| 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 RU2013648
ВІТРОВОЇ ДВИГУН З ВЕРТИКАЛЬНОЇ ВІССЮ ОБЕРТАННЯ
Ім'я винахідника: Копосов Вадим Федорович
Ім'я патентовласника: Копосов Вадим Федорович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1991.06.07
Використання: в вітродвигуна з вертикальною віссю обертання, у вітроенергетиці. Суть винаходу: вітровий двигун містить ротор 1, що обертається навколо вертикальної осі 2. До ротора прикріплені осі 3, на яких встановлені поворотні лопаті під кутом 
до вертикалі. Кожна лопать з'єднана пружним елементом - пружиною 5 - з кінцем сусідній осі і встановлена з можливістю повороту на кут v + 90в одному напрямку при опорі пружних елементів і на кут 90 v в протилежному напрямку, при якому пружні елементи не чинять опору повороту лопатей.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до галузі енергетики, зокрема до конструкцій двигунів з віссю обертання, перпендикулярній до напрямку вітру або потоку рідини. Вітрові двигуни можуть бути використані для проведення в дію електричних генераторів, водяних насосів, компресорів та т. П.
Відомі конструкції вітрових двигунів з вертикальною віссю обертання, в яких лопаті ротора мають можливість повороту навколо власної осі, розташованої перпендикулярно, паралельно або похило до осі обертання двигуна. Під дією вітру частина лопатей встановлюється вздовж напрямку вітру, надаючи йому незначний опір, а діаметрально розташовані лопаті встановлюються поперек напрямку вітру, тим самим створюючи зусилля, що приводить до обертання ротора вітрового двигуна. Ці конструкції забезпечують найбільший коефіцієнт використання енергії вітру незалежно від напрямку вітру і не вимагають орієнтації двигуна у напрямку вітру або елементів, що направляють струмінь вітру на лопаті двигуна.
Відомі такі конструкції: первинний двигун, що працює від напору вітру і води (заявка Японії N 59-32 661, кл. F 03 D 3/06, F 03 B 7/00, 1985); ветроколесо (патент США N 4 408 955 кл. F 03 D 7/06, 1984); приймач вітрової енергії з вертикальною віссю і рухливими лопатками (заявка Франції 2.494.781 (AI), кл. F 03 D 3/06, 1982); вітросилових установка (заявка Великобританії, N 2 119 025, кл. МКІ F 03 D 3/00, 1984); пристрій для використання енергії вітру (заявка ФРН N 0 32 33 618, кл. F 03 D 3/06, 1984); вітровий двигун (заявка ПНР N 265 323, кл. F 03 D, 1989).
Загальні недоліки всіх перерахованих двигунів, різних за конструкцією; при переході лопатей з горизонтального положення у вертикальне, і навпаки, відбувається удар лопаті про будь-які запобіжні пристрої, що призводить до деформації і до передчасного виходу з ладу лопатей, а так само до небажаного шумового ефекту; відсутній захист від руйнування елементів конструкції при великій силі вітру.
Відома конструкція вітродвигуна, (авторське свідоцтво СРСР N 136 13 72, кл. F 03 D 3/06, 1986), обрана в якості прототипу. Це вітродвигун з вертикальною віссю обертання, що містить ротор, прикріплені до нього осі (махи) з роликами, які спираються на кільцеву направляючу, поворотні лопаті, встановлені на осях під кутом до вертикалі і опущені на пружні елементи (пружинні амортизатори), а й упори у вигляді тросів, що перешкоджають повороту лопатей на кут більше (У вертикальному положенні) під дією вітру. Пружинні амортизатори не роблять опору такого повороту, що викликає сильний удар лопатей про троси. Діаметрально протилежні лопаті, долаючи опір амортизаторів, повертаються на кут, близький до горизонтального, т. Е. До 90 о - .
