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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2280785

Вітроенергетичні установки

Ім'я винахідника: Алієв Абдулла Сіражутдіновіч (RU); Алієв Рахметулла Абдуллаевич (RU); Гамід Гамід Салихович
Ім'я патентовласника: Дагестанський державний університет
Адреса для листування: 367001, г.Махачкала, вул. М. Гаджиєва, 43а, ДГУ, УІС
Дата початку дії патенту: 2006.07.27

Винахід відноситься до області вітроенергетики, а саме до вітроенергетичним установкам. Технічний результат полягає в значному підвищенні потужності і чутливості до слабких вітрам, а й у зниженні собівартості вітроенергетичної установки. Установка містить встановлені на круговому шляху взаємопов'язані платформи, які взаємодіють з центральним вузлом і флюгером, встановленими в центрі установки. При цьому кожна платформа містить складається з двох половин лопать, в кореневій частині якої встановлено вузли зміни і фіксації їх кутового положення двох половин лопаті, що взаємодіють з флюгером.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області вітроенергетики, а саме до вітроенергетичним установкам, що використовують возобновляющиеся джерела енергії, і перетворює її в інші види, переважно в електричну енергію.

Відома вітроенергетична установка з використанням основного робочого елемента у вигляді вітрила, встановленого на платформі, а платформи з'єднані, в свою чергу, до складу, початок і кінець якого з'єднані разом, тобто утворюють кільце. Склад встановлюється на відповідний розмірами платформ кругової шлях. Парус має найбільший коефіцієнт використання вітрової енергії. Потужність, що розвивається установкою, відбирається від вала коліс платформи [1].

Недолік зазначеної вітроенергетичної установки полягає в механічної (ручний) першій установці орієнтації вітрила в залежності від напрямку вітру і ручного коректування його положення при зміні напрямку вітру. Крім того, орієнтація вітрила змінюється синхронно на всьому протязі часу проходу платформи по кільцевому шляху. За цей час парус робить напівоберт (180 °) навколо своєї осі (стійки). Така зміна орієнтації лопаті (вітрила) на переважній відрізку проходження платформи по кільцевому шляху не забезпечує ефективного відбору енергії вітру.

Відомий і вітродвигун, який за своїми конструктивними ознаками може бути вказаний як прототип пропонованої вітроенергетичної установки [2].

Прототип містить кругову дорогу, по якій обертаються платформи, кожна з яких містить стійку, лопать, вузол зміни орієнтації та фіксації положення лопаті, які взаємодіють з вихідним валом і флюгером, встановленими в центрі установки.

Платформи обертають вертикальний центральний вал, від якого рух передається через мультиплікатор електрогенератори або водяного насосу.

До недоліків прототипу відноситься складність конструкції вузла зміни орієнтації та фіксації лопаті, що ускладнює його застосування.

Технічний результат полягає в значному підвищенні потужності установки і її чутливості до слабких вітрам, а й у зниженні собівартості установки і забезпечується за рахунок того, що в вітроенергетичної установки, яка містить встановлені на круговому шляху взаємопов'язані платформи, які взаємодіють з центральним вузлом і флюгером, встановленими в центрі установки, відповідно до винаходу, кожна платформа містить складається з двох половин лопать, в кореневій частині якої встановлено вузли зміни і фіксації їх кутового положення двох половин лопаті, що взаємодіють з флюгером.

Вузол зміни і фіксації кутового положення двох половин лопаті містить взаємопов'язані периферійну зірку, фланець орієнтації, пружину, верхній і нижній фланці, сегментні зірки, першу і другу внутрішні зірки, кожна з яких кінематично пов'язана через шестерні пари з відповідними стійками лівої і правої половин лопаті, при цьому верхній фланець через пружину взаємодіє з корпусом платформи, а фланець орієнтації через периферійну зірку і ланцюгову зв'язок - з флюгером.

Центральний вузол містить кінематично пов'язані вихідний вал, конічну пару шестерень, електрогенератор, центральну зірку, встановлену на стійці флюгера і взаємодіє з флюгером конічної форми вузол гальмування, що містить взаємодіючі палець, кільце, гальмівний диск і гальмівний барабан, нерухомо пов'язаний з вихідним валом.

Вузол зміни кутового положення двох половин лопаті є загальним для всіх платформ, виконаний у вигляді коромисла, нерухомо пов'язаного з флюгером і на двох кінцях якого попарно встановлені кинематически пов'язані зірка, дві шестерні і співвісні нижні напівмуфти, взаємодіючі через ланцюг з центральним вузлом, які, в свою чергу, містять взаємопов'язані фланець орієнтації, встановлений на втулці флюгера, шестішліцевую муфту, пружину третю і втулку з кулачковим торцем, які через кульки взаємодіють з вихідним валом, при цьому вузол фіксації кутового положення двох половин лопаті містить взаємодіють один з одним периферійну зірку, фланець орієнтації з двома фіксують пальцями, підпружинені верхній і нижній фланці, пов'язані з відповідними верхніми кулачковими напівмуфтами і взаємодіючі через кулачки з корпусом платформи.

