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 RU2292485

Ветродвігатель З ВОЗДУХОНЕСУЩІМІ конструкцій

Ім'я винахідника: Хозяїнов Борис Петрович (RU); Хозяїнов Денис Борисович (RU); Лобанова Мілена Борисівна
Ім'я патентовласника: Хозяїнов Борис Петрович (RU); Хозяїнов Денис Борисович (RU); Лобанова Мілена Борисівна
Адреса для листування: 650026, г.Кемерово, вул. Весняна, 28, КузГТУ, Патентний відділ
Дата початку дії патенту: 2005.08.12

Винахід відноситься до області вітроенергетики, зокрема до вітродвигуна з вертикальною віссю обертання вітротурбіни, і може бути використано для отримання механічної та електричної енергії. Технічний результат полягає в підвищенні коефіцієнта використання енергії вітру і зменшенні матеріаломісткості при виготовленні вітродвигуна. Новим в вітродвигунів є те, що наконечник і рухома площину кожної лопаті вітротурбіни, опорні кільця і ​​ветронаправляющіе екрани виконані з плівкових матеріалів з різними фізико-механічними властивостями у вигляді одного або декількох порожніх герметичних обсягів, заповнених газовою сумішшю з різних внутрішнім тиском, які з'єднані між собою і утворюють обсяг необхідної конструкції, який по межах конструкції додатково покритий зовнішньої плівкою, при цьому новоутворені проміжки між зовнішньою плівкою і раніше утвореними обсягами і герметичні і заповнені газовою сумішшю з різних внутрішнім тиском.

ОПИС ВИНАХОДИ

Заявляється винахід відноситься до області вітроенергетики, зокрема до вітродвигуна, і може бути використано для отримання механічної та електричної енергії.

Основним завданням, на вирішення якої спрямовано заявляється пристрій, є підвищення ефективності роботи вітротурбіни і зниження матеріаломісткості при її виготовленні.

Відомий вітродвигун, що містить обертову вітротурбіну у вигляді вертикального вала із закріпленими на ньому "комірами", двох або кількох горизонтальних структурно-стрижневих опорних кілець, закритих аеродинамічними кожухами, з'єднаних з "комірами" вертикального вала за допомогою вантових похилих розтяжок, лопатей, розташованих між опорними кільцями, і розташованих зовні вітротурбіни по колу свободноповорачівающіхся навколо вертикальних осей ветронаправляющіх екранів. [Свідоцтво на корисну модель №8740 U1 (RU) МПК F 03 D 3/06. Структурно-вантовий вітродвигун / Хозяїнов Б.П., Хозяїнов Д.Б., Хозяинова Г.Я. №98103343 / 20; Заявл. 24.02.98; Опубл. 16.12.98, Бюл. №12].

Недоліком зазначеного вітродвигуна є те, що структурно-стрижневі опорні кільця і ​​ветронаправляющіе екрани мають велику вагу, що знижує ефективність роботи вітродвигуна.

Відомий і вітродвигун, що складається з вітротурбіни з вертикальною віссю обертання, де кожна лопать вітротурбіни містить наконечник, виконаний у вигляді вхідної частини аеродинамічного профілю з вигнутою віссю симетрії по колу обертання її центра ваги, і свободноповорачівающуюся рухливу площину, шарнірно закріплену на вертикальній осі за допомогою штанг , що мають довжину, відповідну відстані від осі обертання рухомий площині до кінців наконечника [Патент РФ на винахід №2135823 С1 (RU), МПК F 03 D 3/04 вітрових з лопатями "Дзвін" або "Аякс" / Хозяїнов Б.П., Хозяїнов Д.Б., Хозяинова Г.Я. №98113538 / 06; Заявл. 07.07.98; Опубл. 27.08.99, Бюл. №24 (прототип)].

Недоліком зазначеного вітродвигуна є те, що лопать вітротурбіни має велику вагу і не володіє достатньою жорсткістю.

Метою винаходу є підвищення ефективності роботи вітродвигуна за рахунок зниження ваги його конструкцій.

Зазначена мета досягається тим, що в вітродвигунів, що містить обертову вітротурбіну у вигляді вертикального вала із закріпленими на ньому "комірами", двох або кількох горизонтальних структурно-стрижневих опорних кілець, закритих аеродинамічними кожухами, з'єднаних з "комірами" вертикального вала за допомогою вантових похилих розтяжок , лопатей з наконечниками, виконаними у вигляді вхідної частини аеродинамічного профілю з вигнутою віссю симетрії по колу обертання її центра ваги, які розташовані між опорними кільцями, і розміщених зовні вітротурбіни по колу свободноповорачівающіхся навколо вертикальних осей ветронаправляющіх екранів, при цьому кожна лопать вітротурбіни містить свободноповорачівающуюся рухливу площину, шарнірно закріплену на вертикальній осі за допомогою штанг, відповідно до винаходу, наконечник і рухома площину кожної лопаті вітротурбіни, опорні кільця і ​​ветронаправляющіе екрани виконані з плівкових матеріалів з різними фізико-механічними властивостями у вигляді одного або декількох порожніх герметичних обсягів, заповнених газовою сумішшю з різним внутрішнім тиском, які з'єднані між собою і утворюють обсяг необхідної конструкції, який по межах конструкції додатково покритий зовнішньої плівкою, при цьому новоутворені проміжки між зовнішньою плівкою і раніше утвореними обсягами і герметичні і заповнені газовою сумішшю з різних внутрішнім тиском.

