підвищені вимоги, що в кінцевому підсумку призводить до істотного удоражанію конструкції.
Найбільш близьким до заявляється за сукупністю суттєвих ознак є вітроколесо з вітрильними лопатями, описане, наприклад, в [2]. Воно являє собою різні комбінації вітрильних оперень з круглою, D-образної передніми крайками, кінцевими обтекателями, центральними обтекателями, а й з різними в плані передніми обтекателями, трубчастими лонжеронами і тросовими розтяжками.
Його недоліком є недостатня надійність і знижена технологічність, що пов'язано, по-перше, з наявністю D-образної кромки, а по-друге, з необхідністю стикування тканинних полотнищ з D-образної кромкою, крім того, залишаються невирішеними питання досягнення натягу.
Винахід направлено на спрощення конструкції, підвищення надійності та технологічності при забезпеченні здешевлення і модульності.
Це досягається тим, що лопаті виконані у вигляді оболочечного двошарового, скріпленого по периметру рівнобедреного трикутника, вершина якого закріплена у маточини, а підстава забезпечено натяжна планкою, яка шарнірно з'єднана з балансиром, балансир шарнірно встановлений на зовнішньому кінці трубчастого лонжерона і з'єднаний з натяжна тягою.
Досягнення технічного результату забезпечується раціональною формою парусного полотнища лопаті, а й за рахунок того, що основна труба - лонжерон і тяга, обтягнуті гнучкою поверхнею вітрила, утворюють аеродинамічний профіль.
 |
 |
 |
 | ||
 |
Суть винаходу ілюструється кресленнями, де на фіг.1 зображено вітроколесо, вид спереду, на фіг.2 показано внутрішній устрій лопаті в збільшеному вигляді, на фіг.3 наведено розріз лопаті за середнім перетину, на фіг.4 намальований вид з торця підстави лопаті, протилежного основному лонжерону, на фіг.5 можна побачити вид з торця підстави лопаті, який розташований у основного трубчастого лонжерона і натяжна тяги. Вітроколесо є маточину 1, на якій за допомогою хомутів 2 укріплена труба 3 - основний лонжерон, на якій встановлений поблизу маточини куточок 4, який служить для забезпечення упору натяжна тяги і місцем закріплення вершини 5 рівнобедреного оболочечного трикутника лопаті, який утворений двома зшитими (скріпленими ) по периметру шарами гнучкого полотнища (вітрильними оперення). Підстава 6 рівнобедреного трикутника забезпечено натяжна планкою 7, яка може бути виконана, наприклад, у вигляді швелера, планка забезпечена встановленим в середині шарніром 8, в якому і закріплено ліве плече балансира 9, балансир забезпечений центральним шарніром 10, який встановлений на зовнішньому кінці труби основного лонжерона, а й правим шарніром 11, в якому закріплена натяжна тяга 12, що має натяжна гвинт 13, що проходить через отвір в куточку 4, гвинт забезпечений гайкою 14, куточок 4 прикріплений до труби 3 болтом 15. Аеродинамічний профіль утворений тягою 12, трубою 3 основного лонжерона, шаром 16 і шаром 17 гнучкого полотнища. |
|
Вітроколесо функціонує наступним чином. При набіганні вітрового потоку, перпендикулярного площині фіг.1, внаслідок наявності кутового зміщення підстави б щодо місця закріплення вершини 5 (в площинах, перпендикулярних осі труби 3), з'являється окружне зусилля, яке до лопат, завдяки чому ветроколесо приходить в обертання.
Збірка вітроколеса відбувається в наступній послідовності. При положенні основних деталей, показаних на Фіг.2, відбувається обтягування цих деталей полотнищами, виконаними, наприклад, з парусної тканини, в формі рівнобедрених трикутників (2 шт.), Далі полотнища скріплюють по периметру. Вершина рівних сторін 5 закріплюється в куточку 4, наприклад, за допомогою кільцевого кріплення. Далі відбувається натягнення основи 6 планкою 7. При закручуванні гайкою 14 по стрижні 13 тяга 12 йде вниз - см. Фіг.2. Оскільки балансир 9 закріплений в шарнірі 10 і являє собою важіль, його правий кінець - см. Фіг.2 - з шарніром 11 рухається вниз з тягою 12, а лівий кінець короткого типу 8 рухається вгору, відводячи тим самим планку 7 вгору. Внаслідок цього відбувається натягнення основи 6 щодо закріпленої раннє вершини 5 і, відповідно, натяг всього парусного полотнища лопаті. Завдяки кутовому (щодо перетину труби 3) зміщення куточка 4 і шарніра 10 забезпечується крутка лопаті, що в поєднанні з аеродинамічним профілем - см. Фіг.3 - призводить до отримання задовільних аеродинамічних характеристик, яке досягається порівняно простими технічними засобами.
До основних техніко-економічних переваг даного вітроколеса відносяться наступні:
- Дешевизна і легкість вихідних матеріалів - алюмінієвих труб (3 і 12) і вітрильних полотнищ з шарами 16 і 17;
- Простота і надійність механізму натягу - фіг.2;
- Висока технологічність, простота збірки;
- Модульність, що забезпечується можливістю однотипного виконання декількох лопатей;
- Високі аеродинамічні характеристики профілю - см. Фіг.3.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. А.с. СРСР №1742123 - Повітряний гвинт з Самоустановлювальні кроком /Н.М.Гілязетдінов, з-ка №4673534 / 23 від 05.04.89, опубл. 23.06.92, Бюл. №23, МКІ 5 В 64 С 11/30.
2. Вітроенергетика / Под ред. Д.де Ренді: Пер. з англ .; під ред. Я.І.Шефтера. - М .: Вища школа, 1982. - с.109, рис. 3,17; с.114, ріс.3,19 і 3,20.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Вітроколесо, що містить маточину і лопаті, виконані у вигляді вітрильних оперень, що мають трубчастий лонжерон, що відрізняється тим, що лопаті виконані у вигляді оболочечного двошарового скріпленого по периметру рівнобедреного трикутника, вершина якого закріплена у маточини, а підстава забезпечено натяжна планкою, яка шарнірно з'єднана з балансиром , балансир шарнірно встановлений на зовнішньому кінці трубчастого лонжерона і з'єднаний з натяжна тягою.
Версія для друку
Дата публікації 02.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.