Центральний вузол містить центральний вал, пов'язаний через пару конічних шестерень з електрогенератором, флюгер форми усіченого конуса чи усіченої піраміди, пов'язаний нерухомо з центральною зіркою і взаємодіє з вузлом гальмування, який містить взаємодіють один з одним трос, четверту пружину, другі пальці, металеве і гальмівне кільця.

Нова конструкція вітроенергетичної установки дозволяє забезпечити досягнення технічного результату шляхом використання основних робочих елементів у вигляді плоских вертикальних лопатей, що складаються з двох половин, встановлених на платформах. Платформи обертаються навколо центрального вертикального вала. Потужність, що розвивається установкою, відбирається від центрального вала вітроенергетичної установки.

Наявність щодо великої кількості платформ дозволяє значно здешевити всю конструкцію, тому що при цьому використовуються однотипні деталі. Велика сумарна маса платформ захищає конструкцію від різких поривів вітру і стабілізує швидкість обертання платформ.

При малопотужних перетворювачах (1-5 кВт) платформи з'єднані між собою нерухомо і обертаються навколо вертикального вихідного вала, встановленого на нерухомій стійці.

При потужності вітродвигуна (5 ÷ 15 кВт) платформи можуть бути виконані у вигляді візків на звичайних гумових колесах з повітряним наповненням. Платформи з допомогою сцепок і плоских шарнірів з'єднують в замкнуту ланцюг і з допомогою важелів скріплюють з центральним валом, від якого відбирається потужність, що розвивається установкою. При такому з'єднанні платформ з центральним валом число коліс може бути скорочено до двох або навіть до одного. Вони можуть бути встановлені одне за іншим у напрямку руху платформи, аналогічно велосипедним. Найбільш вигідно, коли центральний вал через мультиплікатор підключається безпосередньо до електрогенератори (або до насоса).

Потужність такої вітроустановки буде залежати від потужності, що розвивається одиничної платформою, і кількості з'єднаних між собою платформ і практично не обмежена в межах економічної доцільності.

	На фіг.1 представлений вид зверху на вітроенергетичну установку, де: 1 - обертові платформи; 2 - центральна стійка; 3 - зчеплення; 4 - важелі; 5 - лопаті розкриті; 6 - лопаті закриті; 7 - флюгер конічний; 8 - центральна зірка; 9 - зірки периферійні; 10 - ланцюг перша.
	На фіг.2 наведена конструкція першого варіанту платформи, що обертається, де: позиції 4, 9, 10 ті ж, що на фіг.1: 11 - корпус платформи; 12 - колеса; 13 - радіально-завзятий підшипник; 14, 15 - перша і друга стійки лопаті; 16, 17 - ліва і права половини лопаті; 18 - палець з кільцем; 19 - пружина перша; 20 - фланець орієнтації; 21 - фланець верхній; 22 - фланець нижній; 23 - вузол фіксації положення двох половин лопаті; 24 - шарикопідшипник; 25 - кронштейн; 26, 27 - перша і друга втулки; 28, 29 - верхня і нижня сегментні зірки; 30 - ланцюг друга; 31, 32 - перша і друга внутрішні зірки; 33, 34 - перша і друга провідні шестерні; 35, 36 - перша і друга ведені шестерні; 37, 38 - третя і четверта втулки.
	На фіг.3 наведено вид А-А на розріз вузла фіксації положення двох половин лопаті 23 по фіг.2, де позиції 14, 15, 21, 23, 24, 26 ті ж, що на фіг.2: 39 - радіальні отвори у фланці 20; 40 - пружина друга; 41 - ролики; 42 - кульки.
	На фіг.4 представлена ​​конструкція першого варіанту центрального вузла вітроенергетичної установки, де позиції 2, 4, 7, 8, 10 ті ж, що на фіг.1: 43 - втулка флюгера; 44 - горизонтальний важіль; 45 - втулка кріпильна; 46 - втулка циліндрична; 47 - корпус; 48 - радіальні стрижні; 49 - палець перший; 50 - паз; 51 - трос; 52 - пружина третя; 53 - палець другої; 54 - гальмівний барабан; 55 - гальмівний диск; 56 - кільце; 57 - вихідний вал; 58 - завзятий підшипник; 59, 60 - провідний і ведений центральні шестерні; 61 - електрогенератор (насос); 62 - блок.
	На фіг.5 представлений другий варіант конструкції вітроенергетичної установки, де позиції 9, 10, 14-17 ті ж, що на фіг.1 і 2: 63 - кільце з пальцем; 64 - завзятий підшипник; 65 - кришка підшипника; 66 - корпус платформи; 67 - втулка; 68 - важіль; 69 - підпора; 70 - фланець орієнтації; 71, 72 - верхній і нижній фланці; 73, 74 - перший і другий фіксують пальці; 75 - підшипник; 76 - пружини; 77, 78 - зовнішня і внутрішня чотирикулачні муфти зчеплення; 79 - наконечник коромисла; 80 - осі обертання; 81, 82 - третій і четвертий шестерні; 83, 84 - п'ята і шоста центральні шестерні; 85, 86 - третя і четверта зірки; 87 - нейтральна зірка; 88 - центральна вісь обертання; 89 - колесо; 90 - зчеплення; 91 - кронштейн; 92 - кільце завзяте.
	На фіг.6 представлений фронтальний вид конструкції другого варіанту платформи вітроенергетичної установки, де позиції 9-17, 63-92 ті ж, що на фіг.5: 93 - упор горизонтальний; 94 - паз; 95 - палець.
	На фіг.7 представлений вид В-В на чотирикулачні муфти 77 і 78 по фіг.5, де позиції 77, 78, 84, 88 ті ж, що на фіг.5: 96 - кулачки зовнішньої нижньої напівмуфти; 97 - кулачки внутрішньої нижньої напівмуфти.
	На фіг.8 представлена ​​кінематична ланцюгова зв'язок між третіми і четвертими зірками двох протилежних наконечників коромисла, де позиції 7; 28-30; 79-88 ті ж, що на фіг.5.
	На фіг.9 представлений другий варіант конструкції центрального вузла вітроенергетичної установки, де позиції 2-60 ті ж, що на фіг.4: 98 - коромисло; 99 - друга гальмівне кільце; 100 - друга металеве кільце; 101 - другий палець; 102 - пружина четверта; 103, 104 - зовнішня і внутрішня шліцьові напівмуфти; 105 - пружина третя; 106 - завзяте кільце; 107 - фланець орієнтації; 108 - втулка з кулачковим торцем; 109 - кульки; 110 - втулка з секторними зірками.
	На фіг.10 представлений вид С-С по фіг.9, де позиції 2, 91-109 ті ж, що на фіг.9.