Кожне опорне кільце має кілька охоплюють його жорстких профільних поясів з майданчиками, до яких кріпляться лопаті, при цьому охоплюють жорсткі профільні пояса забезпечені петлями для кріплення опорного кільця до "коміром" вертикального вала за допомогою вант.

На фіг.1 показаний вітродвигун в плані.

На фіг.2 показано кріплення "коміра" до вертикального валу вітротурбіни. План і вид збоку.

На Фіг.3 показаний охоплює жорсткий профільний пояс. План, розріз.

На фіг.4 показаний профіль лопаті.

На фіг.5 показана конструкція рухомий площині лопаті, в якій кожен кінець горизонтального циліндричного елемента складний у вигляді двох вертикальних складок, що утворюють звужений профіль по вертикальних краях.

На фіг.6 показана конструкція ветронаправляющего екрану.

На всіх кресленнях показані конструкції вітродвигуна, виготовлені з матеріалу з малою жорсткістю (наприклад, капрон 56026 з покриттям поліізобутилену).

Пунктирною лінією показано положення ветронаправляющіх екранів при зміні напрямку вітру на 90 °.

Вітродвигун містить вітротурбіну 1 з вертикальною віссю обертання у вигляді вертикального вала 2 з закріпленими на ньому за допомогою металевих стрижнів 3 "комірами" 4, горизонтальними опорними кільцями 5 і лопатями 6. Опорні кільця 5 виконані із плівкових матеріалів з різними фізико-механічними властивостями (наприклад , капрон 56026 з покриттям поліізобутилену або алюмінієва фольга) у вигляді одного або декількох герметичних порожніх торообразних кілець, заповнених газовою сумішшю з надлишковим тиском всередині. На опорних кільцях 5 закріплені лопаті 6. Зовні вітротурбіни по колу розташовані свободноповорачівающіеся навколо вертикальних осей ветронаправляющіе екрани 7. Опорні кільця 5 кріпляться до "коміром" 4 за допомогою вантових похилих розтяжок 8 і охоплюють жорстких профільних поясів 9, які відповідають перетину опорного кільця 5 і виконані з жорсткою легкої пластини, наприклад алюмінієвого листа. Охоплюють жорсткі профільні пояса 9 складаються з нижньої частини 10 і верхньої частини 11 з майданчиком для кріплення лопаті. Охоплюють жорсткі профільні пояса 9 забезпечені петлями 12 для кріплення вантових похилих розтяжок 8. Лопата 6 вітротурбіни 1 може виконуватися із плівкових матеріалів 13 з різними фізико-механічними властивостями (наприклад, капрон 56026 з покриттям поліізобутилену або алюмінієва фольга) і складається з декількох герметичних несучих обсягів 14, заповнених газовою сумішшю з різних за величиною надлишковим тиском. Герметичні несучі обсяги 14 розташовуються вертикально, кріпляться до майданчиків верхній частині 11 охоплюють жорстких профільних поясів 9 за допомогою торцевих жорстких пластин 15. Граматичні несучі обсяги 14 з'єднані між собою і утворюють форму профілю наконечника лопаті 6 і покриті додатково поверхневою плівкою 16 по межах профілю лопаті в вигляді напівеліпса з меншою за величиною жорсткістю в порівнянні з поверхневою плівкою 17, призначеної для виготовлення півкола, матеріал якої має велику жорсткість. Поверхнева плівка 16, поєднана з обсягами 14, забезпечує необхідний профіль опуклою частини наконечника лопаті, а фрагмент поверхневої плівки 17, і з'єднаної з герметичними несучими обсягами 14, забезпечує необхідний профіль внутрішній увігнутій поверхні наконечника лопаті. Утворилися простору 18 між герметичними несучими обсягами 14 і поверхневою плівкою 16 і 17 герметичні і заповнені газовою сумішшю з різних внутрішнім тиском, що забезпечує заданий профіль лопаті. і для забезпечення необхідної форми лопаті по її довжині розставлені діафрагми 19 у вигляді мембран або жорстких пластин, які не перетинають жоден з герметичних несучих обсягів 14 і по конфігурації повторюють профіль лопаті. Лопать 6 забезпечена рухомий площиною 20, виконаної у вигляді набору горизонтальних циліндрів. Ці горизонтальні циліндри можуть бути виготовлені з матеріалів з різними фізико-механічними властивостями (наприклад, капрон 56026 з покриттям поліізобутилену або алюмінієва фольга), заповнені газовою сумішшю з надмірною внутрішнім тиском, що забезпечує просторову жорсткість рухомий площині 20, так як вони об'єднані в єдиний об'єм при допомоги отворів 21 в оболонці циліндрів. Вони можуть і представляти собою з'єднані між собою окремі циліндричні обсяги. Рухома площину 20 лопаті 6 прикріплена до неї за допомогою штанг 22, прикріплених за допомогою шарнірів до жорстких пластин 15 або до діафрагм 19 у вигляді жорстких пластин. Для додання аеродинамічного профілю рухомий площині 20 лопаті 6 виконані складки 23, що забезпечують звуження профілю до вертикальних гранях. Ветронаправляющіе екрани 7, що складаються з декількох порожніх горизонтальних циліндрів, звужених по вертикальних гранях аналогічно рухомий площині 20 лопаті 6, і можуть виконуватися з матеріалів з різними фізико-механічними властивостями. Горизонтальні циліндри ветронаправляющіх екранів 7 можуть бути об'єднані в єдиний об'єм за допомогою отворів в оболонці циліндрів 24. Ветронаправляющіе екрани 7 прикріплені до вертикальної стійки 25 за допомогою шарнірів 26 і можуть вільно повертатися в заданому секторі під впливом повітряного потоку 27.

