| 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 RU2273766
Конічні Ветродвігатель для вітряків
Ім'я винахідника: Гданський Микола Іванович (RU); Мальцевскій Владислав Васильович
Ім'я патентовласника: Московський державний університет інженерної екології
Адреса для листування: 105066, Москва, вул. Стара Басманная, 21/4, Проректору з наукової роботи А.В. Каталимова
Дата початку дії патенту: 2004.11.10
Винахід відноситься до вітроенергетики і призначене для застосування в місцевостях з невисокими швидкостями вітру. Технічний результат полягає в підвищенні надійності конструкції за рахунок забезпечення автоматичної орієнтації лопатей щодо вітрового потоку і оберігання вітродвигуна від перевантажень при буремні вітрах. Конічний вітродвигун містить в нерухомому корпусі обертову раму, на якій з можливістю повороту встановлений поворотний вал і вали лопатей, причому поворотний вал і вали лопатей пов'язані передачами з постійним відношенням кутових швидкостей 2: 1. На поворотному валу жорстко закріплено флюгер, вали лопатей встановлені на обертається рамі похило, передача від валів лопатей до поворотного валу виконана зубчастої через паразитні колеса, половина зубчастих коліс, поміщених на поворотному валу, забезпечені маточинами, встановлені на ньому з можливістю повороту на 180 ° і мають подовжню проріз в маточині, при цьому поворотний вал виконаний порожнистим з профільованою прорізом і шлицами в нижній частині, всередині нього встановлений шток з пальцем, що входять в профільовану проріз і проріз маточини зірочки, а на зворотному кінці штока встановлена з можливістю повороту шлицевая втулка зі стопором , що входить в шліци поворотного вала, причому в нерухомому корпусі встановлений привід поступального руху з рухомим виконавчим елементом, з яким з можливістю відносного повороту пов'язаний кінець штока.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до вітроенергетики і призначене для застосування в місцевостях з невисокими швидкостями вітру. Дана конструкція дозволяє підвищити загальну надійність вітродвигуна.
Відомий вітряної агрегат, в якому на центральному валу встановлений каркас з вертикально розташованими лопатями, які можуть обертатися навколо своїх осей і пов'язані зубчастими передачами з ведучою шестірнею, жорстко з'єднаної з флюгером, навантаженим в сторону зачеплення, причому співвідношення зубчастої передачі від флюгера до лопат складає 1 : 2.
Основними недоліками відомого вітряного агрегату є: використання зубчастих передач досить складної конструкції і дискретний характер спрацьовування механізму, що оберігає агрегат від буремних вітрів. Дискретний характер спрацьовування оберігає механізму призводить до того, що зупинка агрегату і орієнтація його лопатей за вітром повинні виконуватися при досягненні максимально можливої швидкості вітру і, відповідно, максимальних обертах каркаса з лопатями.
Найбільш близькою за сукупністю ознак є Вітроелектроустановка - Патент РФ №2030777, кл. F 03 D 3/02, 7/06, 1995, що містить в нерухомому корпусі обертову раму, на якій з можливістю повороту встановлений поворотний вал і вали лопатей, причому поворотний вал і вали лопатей пов'язані передачами з постійним відношенням кутових швидкостей 2: 1. Орієнтація за вітром поворотного вала з блоком зірочок здійснюється через додатковий передавальний механізм за допомогою додаткових пристроїв, що враховують напрям вітру.
Основними недоліками даної конструкції є:
1) необхідність в додатковому пристрої, що забезпечує орієнтацію установки за вітром,
2) відсутність механізму, що оберігає її від буремних вітрів.
Завданням винаходу є підвищення надійності конструкції за рахунок забезпечення автоматичної орієнтації лопатей щодо вітрового потоку і запобігання вітродвигуна від перевантажень при буремні вітрах.
Поставлена задача досягається тим, що в конічному вітродвигунів, що містить в нерухомому корпусі обертову раму, на якій з можливістю повороту встановлений поворотний вал і вали лопатей, причому поворотний вал і вали лопатей пов'язані передачами з постійним відношенням кутових швидкостей 2: 1, відповідно до винаходу на поворотному валу жорстко закріплено флюгер, вали лопатей встановлені на обертається рамі похило, передача від валів лопатей до поворотного валу виконана зубчастої через паразитні колеса, половина зубчастих коліс, поміщених на поворотному валу, забезпечені маточинами, встановлені на ньому з можливістю повороту на 180 ° і мають поздовжню проріз в маточині, при цьому поворотний вал виконаний порожнистим з профільованою прорізом і шлицами в нижній частині, всередині нього встановлений шток з пальцем, що входять в профільовану проріз і проріз маточини зірочки, а на зворотному кінці штока встановлена з можливістю повороту шлицевая втулка зі стопором, що входить в шліци поворотного вала, причому в нерухомому корпусі встановлений привід поступального руху з рухомим виконавчим елементом, з яким з можливістю відносного повороту пов'язаний кінець штока.