Вітроенергетична установка функціонує наступним чином.

Установку необхідно зібрати на горизонтальній ділянці землі, розташованому бажано на горі або на схилі гори, а й у відкритому степу, де вітер досягає максимальної швидкості.

Вертикальний вихідний вал встановлюють на вертикальній стійці 2, нерухомо закріпленої в землі. В якості нерухомої стійки може бути використаний задній міст автомобіля ВАЗ. На половину до рівня редуктора міст закопують в землю. Замість кардана через мультиплікатор на виході редуктора встановлюють електрогенератор. На гальмівний колодці замість колеса встановлюють диск, з яким за допомогою одноступеневу кульок з'єднують радіальні важелі 4.

Гальмівна система автомобіля може бути використана для синхронізації швидкості обертання вихідного вала вітроенергетичного пристрою при зміні (збільшенні) швидкості вітру.

Обертові платформи 1 до встановлених на них вертикально лопатями 5, 6 з'єднані один з одним жорсткими зчіпками 3. При цьому кожна лопать складається з двох шарнірно встановлених, що розкриваються і закріплюються половинок 5, 6.

Флюгер конічний 7 виявлено на центральній стійці 2 з можливістю вільного обертання і пов'язаний нерухомо з центральною зіркою 8.

На кожній платформі 1 в кореневій частині лопаті встановлена ​​периферійна зірка 9. За допомогою першої ланцюга 10 периферійні зірки пов'язані кінематично один з одним і з центральною зіркою 8. Діаметри і число зубів всіх периферійних зірок і центральної зірки рівні один одному. Ланцюгова зв'язок на фіг.1 забезпечує синхронне зміна кутового положення всіх периферійних зірок і центральної зірки, кутове положення якої задається флюгером.

На фіг.1 права половина траєкторії обертання платформ по колу активна. На активній ділянці лопаті розкриті 5 і сила тиску вітру на лопаті створює позитивний момент обертання на вихідному валу.

На лівому пасивному ділянці обертання платформ лопаті закриті 6 і не чинять опір зустрічному потоку вітру. В результаті під впливом тиску вітру на розкриті лопаті платформи 1 приводять їх і вихідний вал в обертання за годинниковою стрілкою.

На фіг.2 наведена конструкція першого варіанту платформи, що обертається 1. Корпус платформи 11 має форму чотиригранної усіченої піраміди, звареної з металевих куточків. Підстава корпусу має форму хреста і складається з двох куточків або швелерів, встановлених під прямим кутом один до одного.