Вітродвигун працює наступним чином. При появі вітру повітряний потік 27 направляється до вітротурбін 1 через ветронаправляющіе екрани 7, які при малій масі легко повертаються в заданому секторі і займають радіальне положення з навітряного боку вітротурбіни 1 в зоні несприятливого впливу вітру на лопаті 6. У зоні сприятливого впливу повітряного потоку 27 на лопаті 6 в межах вітротурбіни 1 ветронаправляющіе екрани розташовуються паралельно руху повітряного потоку 27 і під кутом до нього в зоні сприятливого впливу повітряного потоку 27 на лопаті 6, що потрапляє за межі вітротурбіни 1. З підвітряного боку вітродвигуна ветронаправляющіе екрани 7 займають положення в межах сектора вільного повороту , що сприяє вільному виходу повітряної маси. Повітряний потік 27, посилений ветронаправляющімі екранами, потрапляючи на лопаті 6 вітротурбіни 1, змушує її обертатися. Так як маса всієї вітротурбіни 1 мала, то запуск вітротурбіни і її робота відбувається при малих природних швидкостях вітру. Це розширює часовий діапазон прапори і збільшує його ефективність.

Заявляється технічне рішення дозволить скоротити витрату матеріалів, полегшити конструкцію вітродвигуна, підвищити ефективність роботи вітродвигуна і зменшити трудомісткість його зведення.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. вітрових з воздухонесущімі конструкціями, що містить обертову вітротурбіну у вигляді вертикального вала із закріпленими на ньому "комірами", двох або кількох горизонтальних структурно-стрижневих опорних кілець, закритих аеродинамічними кожухами, з'єднаних з "комірами" вертикального вала за допомогою вантових похилих розтяжок, лопатей з наконечниками, виконаними у вигляді вхідної частини аеродинамічного профілю з вигнутою віссю симетрії по колу обертання її центра ваги, які розташовані між опорними кільцями, і розміщених зовні вітротурбіни по колу свободноповорачівающіхся навколо вертикальних осей ветронаправляющіх екранів, при цьому кожна лопать вітротурбіни містить свободноповорачівающуюся рухливу площину, шарнірно закріплену на вертикальній осі за допомогою штанг, що відрізняється тим, що наконечник і рухома площину кожної лопаті вітротурбіни, опорні кільця і ​​ветронаправляющіе екрани виконані з плівкових матеріалів з різними фізико-механічними властивостями у вигляді одного або декількох порожніх герметичних обсягів, заповнених газовою сумішшю з різних внутрішнім тиском, які з'єднані між собою і утворюють обсяг необхідної конструкції, який по межах конструкції додатково покритий зовнішньої плівкою, при цьому новоутворені проміжки між зовнішньою плівкою і раніше утвореними обсягами і герметичні і заповнені газовою сумішшю з різних внутрішнім тиском.

2. Ветродвігатель по п.1, що відрізняється тим, що кожне опорне кільце має кілька охоплюють його жорстких профільних поясів з майданчиками, до яких кріпляться лопаті, при цьому охоплюють жорсткі профільні пояса забезпечені петлями для кріплення опорного кільця до "коміром" вертикального вала за допомогою вант.

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