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 RU2253747

ЕНЕРГОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (ВІТРЯК)

Ім'я винахідника: Вейнберг Веніамін Якович (RU)
Ім'я патентовласника: Вейнберг Веніамін Якович (RU)
Адреса для листування: 125319, Москва, вул. Усієвича, 1/5, кв.73, В.Я.Вейнбергу
Дата початку дії патенту: 2000.12.06

Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме до пристроїв, що перетворює енергію руху повітря в електричну енергію. Технічний результат полягає в підвищенні ККД пристрою за рахунок спрощення його конструкції і зменшення кількості передач. Енергопреобразователь містить флюгерний вітродвигун, виконаний у вигляді лопатей, встановлених на робочому валу, приводний вал, кінематично пов'язаний з робочим валом генератора електроенергії, і спрямовує хвостовик. Робочий вал і привідний вал встановлені з можливістю обертання на одному кронштейні і пов'язані один з одним через конічну передачу, при цьому кронштейн виконаний з можливістю незалежного обертання щодо осі приводного вала, і до цього ж кронштейну приєднаний направляючий хвостовик флюгера.

ОПИС ВИНАХОДИ

Заявлений пристрій відноситься до енергетичних установок, що використовують як джерело енергії силу руху газу, наприклад повітря, і перетворення його в електричну енергію, як приводного елемента якого використовуються лопаті. Цей пристрій може знайти широке застосування в промисловості та побуті для виробництва електричної енергії.

Відомий енергопреобразователь, що містить вітродвигун, з'єднаний з генератором електричної енергії, і направляючий хвіст. (Патент RU 2064603, кл. 6 F 03 D 5/00, від 27.07.96).

Недоліком даного пристрою є необхідність підвішування генератора разом з ветродвігателем, що значно ускладнює електрокоммунікаціонную систему і експлуатацію пристрою.

Відомо пристрій, що містить лопатевої ротор, кінематично пов'язаний з валом генератора електричної енергії, і направляє крило або направляючий хвіст, або направляє хвостовик. (Патент RU 2079703 від 20.05.97).

Недоліком відомого пристрою є складність конструкції з великою кількістю механічних передач, що знижують його ККД.

Метою винаходу є підвищення ККД пристрою за рахунок спрощення його конструкції і зменшення кількості передач.

Ця мета досягається за рахунок того, що вітродвигун виконаний у вигляді флюгера, робочий вал лопостного пристрої якого встановлений на кронштейні з можливістю обертання навколо своєї осі, з протилежного боку на цьому ж кронштейні встановлений хвостовик або управляє крило, або керуючий хвіст, при цьому робочий вал через конічну передачу пов'язаний з приводним валом, закріпленим з можливістю обертання до горизонтальної частини того кронштейна, який і має можливість обертатися щодо приводного вала, з'єднаного з валом генератора електричної енергії.

Енергопреобразователь пояснюється наступними кресленнями:

		Фиг.1 - Принципова схема пристрою. Фиг.2 - Вузол конічної передачі пристрою. Фіг.3 - Принципова електрична схема пристрою. Фіг.4 а) і б) - Вузол з'єднання лопатей з робочим валом. Фіг.5 - Вузол з'єднання лопатей з робочим валом.

Енергопреобразователь містить лопаті 1, закріплені на горизонтальному робочому валу 2, наприклад приварені до нього, з протилежного боку на якому встановлено колесо 3 конічної зубчастої передачі, яке зафіксовано шпонкой 4. Колесо 3 контактно пов'язане з шестернею 5, закріпленої, наприклад запрессованой, на вертикальному приводному валу 6. на горизонтальному робочому валу 2 між лопатями 1 і колесом 3 встановлений підшипник 7, наприклад запрессовано на ньому його внутрішнє кільце, на зовнішньому кільці якого встановлена ​​втулка 8, наприклад запресована на ній. До втулки 8 приєднано кутовий кронштейн 9, наприклад приварений до неї, інший кінець кронштейна 9 з'єднаний з втулкою 10, наприклад приварений до неї, в якій встановлений підшипник 11, наприклад в ній запрессовано його зовнішнє кільце, а його внутрішнє кільце запрессовано на вертикальному приводному валу 6.

З протилежного боку по відношенню точки приєднання кронштейна 9 до втулки 10 до цієї втулки 10 приєднаний інший кутовий кронштейн 12, наприклад приварений до неї. До вертикальної частини кронштейна 12 приєднаний щонайменше один направляючий хвостовик 13, наприклад приварений до нього, що направляє хвостовик 13 флюгера інакше можна назвати тих, що направляють хвостом або напрямних крилом.

На приводному валу 6 встановлений підшипник 14, наприклад запрессовано на приводному валу 6 його внутрішнє кільце, а на його зовнішньому кільці запрессована втулка 15, до якої приєднано штатив 16, підстава 17 якого закріплено на станині 18, наприклад на даху або іншій частині будівлі.

До приводного валу 6 приєднаний вал 19 електричного генератора 20, наприклад, за допомогою муфти 21. Електричний генератор 20 може бути встановлений на штативі 22, який може і кріпиться на станині 18. Електричний вихід генератора 20 функціонально пов'язаний з навантаженням 23, якою можуть бути лампочки , нагрівачі, радіо- і телеприймачі і т.д.

У енергопреобразователе можуть бути використані генератори електричної енергії з різною принциповою електричною схемою. На Фіг.3 показаний приклад виконання принципової електричної схеми електричного генератора 20 з паралельним збудженням. У цьому прикладі обмотки якоря 24 через щітки 25 колектора електрично пов'язані з обмоткою збудження 26 і послідовно встановленим з ним змінним опором 27 регулює реостата в ланцюзі збудження. На виході генератора 20 може бути встановлена ​​нарузку 23, наприклад лампочка, нагрівач або інші електроприлади, паралельно якій можуть бути встановлені акумулятор 28 і джерело струму 29, послідовно останньому може бути встановлена ​​пускова кнопка 30.

Лопаті 1, встановлені на робочому валу 2, можуть мати різну форму: наприклад вони можуть бути виконані гвинтовий форми або у вигляді лопатевого колеса.

Лопаті 1 можуть бути встановлені на робочому валу 2 з можливістю повороту відносно поздовжньої осі, яка перпендикулярна осі робочого вала 2, це може бути здійснено за допомогою наступного з'єднання: з торця комля лопаті 1 встановлена ​​циліндрична п'ята 31, наприклад приварена до неї, до якої приєднана накидна гайка 32, наприклад, за допомогою нарізного сполучення, в порожнині, утвореної нижньою частиною п'яти 31 і накидною гайкою 32, встановлений грибообразной подпятник 33 з можливістю обертання п'яти 31 з накидною гайкою 32 навколо його осі. Підп'ятник 33 встановлений, наприклад за допомогою нарізного сполучення на відводі 34, який з'єднаний з робочим валом 2 перпендикулярно його осі, наприклад приварений до нього або має з ним різьбове з'єднання. Комолі лопаті 1 зафіксовано на відводі 34 за допомогою поворотної пружини 35, одне її закінчення введено в отвір, виконаний в комле лопаті 1, а інша її закінчення введено в отвір, виконаний у відведенні 34, при цьому її вісь збігається з віссю обертання п'яти 31. комолі лопаті 1 є її частиною, а відведення 34 є частиною робочого вала 2, таким чином, можна вважати, що пружина 35 пов'язує лопаті 1 і робочий вал 2.

Таким чином, лопаті встановлені на валу з можливістю коливального руху навколо осі подпятника 31, точніше щодо осі, перпендикулярній осі робочого вала 2, відхиляючись від певного пружиною 35 положення під час сильних поривів вітру.

Так можуть бути виконані всі лопаті 1, встановлені на валу 2, наприклад їх може бути три і вони встановлюються під кутом 120є, відносно один до одного.

Втулка 8, кронштейн 9, втулка 10, кронштейн 12, жорстко з'єднані між собою, являють собою ділянки єдиного кронштейна, на якому встановлені робочий вал 2, приводний вал 6 і спрямовує хвостовик 13.

Всю конструкцію, розташовану над валом 21 генератора 20, починаючи від приводного вала і закінчуючи лопатями 1, можна назвати ветродвігателем, виконаним у формі флюгера.

Штатив 16 виконує роль додаткового фіксатора через втулку 10 з підшипником 11 приводного вала 6.

Енергопреобразователь працює наступним чином: вітер починає обертати лопаті 1, це обертання через робочий вал 2 передається колесу 3 конічної передачі, яке починає обертати шестерню 5. Шестерня 5 обертає приводний вал 6, який в свою чергу приводить в обертання вал 19, і генератор 20 починає генерувати електричну енергію, передаючи її навантаженні 23, лампочки спалахують, нагрівачі нагріваються і т.д.

Як тільки змінюється напрямок вітру, що направляє хвостовик 13, яких може бути кілька і вони можуть кріпитися на кронштейні 12 паралельно, розгортає лопаті за напрямком вітру, виключаючи їх простої і збільшуючи ККД енергопреобразователя.

Таким чином, кронштейни 9 і 12, пов'язані один з одним через втулку 10, є ніби єдиним цілим і можуть бути розташовані в одній площині або паралельних площинах, і встановлені на приводному валу 6 через підшипник 11 з можливістю незалежного обертання від обертання приводного вала 6 з вертикальною віссю обертання, а робочий вал 2 з лопатями 1 встановлений на кронштейні 9 через втулку 8 і підшипник 7 з можливістю обертання навколо горизонтальної осі, це обертання через конічну передачу передається валу 19.

Лопаті 1 зазвичай розгорнуті під певним кутом щодо площини поперечного перерізу робочого вала 2, але під дією сильного пориву вітру їх починає розгортати паралельно напрямку вектора руху повітря, долаючи натяг пружини 35, яка скручавается, тим самим захищаючи її від ушкодження, обороти при цьому зменшуються. Якщо ж з якої-небудь причини лопаті починають обертатися занадто сильно при середній швидкості вітру, то лопаті прагнуть зменшити кут відхилення від площини перпендикулярного перетину приводного вала 2, тим самим зменшуючи їх опір повітрю, скручуючи пружину 35 в зворотну сторону. Це відхилення лопатей 1 забезпечується можливістю обертання лопатей 1, їх комля з п'ятої 31 і з накидною гайкою щодо подпятника 33 і відведення 34. Тим самим стабілізується швидкість обертання робочого вала 2 і захищається конструкція вітродвигуна.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Енергопреобразователь, що містить флюгерний вітродвигун, виконаний у вигляді лопатей, встановлених на робочому валу, кінематично пов'язаний з приводним валом, який з'єднаний з валом генератора електричної енергії, і спрямовує хвостовик, що відрізняється тим, що робочий вал і привідний вал встановлені з можливістю обертання на одному кронштейні і пов'язані один з одним через конічну передачу, при цьому кронштейн виконаний з можливістю незалежного обертання щодо осі приводного вала і до цього ж кронштейну приєднаний направляючий хвостовик флюгера.

2. Енергопреобразователь по п.1, що відрізняється тим, що лопаті встановлені на робочому валу з можливістю повороту щодо осі, перпендикулярної його осі, і пов'язані з цим валом поворотною пружиною.

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