Корпус встановлений на двох колесах 12 з повітряним наповненням. По центру корпусу на радіально-наполегливому підшипнику 13 встановлені співвісно перша 14 і друга 15 стійки лопаті. До зазначених стійок 14 і 15 нерухомо закріплені ліва 16 і права 17 половини лопаті відповідно. Стійки з лівим і правим половинами лопаті мають можливість відносного повороту на кут ± 90 ° і вільного обертання відносно корпусу платформи 11.

Ліва половина лопаті 16 за допомогою двох кілець з пальцями 18 кріпиться до внутрішньої стійці 14. Для вільного відносного повороту пальця на ± 90 ° зовнішня стійка 15 має проріз на 180 °.

Крім того, на зовнішній стійці 15 співвісно встановлені перша 26 і друга 27 втулки з можливістю вільного обертання. На першій (верхній) втулці 26 нерухомо встановлені периферійна зірка 9 і фланець орієнтації 20. З верхньої і нижньої сторін фланця орієнтації встановлені пов'язані один з одним шліцьовим з'єднанням верхній 21 і нижній 22 фланці. Ці фланці спільно з двома висувними пружними роликами 41 утворюють вузол фіксації положення двох половин лопаті 23 (див. Фіг.3).

Верхній фланець 21 через першу пружину взаємодіє з корпусом платформи 11. Нижній фланець 22, верхня 28 і нижня 29 секторні зірки встановлені нерухомо на другий втулці 27 і взаємодіють через другу ланцюгову 30 зв'язок з першої 31 і другий 32 внутрішніми зірками.

Перші внутрішня зірка 31 і ведуча шестерня 33 встановлені нерухомо на третій втулці 37, яка вільно обертається на осі обертання, пов'язаної з корпусом платформи. Аналогічно встановлено другі внутрішня зірка 32 і ведуча шестерня 34, нерухомо закріплені на четвертій втулці 38, і вільно обертається навколо нерухомої осі.

При цьому перша і друга провідні шестерні знаходяться в зчепленні з відповідними відомими шестернями і приводять їх до повороту у взаємно протилежних напрямках на кут ± 90 °.

Перша відома шестерня нерухомо встановлена ​​в кореневій частині першій (зовнішньої) стійки 14 і змінює орієнтацію лівої половини лопаті 16.

Друга відома шестерня 36, в свою чергу, нерухомо встановлена ​​в кореневій частині другій (внутрішній) стійки 15, змінює орієнтацію правої половини лопаті 17.

В результаті лопать розкривається (або закривається) на кордоні розділу активного і пасивного ділянок траєкторії обертання і зберігає таке положення лопаті на всьому протязі ділянки підземного. Кутове положення периферійної зірки 9 і нерухомо пов'язаного з нею фланця орієнтації 20 задається кутовим положенням конічного флюгера 7. При постійному напрямку вітру флюгер утримує через першу ланцюг 10 незмінним кутове положення фланця орієнтації.

Вузол фіксації положення двох половин лопаті 23 фіксує і зберігає кутове положення верхнього 21 і нижнього 22 фланців на всьому протязі активного і пасивного ділянок обертання платформи.

Так як нижній кінець першої пружини 19, пов'язаний з верхнім фланцем 21, знаходиться в фіксованому положенні, при обертанні платформи навколо центральної стійки відбувається закрутка пружини. На межі поділу активного і пасивного ділянок вузол фіксації положення лопаті 23 виводить пов'язані один з одним верхній і нижній фланці з зчеплення з фланцем орієнтації. Закручена на ± 180 ° перша пружина 19 повертає на кут + 180 ° фланці 21 і 22, а й пов'язані з ними нерухомо верхню 28 і нижню 29 сегментні зірки.

Сегментні зірки 28 і 29 по черзі входять у зчеплення з другої ланцюгом 30.

Аналогічно кінематичній схемі, представленої на фіг.7, в зчеплення входять то верхня, то нижня сегментні зірки. При кожній зміні зірок напрямок руху ланцюга 30 змінюється на протилежне. Це призводить, в свою чергу, до зміни напрямку обертання першої 31 і другий 32 внутрішніх зірок.

Підбором діаметрів сегментних 28, 29 і внутрішніх 31, 32 зірок, а й діаметрів ділильних кіл провідних 33, 34 і ведених 35, 36 шестерень можливо добитися того, щоб ліва і права половини лопаті поверталися на кут ± 90 °. Після чергового повороту ± 90 ° кутове положення лівої і правої половин лопаті фіксується за допомогою вузла фіксації положення двох половин лопаті 23 (див. Фіг.3).

