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 RU2248466

Ветродвігатель ПЛАНЕТАРНОГО ТИПУ (ВІТРЯК)

Ім'я винахідника: Гданський Н.І. (RU); Мальцевскій С.В. (RU); Соловйов А.М. (RU); Григор'єв Р.В.
Ім'я патентовласника: Московський державний університет інженерної екології (МГУІЕ)
Адреса для листування: 107884, Москва, вул. Стара Басманная, 21/4, МГУІЕ, проректору з наукової роботи
Дата початку дії патенту: 2002.11.05

Винахід відноситься до вітроенергетики і призначене переважно для застосування в місцевостях з невисокими швидкостями вітру. Технічний результат полягає в підвищенні надійності вітродвигуна шляхом управління законом руху лопатей. Вітродвигун планетарного типу включає обертову на підставі раму з рухомими лопатями і поворотний вал, причому лопаті пов'язані з поворотним валом передавальним механізмом з постійним відношенням 1: 2, при цьому поворотний вал забезпечений рухомо встановленим флюгером і пов'язаний з ним керуючим пристроєм, що складається з кривошипно-ползунного механізму, шатуна, регулюючої пластини і поворотній пружини, а в якості передавального механізму використана ремінна зубчаста передача.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики і призначене переважно для застосування в місцевостях з невисокими швидкостями вітру.

Відомий вітряної агрегат Патент РФ №2070659, клас F 03 D 3/02, 7/06, 1994, 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 при нормальній швидкості вітру, в разі Буревій вітру передача розмикається.

Основними недоліками відомого вітряного агрегату є: використання зубчастих передач досить складної конструкції і дискретний характер спрацьовування механізму, що оберігає агрегат від буремних вітрів. Зубчасті передачі для ефективної роботи вимагають регулювання зачеплень і постійної наявності мастила в контактах, що значно ускладнює конструкцію, підвищує її вартість і знижує надійність. і дані передачі значно підвищують інертність всієї конструкції в обертальному русі, що знижує її ефективність при малих швидкостях вітру. 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. При цьому в конструкції будуть виникати значні інерційні навантаження.

Найбільш близькою за сукупністю ознак є Вітроелектроустановка планетарного типу Патент РФ №2030777, клас F 03 D 3/02, 7/06, 1995, що включає обертову на підставі раму з рухомими лопатями і поворотний вал, причому лопаті пов'язані з поворотним валом передавальним механізмом з постійним ставленням 1: 2. Недоліком даної конструкції є використання горизонтально розташованих ланцюгових передач, які для ефективної тривалої роботи вимагають змащування деталей і наявності напрямних пристроїв, що забезпечують правильне набігання ланцюгів на зірочки. і істотними недоліками є: необхідність в додатковому пристрої, що забезпечує орієнтацію установки за вітром, і відсутність механізму, що оберігає її від буремних вітрів.

Завданням винаходу є підвищення надійності двигуна шляхом управління законом руху лопатей.

Це досягається тим, що в вітродвигунів, що включає обертову на підставі раму з рухомими лопатями, поворотний вал, лопаті, пов'язані з поворотним валом передавальним механізмом з постійним відношенням 1: 2, відповідно до винаходу, поворотний вал забезпечений рухомо встановленим флюгером і пов'язаний з ним керуючим пристроєм , що складається з кривошипно-ползунного механізму, шатуна, регулюючої пластини і поворотній пружини, а в якості передавального механізму використана ремінна зубчаста передача.

1. На фіг.1 зображений ескіз конструкції ветроагрегата.

2. На фіг.2 зображено послідовні положення лопаті вітродвигуна при нормальній швидкості вітру.

3. На фіг.3 показані рушійні моменти сил M _1, М ₂ від дії лопатей 3 при нормальній швидкості вітру.

4. На фіг.4 показані послідовні положення лопаті при досягненні граничної швидкості вітру.

5. На фіг.5 показані рушійні моменти сил M _1, M ₂ від дії лопатей 3 при досягненні граничної швидкості вітру.

6. На фіг.6 показано стійке положення лопатей 3 після досягнення граничної швидкості вітру.

Вітродвигун складається з нерухомого підстави 1, встановленої на ньому поворотної рами 2, лопатей 3, рухливо встановлених на рамі 2, поворотного вала 4 і флюгера 5, встановленого на поворотному валу 4 з можливістю обертання і пов'язаного з ним керуючим пристроєм 6.

Лопаті 3 встановлені парно для того, щоб врівноважити перекидаючий момент сил.

Лопаті пов'язані з поворотним валом пасової зубчастої передачею 7 з відношенням 1: 2 від вала 4 до лопат 3.

Керуючий пристрій 6 складається з кривошипно-ползунного механізму, що включає важіль 8, жорстко пов'язаний з валом 4, шатун 9, повзун 10, а і з шатуна 11, яка регулює пластини 12 і поворотній пружини 13.

Вітродвигун працює наступним чином. При силі вітру, що знаходиться в оптимальному діапазоні швидкостей [ _{min, opt],} регулююча пластина 12 під дією своєї ваги і поворотній пружини 13 знаходиться в нижньому положенні. У цьому випадку забезпечується оптимальний закон руху лопатей 3 щодо вітру. На фіг.2 показані послідовні положення лопаті при її повороті на 0, 90, 180 і 270 градусів щодо осі, що задається флюгером. На фіг.3 показані рушійні моменти сил М _1, М _2, створювані на поворотній рамі парою лопатей 3, встановлених на ній із зсувом 180 градусів, а й сумарний момент сил М від дії обох лопатей.

При збільшенні сили вітру понад деякої величини _opt під дією вітру регулююча пластина 12 піднімається і через керуючий пристрій, що складається з важеля 8, шатуна 9, повзуна 10 і шатуна 11, повертає щодо флюгера 5 поворотний вал 4 разом із закріпленими на ньому малими шківами ремінних передач 7. При цьому середні значення М _1, М ₂ і М будуть поступово зменшуватися в порівнянні з їх оптимальними значеннями. При досягненні граничної швидкості вітру _перед регулююча пластина 12 займе крайнє верхнє положення, повернувши вал 4 на 90 градусів по відношенню до оптимального стану. На фіг.4 показані послідовні положення лопаті при досягненні граничної швидкості вітру і повороті її на 0, 90, 180 і 270 градусів щодо осі, що задається флюгером. На фіг.5 показані рушійні моменти сил M _1, М _2, створювані на поворотній рамі парою лопатей 3, встановлених на ній із зсувом 180 градусів, а й сумарний момент сил М від дії обох лопатей в цьому випадку. Як видно, середні значення M _1, М ₂ і М дорівнюють нулю і рама вітродвигуна через деякий час зупиняється у стійкому положенні, при якому моменти сил на обох лопатях врівноважують один одного (фіг.6).

Ремінні зубчасті передачі, на відміну від зубчастих і ланцюгових передач, не вимагають мастила, більш прості за конструкцією і при монтажі, що збільшує надійність і довговічність всієї конструкції в цілому. Керуючий пристрій 6 дозволяє плавно керувати рухом рами 2 і лопатей 3 таким чином, що при перевищенні швидкості вітру порогового значення вітродвигун починає загальмовується за рахунок зміни закону руху лопатей щодо вітрового потоку, а при граничній швидкості і зовсім зупиняється, займаючи стійке рівноважний стан (фіг. 6).

Авторами спроектована і виготовлена ​​діюча модель вітродвигуна планетарного типу заявленої конструкції з розрахунковою потужністю 400 Вт при силі вітру 5 м / с. Модель була представлена ​​на виставці НТТМ-2002, що проходила в червні - липні 2002 року, де була нагороджена дипломом.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Вітродвигун планетарного типу, що включає обертову на підставі раму з рухомими лопатями і поворотний вал, причому лопаті пов'язані з поворотним валом передавальним механізмом з постійним відношенням 1: 2, що відрізняється тим, що поворотний вал забезпечений рухомо встановленим флюгером і пов'язаний з ним керуючим пристроєм, що складається з кривошипно-ползунного механізму, шатуна, регулюючої пластини і поворотній пружини, а в якості передавального механізму використана ремінна зубчаста передача.

Версія для друку
Дата публікації 31.01.2007гг

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