| 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 RU2050466
Ветродвігатель І гідрогенераторів
Ім'я винахідника: Федчишин Віталій Григорович; Федчишин Олексій Віталійович
Ім'я патентовласника: Федчишин Віталій Григорович; Федчишин Олексій Віталійович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.04.27
Використання: у вітроенергетиці при створенні нових типів стаціонарних і транспортних вітро- і гідроустановок. Суть винаходу: вітродвигун забезпечений конічної центральної невращающейся шестернею, пов'язаної допомогою сателітних ланок у вигляді двохсекційного вала з посадженими на його кінцях конічними шестернями, на валах яких попарно (зверху і знизу) закріплені лопаті, а обидві частини кожного з сателітних валів з'єднані рознімною муфтою, рухлива втулка якої через штовхач, конусну втулку, ексцентрик і прапорець пов'язана з центральною невращающейся віссю, на якій у верхній частині жорстко закріплений кронштейн з контактними групами, пов'язаний двома пружинами зі вільно розміщеним на центральній осі флюгером. При використанні вітродвигуна як гідрогенератора він має герметичне виконання з укороченою до конусної втулки центральною віссю і закритим зверху корпусом редуктора герметичною кришкою.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до вітроенергетики і гідроенергетиці і може бути використано при створенні нових типів стаціонарних і транспортних вітро- і гідроустановок.
Відомі ортогональні вітроустановки з вертикальною віссю обертання ротора [1] перетворюють підйомну силу, що швидко по колу фіксовано закріплених профільованих (частіше двох) лопатей в тягне силу, що характеризує момент обертання.
Відомий і вітродвигун [2] містить похилі поворотні лопаті, кінематично пов'язані з центральною невращающейся шестернею передавальним відношенням 2: 1.
Однак такі кінематичні зв'язку та конструктивні рішення не забезпечують циклоїдну траєкторію обертання вертикально розташованих лопатей. При цьому вітроустановки [1] вимагають початкового і кожну наступну після затишності примусового розгону ротора до необхідної швидкості, а й на підвищених обертах створюють шкідливі для біологічних об'єктів (у першу чергу птахів і бджіл) інфразвукові коливання і шуми. У вітродвигунів [2] з високою ефективністю працює нижня частина лопатей.
Метою винаходу є збільшення крутного моменту при знижених оборотах ротора, підвищення надійності в експлуатації шляхом самовільного розвороту лопатей по потоку при буремних швидкостях вітру, а й можливість використання в якості автономного гідрогенератора.
Мета досягається тим, що лопаті додатково розташовані попарно (зверху і знизу) на кінцях кронштейнів і орієнтовані площинами в напрямку умовної вертикальної лінії, що лежить на утворює від обертання їх осей, а кінематична зв'язок конічної шестерні кожної здвоєною лопаті з центральної конічної невращающейся шестернею здійснюється з передавальним ставленням i сум i 1 · i 2 + 2: 1 ( 
1 2 2) за допомогою двосекційного сателітного валу з посадженими на його кінцях конічними шестернями (наприклад, при шестилопатевими роторі i сум 0,5 · 4 2, а при Чотирьохлопатевий iсум 0,8 · 2,5 2).
Роз'єднання сателітних валів при буремних швидкостях вітру здійснюється введеними підпружиненим поворотним прапорцем з осьовим ексцентриком, втулкою, штовхачами і роз'ємними муфтами. Роз'ємні частини муфти мають один наскрізний паз і можуть входити в зачеплення тільки через 180 про, тому лопаті завжди зберігають необхідну орієнтацію.
Вільно розміщений зверху на центральній невращающейся осі флюгер утримується двома пружинами в нейтральному положенні між контактними групами, закріпленими на жорстко пов'язаному з цією віссю кронштейні.