У цьому вузлі міститься два радіально протилежних отвори 39 у фланці орієнтації 20. У цих отворах розміщуються підпружинені висувні ролики 41. В межах активного і пасивного ділянок під впливом друге пружин 40 ролики віджимаються і наполовину входять в отвори нижнього фланця 22. При цьому ролики віджимають кульки 42 і виводять їх в діаметрально протилежні крайні положення. У цьому положенні кульки виходять за межі зовнішньої окружності взаємопов'язаних фланців 21 і 22.

На кордонах розділу активного і пасивного ділянок кульки 42 наштовхуються на підшипники 24, встановлені за допомогою кронштейнів 25 нерухомо на корпусі платформи 11. Це відбувається двічі за період обертання платформи на кордонах розділу активного і пасивного ділянок. В результаті взаємодії підшипників 24 з кульками 42 і роликами 41 ролики виходять з отворів нижнього фланця 22 і виводять його з зчеплення з фланцем орієнтації 20.

Закручена перша пружина 19 повертає фланці 21, 22 на + 180 ° за годинниковою стрілкою. Після цього підпружинені ролики 41 знову входять в отвори нижнього фланця і фіксують це положення ще на полперіода обертання платформи.

За допомогою радіальних важелів 4 обертові платформи 1 пов'язані шарнірно з вихідним валом 57 (див. Фіг.4). Вихідний вал 57 встановлений на центральній вертикальній стійці 2 над наполегливим підшипником 58.

На вихідному валу 57 встановлено провідна конічна шестерня 59, що знаходиться в зчепленні з відомою шестернею. Обертання відомої шестерні через мультиплікатор (на фіг.4 не вказано) передається електрогенератори. Мультиплікатор служить для підвищення швидкості обертання і узгодження швидкості обертання вихідного вала 57 з номінальною швидкістю обертання якоря електрогенератора 61.

Втулка 43 флюгера 7 встановлюється на нерухомій центральній стійці 2 з можливістю вільного обертання. На зазначеній втулці 43 нерухомо встановлена ​​центральна зірка 8, пов'язана з допомогою першої ланцюга 10 з усіма периферійними зірками 9 по кінематичній схемі, представленої на фіг.1. Ця кінематична зв'язок забезпечує однакове кутове положення всіх зазначених зірок 8, 9. У разі рівного розподілу діаметрів і числа зубів цих зірок зміна напрямку вітру, а відповідно, і напрямки флюгера 7, призводить до синхронного і однаковому зміни кутового положення всіх периферійних зірок 9. Це, в свою чергу, призводить до однакового зміни орієнтації всіх фланців орієнтації 20 і радіальних отворів 39 в них (див. фіг.2 і 3).

Для регулювання швидкості обертання вихідного вала при зміні швидкості вітру використовується флюгер форми усіченого конуса чи усіченої піраміди і гальмівна система, що включає позиції 53-56.

Флюгер конічної форми 7 переміщається під впливом вітру по горизонтальному важеля 44. Важіль кріпиться до вертикальної втулці флюгера 43 за допомогою кріпильної втулки 45.

Флюгер містить циліндричну втулку 46, радіальні стрижні 48 і корпус 47, форми усіченого конуса чи усіченої чотиригранної піраміди.

Кінець горизонтального важеля 44 має паз 50, за яким вільно переміщається палець 49. До пальцю прив'язаний трос 51. Інший кінець троса 51, перекинутого через блочок 62, прив'язаний до пружини 52.

При слабкому вітрі пружина 52 забезпечує за допомогою троса 51 крайнє ліве положення флюгера 7 на горизонтальному важелі 44 і притискає його до обмежувального кільця.

При збільшенні швидкості вітру флюгер переміщається по горизонтальному важеля і тягне за собою трос і пов'язаний з ним другий палець 53, долаючи силу тяжіння пружини 52.

Палець 53 переміщається по пазу в вертикальній стійці і притискає металеве кільце 56 з встановленим на ньому гальмівним диском до гальмового барабана 54. Гальмівний барабан нерухомо пов'язаний з вихідним валом 57. Чим більше швидкість вітру, тим більше сила гальмування вихідного валу. Таким чином регулюється швидкість обертання вихідного вала і відповідно швидкість обертання якоря електрогенератора 61.

Принципова відмінність конструкції другого варіанту платформи, що обертається полягає в тому, що вузол зміни орієнтації загальний для всіх платформ. Цей вузол розміщений в центральному вузлі вітроустановки (фіг.9) і на коромислі (фіг.8). Вузли фіксації положення двох половин лопаті автономні і встановлені на кожній поворотній платформі.

Платформа 1 має каркас форми усіченої чотиригранної піраміди. Вона може бути встановлена ​​на одному колесі 89 або на двох колесах, пов'язаних з платформою 1 один за іншим з одного його боку, аналогічно велосипедним колесам.