 |
 |
 |
 | ||
 |
На фіг.1 дан поперечний розріз конструкції, на фіг.2 - вид А-А, на фіг.3 - розріз Б-Б, на фіг.4 - вид вітродвигуна зверху при робочому положенні вітродвигуна, на фіг.5 - вид вітродвигуна зверху при зупиненому положенні вітродвигуна. У нерухомому корпусі 1 встановлений з можливістю обертання вал 2 рами вітродвигуна 3. Усередині вала 2 в підшипниках встановлено вал флюгера 4. На валу флюгера 4 жорстко закріплені флюгер 5 і нерухоме зубчасте колесо 6. і на валу флюгера 4 з можливістю обертання встановлений верхній корпус 7 , з можливістю повороту на 180 ° - поворотний зубчасте колесо 8, що має на ступиці подовжню проріз 9. Всередині вала флюгера 4 поміщений шток 10, забезпечений пальцем 11, що входять в кручені проріз 12 вала флюгера 4. на рамі 3 в підшипниках 13 і 14 встановлені на валах 15 лопаті 16 і 17. на валах 15 і жорстко закріплені зубчасті колеса 18 і 19, що входять до закріплення з паразитними колесами 20 і 21. паразитні колеса 20 входять в зачеплення з нерухомим колесом 6, жорстко встановленому на валу флюгера 4, а паразитні колеса 21 входять в зачеплення з поворотним колесом 8, встановленому на валу флюгера 4. у корпусі 1 встановлені кінцеві вимикачі 22, 23 і мотор-редуктор 24, на вихідному валу якого встановлений гвинт 25 з гайкою 26, у якій за рахунок виступів 27, що входять в прорізи корпусу, заблоковано обертання навколо осі. Корпус гайки 26 через підшипники 28 пов'язаний з штоком 10. На штоку 10 з можливістю повороту встановлена шлицевая втулка, шліци 29 якої входять в шліци вала флюгера 4. і на шліцьовій втулці жорстко закріплений стопорний елемент 30. На корпусі 1 встановлений датчик 31 швидкості вітру. |
|
Функціонування вітродвигуна показано на прикладі чотирилопатевий конструкції.
У робочому положенні при швидкості вітру 
, Що не перевищує критичну кр ( 
кр), рама 3 вітродвигуна (фіг.4) обертається за рахунок різниці лобового опору лопатей набігаючого вітрового потоку проти годинникової стрілки з деякою кутовою швидкістю 
. Шток 10 знаходиться в крайньому нижньому положенні. Його палець 11 через гвинтову проріз 12 поворотного вала 4 і подовжню проріз 9 в маточині утримує поворотний зубчасте колесо 8 в положенні, при якому лопаті 16 і 17 вітродвигуна повертаються щодо корпусу з кутовою швидкістю / 2, займаючи найбільш вигідне становище по відношенню до вітрового потоку. Орієнтацію зірочок 6 і 8, встановлених на поворотному валу 4, по відношенню до вітрового потоку забезпечує флюгер 5.
При перевищенні швидкості вітру критичної величини кр ( > кр) за сигналом від датчика швидкості вітру 31 включається мотор-редуктор 24, переміщаючи за допомогою гайки 26 шток 10 вгору всередині поворотного вала 4 до тих пір, поки що живить ланцюг мотор-редуктора 24 Не розімкнеться кінцевим вимикачем 22. При цьому здійснюються дві дії:
1) палець 11 штока 10 через гвинтову проріз 12 поворотного вала 4 і подовжню проріз 9 в маточині розгортає поворотне колесо 8 на 180 °, розгортаючи через зубчасту передачу лопаті 17 на 90 ° по ходу руху (на фіг.5 штриховими лініями показано положення лопатей 17 при робочому положенні вітродвигуна),
2) вал 2 поворотної рами 4 вітродвигуна фіксується щодо поворотного вала 4 за допомогою стопора 27, що упирається в замок, виконаний в стінці поворотного вала 4.
При цьому лопаті вітродвигуна займають постійні симетричні положення по відношенню до напрямку вітрового потоку, що забезпечує значне зниження аеродинамічного опору всієї конструкції. Нахили їх середніх ліній (пунктирні лінії) до вітрового потоку складає ± 22,5 °.
При зменшенні швидкості нижче критичної позначки за сигналом від датчика швидкості вітру 31 реверсують мотор-редуктор 24, опускаючи за допомогою гайки 26 шток 10 вниз до тих пір, поки що живить ланцюг мотор-редуктора 24 Не розімкнеться кінцевим вимикачем 23. При цьому:
1) розмикається зв'язок вала 2 і поворотної рами 3 вітродвигуна з поворотним валом 4,
2) палець 11 штока 10 через гвинтову проріз 12 поворотного вала 4 і подовжню проріз 9 в маточині реверсує поворотне колесо 8 на 180 °, повертаючи через зубчасту передачу лопаті 17 на 90 ° проти руху (на фіг.5 штриховими лініями показано положення лопатей 17 при робочому положенні вітродвигуна), лопаті 17 повертаються в робочий стан, після чого вітродвигун починає нормальне функціонування.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Конічний вітродвигун, що містить в нерухомому корпусі обертову раму, на якій з можливістю повороту встановлений поворотний вал і вали лопатей, причому поворотний вал і вали лопатей пов'язані передачами з постійним відношенням кутових швидкостей 2: 1, який відрізняється тим, що на поворотному валу жорстко закріплено флюгер, вали лопатей встановлені на обертається рамі похило, передача від валів лопатей до поворотного валу виконана зубчастої через паразитні колеса, половина зубчастих коліс, поміщених на поворотному валу, забезпечені маточинами, встановлені на ньому з можливістю повороту на 180 ° і мають поздовжню проріз в маточині, при це поворотний вал виконаний порожнистим з профільованою прорізом і шлицами в нижній частині, всередині нього встановлений шток з пальцем, що входять в профільовану проріз і проріз маточини зірочки, а на зворотному кінці штока встановлена з можливістю повороту шлицевая втулка зі стопором, що входить в шліци поворотного вала, причому в нерухомому корпусі встановлений привід поступального руху з рухомим виконавчим елементом, з яким з можливістю відносного повороту пов'язаний кінець штока.
Версія для друку
Дата публікації 31.01.2007гг
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.