При використанні вітродвигуна як гідрогенератора він герметизується, лопаті коротшають і посилюються, верхня частина невращающейся осі коротшає до конусної втулки, яка розміщується всередині поворотного редуктора і закривається герметичною кришкою, а роз'єднання сателітних валів для профілактичної або аварійної зупинки агрегату здійснюється ззовні з пульта оператора подачею керуючого напруги на встановлений замість ексцентрика електромагнітний штовхач.
Невідомі джерела патентної та науково-технічної інформації, що містять відомості про аналогічні технічних рішеннях, що мають ознаки, подібні з ознаками, що відрізняють заявляється рішення від прототипу, а й властивості, що збігаються з властивостями, що заявляється, тому можна вважати, що воно володіє істотними відмінностями, що дозволяють при практичному здійсненні створити новий тип ефективного перетворювача енергії вітру або потоку води.
 |
 |
На фіг.1 показаний вид збоку вітродвигуна з навітряного боку; на фіг. 2 показані вид зверху, а й розподіл моментів обертання в залежності від місця розташування і орієнтації лопатей.
 |
 |
 |
 | ||
 | ||
На Фіг.3 зображені внутрішні і зовнішні кінематичні зв'язку; на фіг.4 електрична схема вузла самоорієнтації на вітер; на фіг.5 вид зверху на розташування конічних шестерень, оббігав навколо центральної невращающейся шестерні, в шестилопатевими роторі; на фіг.6 приведена епюра зміни крутного моменту (або тягового зусилля), створюваного лопатою за один оборот ротора і півоберта її навколо власної осі у зворотному напрямку; на фіг.7 орієнтація всіх лопатей по потоку при буремних швидкостях вітру.
На фіг.8 показаний варіант використання вітродвигуна (в герметичному виконанні і з посиленою конструкцією лопатей) в якості автономного гідрогенератора.
Вітродвигун містить корпус 1, редуктор 2, лопаті 3, осі яких кінематично зв'язані за допомогою шестерень з центральної невращающейся шестернею 4 з посадженої на ній віссю 5, загальмованою внизу черв'ячним редуктором 6, з встановленим зверху флюгером 7, приводную циліндричну шестірню 8, що знаходиться в постійному або чергується зачепленні з шестернями 9 перетворювачів 10 енергії. Вітродвигун додатково містить конічну (замість циліндричної 4) центральну невращающейся шестерню 11, кінематично пов'язану з кожної з відомих конічних шестерень 12 за допомогою сателітного ланки, виконаного у вигляді двохсекційного вала 13, що містить в місці з'єднання роз'ємну муфту 14 з рухомою втулкою 15, а на кінцях жорстко посаджені конічні шестерні 16 і 17. на осі 5 поворотно розміщені підпружинений прапорець 18 з ексцентриком 19, пружини 20, стопорне кільце 21, конусна втулка 22, кронштейн 23 з пружинами 24 і контактними групами 25, у верхній частині на осі 5 вільно розміщений на двох втулках 26 флюгер 7, з'єднаний з пружинами 24. знизу конусної втулки 22 розміщені по колу штовхачі 27, що входять в пази рухливих втулок 15 рознімних муфт 14. Лопаті 3 для збалансованості вітрових навантажень розміщені попарно (зверху і знизу) на кінцях кронштейнів 28, які пов'язані між собою по котра утворює тросами 29, натягує талрепами 30. При використанні вітродвигуна без щогли 31 він може додатково встановлюватися з закріпленням платформи 32 на водонапірних вежах 33, на відкритих вітрі дахах будинків або будь-яких інших підвищеннях.
У підводному виконанні у верхній частині редуктора 2 розміщена герметична кришка 34, корпус 1 забезпечений знизу опорами 35, а збоку скобами 36, з якими в розтяжку з'єднані якірні троси 37.
Ветродвігатель працює наступним чином
Спочатку лопаті 3 встановлюються і фіксуються з орієнтацією їх площин на лінію (наприклад, що проходить через точку В, фіг.2). Кронштейн 23 фіксується на осі 5 стопорними гвинтами в положенні, при якому площина флюгера 7 розташована перпендикулярно лінії АВ.