Платформи з'єднуються один з одним жорсткими зчіпками 90. Кріплення зчіпки до сусідньої платформі здійснюється за допомогою плоского шарніра. Таке кріплення платформ 1 оберігає їх при обертанні від перекидання.

Крім того, кожна платформа з'єднується з центральним вузлом вітроенергетичної установки радіальними важелями і горизонтальними упорами 93 (див. Фіг.6) за допомогою плоских шарнірів. Шарніри, орієнтовані в вертикальній площині, створюють момент обертання на центральному валу, допускаючи невеликі переміщення платформ 1 в вертикальному напрямку.

В цілому обертові платформи, з'єднані один з одним і з центральним вузлом, створюють єдине ветроколесо, що обертається в горизонтальній площині. Загальна сумарна маса вітроколеса стабілізує швидкість його обертання.

Аналогічно конструкції першого варіанту платформи, що обертається (фіг.2), на наполегливому підшипнику 64 встановлюються співвісно перша 14 і друга 15 стійки лопаті. До них нерухомо кріпляться ліва 16 і права 17 половини лопаті відповідно.

У кореневій частині першій (внутрішньої) 14 стійки нерухомо встановлений нижній фланець 72. Верхній торець фланця 72 має форму кільцевого сектора з кутом ~100 ° і на ньому встановлений кулачок, який взаємодіє з підшипником 75. Пружина 76, встановлена ​​між нижнім фланцем 72 і диском, нерухомо закріпленим до нижнього торця першої стійки 14, забезпечує необхідне притиснення фланця 72 до першого фиксирующему пальцю 73. Ограничительное кільце на пальці фіксує верхнє положення першого фланця. Двічі за період обертання на кордоні розділу активного і пасивного ділянок обертання платформ кулачок фланця наштовхується на підшипник 75 і виводить фланець з зчеплення з пальцем 73. За допомогою внутрішньої чотирикулачні муфти 78 вузол зміни орієнтації 23 повертає нижній фланець на кут 90 °. Фіксує палець 73 при цьому входить у другий отвір в торці фланця і фіксує його кутове положення ще на полперіода обертання платформи. Отвори в секторному торці фланця розташовані через 90 ° і він повертається щодо фіксуючого пальця на кут ± 90 °.

Для запобігання кутового зміщення фланця щодо стійки 14 використовується вертикальний паз 94, за яким ходить палець 95, вставлений нерухомо в стійку 14.

До нижнього торця фланця 72 нерухомо закріплена верхня полумуфта внутрішньої чотирикулачні муфти 78.

Ліва половина лопаті 16 пов'язана нерухомо з першої (внутрішньої) стійкою 14. Вона кріпиться до двох кілець 63, вільно обертається на зовнішній стійці 15 і пов'язаної з допомогою пальців нерухомо з першої (внутрішньої) стійкою 14.

Для забезпечення відносного повороту двох половин лопаті на ± 90 ° паз у зовнішній стійці повинен бути прорізаний на кут більше 180 ° з урахуванням товщини пальця.

Для забезпечення необхідного повороту і фіксації положення правої половини лопаті 17 використовуються ознаки, аналогічні вищевикладеним.

Права половина лопаті нерухомо закріплена на другий (зовнішній) стійці 15.

На цій стійці встановлено верхню фланець 71 з можливістю поздовжнього зсуву. Верхній торець фланця 71 має форму кільцевого сектора з кутом ~100 °. На ньому встановлено кулачок, який взаємодіє з підшипником 75, закріпленим на платформі. Крім того, в торці фланця 71 є два отвори, розташовані через 90 °, які взаємодіють з другим фіксуючим пальцем 74.

Верхній фланець за допомогою кронштейна 91 пов'язаний з верхньої напівмуфтою зовнішньої чотирикулачні муфти 77. Між верхнім фланцем і затятим кільцем 92 встановлена ​​пружина 76, яка притискає фланець до торця другого фіксуючого пальця 74. При взаємодії підшипника з кулачком верхній фланець опускається вниз, знімається з фіксуючого пальця .

При цьому верхня полумуфта чотирикулачні муфти входить в зчеплення з нижньої напівмуфтою. Зазначена муфта забезпечує поворот верхнього фланця і пов'язаних з ним нерухомо другий стійки і правої половини лопаті на кут ± 90 °.

Взаємодія двох підшипників 75 з кулачками верхнього 71 і нижнього 72 фланців відбувається одночасно і поворот їх здійснюється у взаємно протилежних напрямках на кут ± 90 °. Таким чином, на активній ділянці лопата приймає розкрите положення, а на пасивному - закрите.

Для збереження такої орієнтації лопатей на всьому протязі активного і пасивного ділянок траєкторії їх обертання навколо центрального валу використовуються фланці орієнтації 70, встановлені на кожній платформі.

