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 RU2272172

Вітросилових ВСТАНОВЛЕННЯ ВЕЛИКИЙ ПОТУЖНОСТІ, використовують
Пірамідальних вітряного двигуна

Ім'я винахідника: Степанчук Аркадій Миколайович
Ім'я патентовласника: Степанчук Аркадій Миколайович
Адреса для листування: 4573, Волинська обл., Камінь-Каширський р-н, село Радошинка, А.Н. Степанчук
Дата початку дії патенту: 2003.11.25

Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме, до вітросилових установкам з великою потужністю. Технічний результат полягає в розширенні діапазону і функціональних можливостей установки, а й у підвищенні потужності. Вітросилових установка містить пірамідальний вітряний двигун з вертикальною віссю і лопатями. Лопаті закріплені навколо вертикальної осі в два яруси, причому три краю лопатей нижнього ярусу через систему амортизації і стабілізації спираються на три опорних кінця жорстких просторових ферм, що сходяться в центральній частині в опорно-підшипниковий блок, вертикальна вісь являє собою трубу, через порожнину якої проходять сталеві шпильки, що скріплюють лопаті між собою, при цьому вісь зі шпильками монолітиться всередині бетоном, а каркаси лопатей складаються з жорстких просторових ферм і трубчасто-кутових елементів.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики і стосується вітросилових установок з великою в окремому примірнику (одиничної) потужністю. Воно повинно увійти в розроблену групу винаходів, що включає в себе наступні технічні рішення: «Пірамідальний вітряної двигун» з вертикальною віссю з лопатями-пірамідами, причому вісь безпосередньо з'єднана з підшипниковий блоком, що обумовлює працездатність двигуна в межах 15-20 кВт (див. RU 2248463 С1, опубл. 20.03.2005), «Пристрій для обмеження оборотів пірамідального вітряного двигуна» (див. RU 2003130043 А, опубл. 10.04.2005), «Пристрій опорного вузла для пірамідального вітряного двигуна», що дозволяє збільшити потужність двигуна до 110 кВт за рахунок створення статичного моменту ( «важеля Архімеда») за рахунок пристрою консолей і опори на них в трьох точках (див. RU 2003131661 А, опубл. 10.04.2005), «Пристрій для гасіння струсів вітросилової установки» (див. RU 2003128919 А , опубл. 20.03.2005).

Для отримання одиничних потужностей в 150, 600, 1000 і 10.000 кВт потрібно здійснити певні конструктивні рішення. Зокрема, треба розвантажити нижній підшипниковий блок, а три кінця консольної частини повинні спиратися на шасі на гумовому ходу або на колісні пари, як в залізничних вагонах, і рухатися це відповідно має по асфальтобетонному покриттю або по круговому рейковому шляху (фіг.1, 2 ).

Аналогом винаходу (прототипом) вітросилової установки, що містить пірамідальний вітряний двигун з вертикальною віссю обертання і лопатами, є FR 2418996 А, кл. F 03 D 3/00, 02.11.1979.

Технічний результат полягає в розширенні діапазону і функціональних можливостей установки, а й у підвищенні потужності, і забезпечується за рахунок того, що в вітросилової установки, яка містить пірамідальної вітряної двигун (ПВД) з вертикальною віссю і лопатями, згідно винаходу, лопаті закріплені навколо вертикальної осі в два яруси, причому три краю лопатей нижнього ярусу через систему амортизації і стабілізації спираються на три опорних кінця жорстких просторових ферм, що сходяться в центральній частині в опорно-підшипниковий блок, вертикальна вісь являє собою трубу, через порожнину якої проходять сталеві шпильки, що скріплюють лопаті між собою , при цьому вісь зі шпильками монолітиться всередині бетоном, а каркаси лопатей складаються з жорстких просторових ферм і трубчасто-кутових елементів. Кожна з пірамід-лопатей другого ярусу спирається на балку, одночасно скріпляє між собою лопаті нижнього ярусу, кріплення лопатей другого ярусу у верхній частині здійснюється за допомогою канатів і трубчасто-кутових елементів, які, в свою чергу, забезпечені канатом з розпіркою, утворюючи ферму, при цьому канат має систему автоматичного натягу, в яку входять нерухомі блоки, трос і вантажний компенсатор. Опорні кінці ферм спираються через їх кінцеву частину на шасі: гумове, пневматична або сталеве, коли спирається на залізничну візок, що рухається по кільцевому рейковому шляху.