Зміщенням стопорного кільця 21 виставляється натяг пружин 20, відповідне спрацьовування прапорця 18 при досягненні буремний (чи іншої установленої) швидкості вітру, при цьому вийшли із зачеплення все лопаті під тиском вітру на незбалансовані закрилки 38 розгортаються по потоку, не надаючи йому лобового опору і оберігаючи вітродвигун від поломки.
При зниженні швидкості вітру до робочих значень ексцентрик 19 піднімається вгору прапорця 18 послаблює тиск на конусну втулку 22 і штовхачі 27, що дозволяє рухомим втулкам 15 назад увійти в зачеплення, повертаючи вітродвигун в початковий стан.
У гідрогенераторів (фіг.8) після установки його в зоні постійного течії, закріплення опор 35 на підставі 39 і розтяжки якірних тросів 37 по кабелю 40 подається напруга на привід черв'ячного редуктора 6, за допомогою якого виставляється необхідна орієнтація лопатей 3 по аналогії з наведеної на фіг.2.
Зупинка гідрогенератора може здійснюватися двома способами: подачею по кабелю 40 напруги на електромагнітний штовхач, розворотом черв'ячним редуктором 6 лопатей 3 на 90 о (перший спосіб більш кращий).
Виробляється гідрогенератором електроенергія по силовому кабелю 41 подається до споживачів. Так як протягом води на відміну від повітряних потоків досить стабільно по швидкості, то в даному випадку не потрібно використання спеціальних стабілізаторів напруги і частоти.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. вітрових турбін, що містить корпус, всередині якого встановлено центральна шестерня, укріплена в центральній частині вала, нижній кінець якого пов'язаний з черв'ячним редуктором з можливістю забезпечення гальмування вала, а верхній кінець з флюгером, лопаті, осі яких з'єднані з шестернями, і приводний шестерню, пов'язану з шестернями перетворювачів енергії, що відрізняється тим, що він забезпечений сателітними ланками, кожна з яких виконано у вигляді двохсекційного валика з конічними шестернями на його кінцях, одні з яких пов'язані з центральною шестірнею, виконаної конічної, а інші з шестернями осей діаметрально розташованих лопаток, рознімною муфтою з рухомою втулкою і штовхачем, конусної втулкою і ексцентриком з прапорцем, причому ексцентрик з прапорцем і конусна втулка встановлені на валу між флюгером і центральної конічної шестернею, а дві секції валика з'єднані між собою рознімною муфтою, штовхач якої пов'язаний з конусної втулкою.
2. Ветродвігатель по п.1, що відрізняється тим, що він забезпечений кронштейном з контактними групами, жорстко закріпленим на валу і пов'язаних за допомогою двох пружин з флюгером.
3. вітрових по пп. 1 і 2, що відрізняється тим, що він забезпечений платформою, на якій укріплений корпус.
4. Гідрогенератор, що містить корпус, всередині якого встановлено вал, нижній кінець якого пов'язаний з черв'ячним редуктором з можливістю забезпечення гальмування вала, лопаті, осі яких з'єднані з шестернями, і приводний шестерню, пов'язану з шестернями перетворювачів енергії, що відрізняється тим, що він забезпечений центральної шестернею, укріпленої в центральній частині вала, сателітними ланками, кожна з яких виконано у вигляді двохсекційного валика з конічними шестернями на його кінцях, одні з яких пов'язані з центральною шестірнею, виконаної конічної, а інші з шестернями, укріпленими на осях діаметрально розташованих лопаток рознімною муфтою з рухомою втулкою і електромагнітним штовхачем і конусної втулкою, причому конусна втулка встановлена в корпусі на валу над центральною конічної шестернею, а дві секції валика з'єднані між собою рознімною муфтою, електромагнітний штовхач якої пов'язаний з конусної втулкою, а редуктор виконаний з герметичною кришкою.
Версія для друку
Дата публікації 17.03.2007гг
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.