Фланець орієнтації 70 має два фіксуючі пальця 73 і 74. фланець 70 і периферійна зірка 9 встановлені нерухомо на одній втулці 67 і через ланцюг 10 взаємодіють з центральною зіркою 8. Центральна зірка нерухомо пов'язана з флюгером 7. Флюгер визначає і одночасно синхронно змінює кутове положення фланців орієнтації всіх платформ і фіксують пальців 73 і 74.

Таким чином, при зміні напрямку вітру змінюється положення кордонів між активним і пасивним ділянками, де змінюється орієнтація двох половин лопаті.

На фіг.5 дві половини розкриті, і підшипники наштовхуються на кулачки 96. Це відповідає моменту переходу з активного ділянки на пасивний до зміни орієнтації лопаті. На фіг.6 дві половини лопаті закриті і відповідають тому ж моменту, що на фіг.5, але після зміни орієнтації двох половин лопаті.

Зовнішня 77 і внутрішня 78 чотирикулачні муфти зчеплення служать для стиковки обертової платформи з вузлом зміни орієнтації двох половин лопаті. Цей вузол загальний для всіх платформ і розміщений в центрі перетворювача і на коромислі 98.

На фіг.7 приведений вид В-В по фіг.6. Чотири кулачка 96, 97 зовнішньої 77 і внутрішньої 78 нижніх полумуфт входять в зчеплення з верхніми напівмуфтами при їх опусканні. Це відбувається під впливом підшипників 75 на кулачки.

Внутрішня нижня полумуфта нерухомо пов'язана з п'ятої центральної шестернею 83, що знаходиться в зчепленні з третьої шестернею 81. Третя шестерня, в свою чергу, нерухомо пов'язана з третьою зіркою 85, співвісно встановленої на втулці.

Аналогічно зовнішня нижня полумуфта нерухомо пов'язана з шостий центральної шестернею 84. Ця шестерня знаходиться в зчепленні з четвертої шестернею 82. Четверта шестерня і четверта зірка 86 нерухомо встановлені на одній втулці, що обертається на осі 80.

Нейтральна зірка 87 вільно обертається на центральній осі 88. Осі обертання центральної, третьої і четвертої зірок нерухомо закріплені на наконечнику кронштейна. Ці зірки за допомогою другого ланцюга кинематически пов'язані один з одним, а й з верхнім та нижнім сегментними зірками 28 і 29, встановленими в центрі вітроустановки.

Підбираючи діаметр і число зубів секторних, третьої і четвертої зірок, а й коефіцієнт передачі пар третьої (четвертої) - п'ятої (шостий) шестерень, можна домогтися повороту двох половин лопаті на кут ± 90 °. Для цієї мети використовується другий центральний вузол (фіг.9) і коромисло з секторними зірками (фіг.8). Центральний вузол містить нерухому вертикальну стійку і пов'язане з нею завзяте кільце 106. Над затятим кільцем встановлений центральний вал з можливістю вільного обертання. Вал 57 шарнірно пов'язаний з радіальними важелями 4. Горизонтальні упори 93 шарнірно пов'язані з корпусом підшипника, встановленого на втулці 43 флюгера 7.

На цій же втулці 43 нерухомо встановлені центральна зірка 8, фланець орієнтації 107 і коромисло 98. Фланець орієнтації, втулка флюгера з коромислом і центральною зіркою встановлені над затятим кільцем. Фланець орієнтації нерухомо пов'язаний із зовнішнім шліцьовій напівмуфтою 103.

Внутрішня шліцьова полумуфта 104 нерухомо з'єднана з циліндричної втулкою з кулачковим торцем 108 і втулкою з секторними зірочками 110.

Пружина третя 105 встановлена ​​між вихідним валом 57 і внутрішньої шліцьовій напівмуфтою 104. При цьому нижній кінець пружини входить в отвір в вихідному валу, а верхній - в отвір в шліцьовій напівмуфті 104.

При фіксованому кутовому положенні внутрішньої шліцьовій напівмуфти, яке здійснюється за допомогою фланця орієнтації 107, при обертанні вихідного вала пружина 105 закручується і набирає енергію.

Кулачковий торець втулки 108 має шість кулачкових виступів, розташованих через 60 ° один від одного. При взаємодії зазначених кулачків з двома шарнірами, мопеді в поглибленнях вихідного вала, втулка 108 виводить шлицевую полумуфту 104 з зчеплення з зовнішньої шліцьовій напівмуфтою 103.

Вид С-С - це вид зверху на шестішліцевую муфту 104. При кожному перемиканні внутрішня шліцьова полумуфта повертається щодо зовнішньої напівмуфти 103 на 60 ° (див. Фіг.10). При виході шліцеві полумуфт з зчеплення один з одним накопичена енергія забезпечує поворот секторних зірочок на 60 °.