	На фіг.1 зображена вітросилових установка (загальний вигляд); на фіг.2 зображено кінцева частина опорних кінців ферм, встановлених на кільцевій рейковий шлях; на фіг.3 зображений вид А-А по фіг.2. Вітросилових установка містить наступні елементи: опорні кінці 1 жорстких просторових ферм 21 спираються допомогою системи амортизації і стабілізації 2 на кінцеву частину 3, а вона, в свою чергу, на залізничну візок 4, яка рухається по кільцевому рейковому шляху 5. Даний сталевий шлях як один з можливих варіантів: може бути ще колісний, гумовий і пневматичний.

Кінцева частина 3 - це частина опорного вузла 6, який описаний в заявці під назвою «Пристрій опорного вузла для ПВД». Тільки в цій заявці як приклад наводиться, що ВСУ (вітросилових установка) може приводити в рух гвинт 7 водного корабля, для плавного рушання з місця і плавного розгону якого використовується гидромуфта або гідротрансформатор 8.

Три просторові ферми 21 в центральній частині сходяться, утворюючи вузол 9, на який спирається вісь ПВД 10, до якої, в свою чергу, боком до однієї зі сторін своїх підстав кріпляться пірамідальні лопаті 11. Геометричні принципи цих лопатей наводяться в заявці №2003107582 / 06 під назвою «Пірамідальний вітряної двигун». Вісь 10 - це труба, може бути довжиною в кілька десятків метрів, порівняно невеликого діаметра і невеликої товщини стінок. Фактично, її функція наполеглива, а не опорна. Через її порожнину проходять сталеві шпильки, які скріплюють лопаті 11 між собою в потрібному геометричному положенні. Шпильки добре притискають їх до осі 14, а гайки заварюються для виключення ослаблення їх дії. Усередині трубчастої осі 10 утворюється армування за рахунок проходять шпильок. Нижня її частина не чути, а через верхню заливається бетон, який, затвердив, зробить всю систему монолітною.

Як видно на фіг.1, каркас кожної з шести пірамідальних лопатей 11 складається з просторових ферм 12, 21, 22 і трубчасто-кутових елементів 13. Це дозволяє зробити конструкцію лопатей 11 надійною, неметаллоемкого і простий.

Трубчасто-уголковие елементи 13 (на фіг.1 вони зображені у вигляді трьох ліній, які часто перекреслені) - це труби невеликого діаметру (3/4 дюйма або 4 дюйма), які охоплюються двома куточками, зверху і знизу (тільки куточки між собою не стикаються) і стискаються або щільно прилеглими хомутами, або щільно намотаною нержавіючої дротом. Утворюється система, яка здатна витримувати значні навантаження і при цьому незначно змінювати свою геометричну форму, тобто протягом багатьох метрів вона лише слабо провисає. Окремо ж як труба, так і куточок в 10 метрів завдовжки дають вельми помітний провис і неміцні. Поєднуючи ж їх, можна домогтися такого ефекту, як, наприклад, в залізобетонної конструкції, де арматура з заліза і бетонний розчин, з'єднавшись разом, лягли в основу сучасної будівельної індустрії.

Як стики труб, так і стики кутиків у пропонованій конструкції добре проварюють. Однак при накладенні один на одного вони не повинні збігатися. Місця додатки в куточках слід вирізати, щоб вони могли до труб щільно прилягати і їх зварні шви не заважали б при цьому. На кінцях трубчасто-кутових елементів 13 проробляються отвори через куточок - трубу - куточок під хомут відповідного розміру, або куточок - труба - куточок під пресом розплющуються, потім робляться потрібні отвори. Зрозуміло, що між собою ці елементи при будівельно-монтажних роботах з'єднуються кріпильними хомутами.

В цілому, за рахунок трубчасто-кутових елементів 13 може бути виконаний каркас порожнистої частини пірамідальних лопатей 11. Потім він виконується повторно дерев'яними брусками, прикріпленими до нього хомутами або щільно прилягає нержавіючої дротом. Як порожниста частина лопатей 11, так і зовнішня, тобто по обидва боки, обшивається пластиком (вагонкою або листами). Ніде не повинно бути виступів або викривлень. Вітровий потік повинен легко, без опору зісковзувати по виступаючих частин лопатей 11 і і легко йти з їх порожніх частин. У цьому сенсі пластик є оптимальний засіб в боротьбі з «паразитними» аеродинамічними опорами при русі ПВД в повітряному турбулентному потоці.

Другий ярус ПВД практично виключає «мертву точку», що може спостерігатися при одноярусною конструкції. Він і покращує тягові характеристики вітродвигуна. У нижній своїй частині кожна з пірамід-лопатей 11 спираються на балку (ферму) 14, яка одночасно скріплює між собою лопаті 11 нижнього ярусу. У верхній частині лопаті 11 другого ярусу скріплюються за допомогою канатів 15 і трубчасто-кутових елементів 16, які, в свою чергу, для їх посилення забезпечуються канатом 17 з розпіркою, що утворює ферму спрощеної конструкції зі своєю міцністю і жорсткістю, довжина якої може досягати кілька десятків метрів. У цьому сенсі і треба і канат 15, щоб він ефективно виконував своє призначення (допомагав балці 14), забезпечити схемою автоматичного натягу, в яку входять нерухомі блоки 18, трос 19 і вантажний компенсатор 20.

Круговий рейковий шлях 5 через свою кривизни може мати багато стиків. Вони зазвичай робляться прямими. Це створює стукіт (шум) при проходженні колісних пар по ним. Але якщо стики зробити косими, тобто коли ще колесо не зійшло з даного рейки, але вже заходить на другий, то небажаний шум буде значно менше і система «шлях-колесо» буде і менше зношуватися, і температурний стик залишиться.

Потужні ВСУ з опорою на шасі (гумове, пневматична або сталеве) повинні розташовуватися на землі (серед поля або на височині), де вітрам немає перешкод через складок місцевості або штучних споруд. Вони і можуть розташовуватися на плавучих платформах або кораблях, які не тільки будуть забезпечені електроенергією, але навіть зможуть приводити в рух їх гребні гвинти, хоча краще система ВСУ - генератор - електричний двигун, що приводить гребний гвинт.

На плоских дахах цехів підприємств, житлових будинків і між поверхами в наскрізних вентиляційних коридорах висотних будівель і можлива їх установка. Шумові ефекти можна зводити до мінімуму, до шумів від роботи ліфтів в житловому будинку, за рахунок належних конструктивних напрацювань і шумопоглинаючих елементів, наприклад гумових прокладок, що амортизують пристроїв.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. вітросилових установка, що містить пірамідальний вітряний двигун з вертикальною віссю і лопатями, що відрізняється тим, що лопаті закріплені навколо вертикальної осі в два яруси, причому три краю лопатей нижнього ярусу через систему амортизації і стабілізації спираються на три опорних кінця жорстких просторових ферм, що сходяться в центральній частині в опорно-підшипниковий блок, вертикальна вісь являє собою трубу, через порожнину якої проходять сталеві шпильки, що скріплюють лопаті між собою, при цьому вісь зі шпильками монолітиться всередині бетоном, а каркаси лопатей складаються з жорстких просторових ферм і трубчасто-кутових елементів.

2. вітросилових установка по п.1, що відрізняється тим, що кожна з пірамід-лопатей другого ярусу спирається на балку, одночасно скріпляє між собою лопаті нижнього ярусу, кріплення лопатей другого ярусу і верхньої частини здійснюється за допомогою канатів і трубчасто-кутових елементів, які, в свою чергу, забезпечені канатом з розпіркою, утворюючи ферму, при цьому канат має систему автоматичного натягу, в яку входять нерухомі блоки, трос і вантажний компенсатор.

3. вітросилових установка по п.1, що відрізняється тим, що опорні кінці ферм спираються через їх кінцеву частину на шасі: гумове, пневматична або сталеве, коли спирається на залізничну візок, що рухається по кільцевому рейковому шляху.

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