Недоліки цієї конструкції: при занятті лопатою вертикального положення відбувається її удар, що призводить до передчасного руйнування лопатей і тросів, які є несучими елементами для осей (махів). Це знижує надійність і довговічність вітродвигуна. Крім того, удари створюють небажаний шумовий ефект; діаметрально протилежні лопаті не можуть зайняти горизонтального положення через зростаючого опору пружинного амортизатора, що викликає небажану опір обертанню ротора вітродвигуна і отже знижує його ККД.
Мета винаходу - підвищення надійності та довговічності вітрового двигуна, підвищення його ККД, зменшення рівня шуму та захист вітрового двигуна від сили вітру більше допустимої.
Ці цілі досягаються тим, що у відомому вітровому двигуні з вертикальною віссю обертання, що містить ротор, прикріплені до нього осі, на яких під кутом до вертикалі встановлені поворотні лопаті, з'єднані з пружними елементами і встановлені з можливістю повороту на кут + 90о в одному напрямку при опорі пружних елементів, і на кут 90 о - в протилежному напрямку, при якому пружні елементи не чинять опору повороту лопатей.
У запропонованому вітровому двигуні відсутні ударні навантаження, так як лопаті під дією вітру, долаючи опір пружних елементів, мають можливість повернутися у вертикальне положення і далі до + 90 о. Крім того, при посиленні вітру вище допустимого лопаті повертаються в зазначеному напрямку на кут більше , Що забезпечує вітрового двигуна швидкість обертання, близьку до початкової, незалежно від збільшення швидкості вітру.
Діаметрально протилежні лопаті через відсутність опору пружних елементів розташовуються практично в горизонтальному положенні, т. Е. Повертаються на кут 90 о - від початкового положення, що різко зменшує опір обертанню ротора вітрового двигуна і збільшує його ККД.
На кресленні зображений вітрової двигун.
 |
Вітровий двигун складається з ротора 1, що обертається навколо вертикальної осі 2. До ротора прикріплені осі 3, на яких встановлені поворотно лопаті 4; 4.1; 4.2 і 4.4. Кожна лопать з'єднана пружним елементом - пружиною 5 - з кінцем сусідній осі. У вихідному положенні лопаті 4.2 і 4.4 повернені на кут Двигун працює в такий спосіб. При напрямку вітру, зазначеному на кресленні, лопаті 4.2, долаючи опір пружини, встановлюються в положення, близьке до вертикального (на кут близько величини Різниця вітрових зусиль, що діють на лопать 4.2, що знаходиться в положенні, близькому до вертикалі, і на діаметрально розташовану лопать 4, що знаходиться в положенні, близькому до горизонталі, створює момент обертання ротора 1 вітрового двигуна. |
У разі, коли сила вітру перевищує допустиму, пружина 5, відрегульована на певне навантаження, дозволяє поворот лопаті 4.3 на кут більше . Причому чим більше сила вітру, тим на більший кут повернеться лопать. В результаті пропорційно силі вітру зменшуються лобова площа лопаті і кут атаки, що забезпечує постійну швидкість обертання ротора двигуна незалежно від збільшення швидкості вітру і оберігає конструкцію від руйнування.
Ефективність конструкції полягає в підвищенні надійності і довговічності елементів конструкції, зниженні шумового ефекту, так як в запропонованому вітровому двигуні відсутні ударні навантаження. Підвищується ККД вітрового двигуна, і двигун захищається від сили вітру більше допустимої.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
ВІТРОВОЇ ДВИГУН З ВЕРТИКАЛЬНОЇ ВІССЮ ОБЕРТАННЯ, що містить вертикальний ротор з осями, встановлені на осях під кутом до вертикалі поворотні лопаті, з'єднані з пружними елементами з можливістю повороту, що відрізняється тим, що, з метою підвищення ККД, кожна поворотна лопать з'єднана за допомогою пружного елемента з кінцем сусідній осі з можливістю повороту на кут +90 O в одному напрямку при опорі пружних елементів і на кут 90 o - в протилежному напрямку, при якому пружні елементи не чинять опору повороту лопатей.
Версія для друку
Дата публікації 11.02.2007гг
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.