Ці зірочки за допомогою другого ланцюга 30 пов'язані з третіми, четвертими і нейтральними зірками, встановленими на двох кінцях коромисла 98. Шляхом підбору діаметрів і числа зубців зазначених зірочок при кінематичного зв'язку, наведеною на фіг.8, можна забезпечити поворот зірочок 85 і 86 на кут ± 90 °.

Верхній і нижній секторні зірочки входять в зчеплення з ланцюгом 30 по черзі. Це призводить до періодичного зміни напрямку руху замкнутої ланцюга 30.

Зміна напрямку руху ланцюга призводить до циклічного зміни напрямку повороту третє 85 і четверте 86 зірок на кут ± 90 °.

Орієнтація коромисла 98 збігається з орієнтацією флюгера 7.

За допомогою чотирьох пар шестерень 83, 84, третє 85 і четверте 86 зірок забезпечується поворот нижніх чотирикулачні муфт на кут ± 90 °.

Ці напівмуфти за допомогою верхніх полумуфт забезпечує зміна орієнтації двох половин лопатей на двох платформах, які перебувають на межі поділу активного і пасивного ділянок траєкторії їх обертання.

Ділянки (сектори) з зубцями на верхній сегментной зірці замінюються ділянками (секторами) без зубців. Кількість зубців має бути таким, щоб забезпечити поворот третьої і четвертої зірок на кут ± 90 °. При входженні в защепленіе з ланцюгом 30 зубців верхній сегментной зірки 28, зубці нижньої секторної зірки повинні бути вільні. При цьому ланцюг 30 переміщається так, що зазначено цифрою 1 на фіг.8. При входженні в зчеплення з ланцюгом зубців нижньої секторної зірки 29, напрямок руху ланцюга змінюється на протилежне.

Таким чином, за допомогою одного вузла зміни орієнтації змінюється орієнтація всіх лопатей на кордоні розділу активного і пасивного ділянок.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Вітроенергетична установка, що містить встановлені на круговому шляху взаємопов'язані платформи, які взаємодіють з центральним вузлом і флюгером, встановленими в центрі установки, яка відрізняється тим, що кожна платформа містить складається з двох половин лопать, в кореневій частині якої встановлено вузли зміни і фіксації їх кутового положення двох половин лопаті, що взаємодіють з флюгером.

2. Вітроенергетична установка по п.1, що відрізняється тим, що вузол зміни і фіксації кутового положення двох половин лопаті містить взаємопов'язані периферійну зірку, фланець орієнтації, пружину, верхній і нижній фланці, сегментні зірки, першу і другу внутрішні зірки, кожна з яких кінематично пов'язана через шестерні пари з відповідними стійками лівої і правої половин лопаті, при цьому верхній фланець через пружину взаємодіє з корпусом платформи, а фланець орієнтації через периферійну зірку і ланцюгову зв'язок - з флюгером.

3. Вітроенергетична установка по п.1, що відрізняється тим, що центральний вузол містить кінематично пов'язані вихідний вал, конічну пару шестерень, електрогенератор, центральну зірку, встановлену на стійці флюгера, і взаємодіє з флюгером конічної форми вузол гальмування, що містить взаємодіючі палець, кільце, гальмівний диск і гальмівний барабан, нерухомо пов'язаний з вихідним валом.

4. Вітроенергетична установка по п.1, що відрізняється тим, що вузол зміни кутового положення двох половин лопаті є загальним для всіх платформ, виконаний у вигляді коромисла, нерухомо пов'язаного з флюгером і на двох кінцях якого попарно встановлені кинематически пов'язані зірка, дві шестерні і співвісні нижні напівмуфти, взаємодіючі через ланцюг з центральним вузлом, який, в свою чергу, містить взаємопов'язані фланець орієнтації, встановлений на втулці флюгера, шестішліцевую муфту, пружину третю і втулку з кулачковим торцем, який через кульки взаємодіє з вихідним валом, при цьому вузол фіксації кутового положення двох половин лопаті містить взаємодіють один з одним периферійну зірку, фланець орієнтації з двома фіксують пальцями, підпружинені верхній і нижній фланець, пов'язані з відповідними верхніми кулачковими напівмуфтами і взаємодіючі через кулачки з корпусом платформи.

5. Вітроенергетична установка по п.1, що відрізняється тим, що центральний вузол містить центральний вал, пов'язаний через пару конічних шестерень з електрогенератором, флюгер форми усіченого конуса чи усіченої піраміди, пов'язаний нерухомо з центральною зіркою і взаємодіє з вузлом гальмування, який містить взаємодіють один з одним трос, четверту пружину, другі пальці, металеве і гальмівне кільця.

Версія для друку
Дата публікації 02.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів