|
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 RU2287082
ОДИН БІК Ветродвігатель (ВАРІАНТИ) І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИРОБЛЕННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ, використовують ОДИН БІК (ВІТРЯК)
Ім'я винахідника: Йанг Кеун-Сук (KR)
Ім'я патентовласника: Йанг Кеун-Сук (KR)
Адреса для листування: 111250, Москва, вул. Авиамоторная, 53, ЗАТ "Патентний повірений", пат.пов. Г.Н.Андрущак
Дата початку дії патенту: 2002.09.18
Винахід відноситься до пристрою для вироблення енергії, а конкретно - до крила вітродвигуна, здатному змінювати площу сприйняття тиску вітру в залежності від зміни сили вітру, і забезпечує підвищення ефективності використання вітру без пошкодження при сильному вітрі. За першим варіантом крило вітродвигуна містить: тіла крила, змонтовані на обертовому валу, що сприймає тиск вітру, забезпечені отворами для регулювання тиску вітру; пластини для регулювання тиску вітру, з'єднані з крилом, і з'єднані разом із пов'язаною з ними одним з проводів, кожна з пластин ковзає по напрямних, відповідно розташованим з протилежних сторін пов'язаного з нею одного з отворів, передбаченого на пов'язаному з ним одному з тіл крила, пружні елементи, кожне з яких пристосоване для з'єднання одного кінця одного з проводів, пов'язаного з ним, з розташованої з одного боку частиною пов'язаного з ним одного з тіл крила; лебідки, кожна з яких пристосована для з'єднання іншого кінця пов'язаного з нею одного з проводів з розташованої з іншого боку частиною пов'язаного з нею одного з тіл крила, лебідки монтуються на одному валу для одночасного намотування або розмотування проводів, і засіб приводу лебідок. За другим варіантом крило вітродвигуна містить пластини, з'єднані з кожним з тіл крила і з ланцюгами, кожна з пластин ковзає по напрямних, розташованим з протилежних сторін пов'язаного з нею одного з отворів, передбаченого на пов'язаному з нею одному з тіл крила; зірочки, що підтримують ланцюга, і засіб приводу зірочок. За третім варіантом крило містить пари пластин, з'єднані з кожним з тіл крила спільно з отворами, кожна з пар пластин містить верхню і нижню пластини, ковзає по напрямних, розташованим з протилежних сторін пов'язаного з нею отвори, регулюючи ступінь його відкриття; циліндри, пристосовані для переміщення пластин. Вітроенергетичне пристрій містить первинне, вторинне і третє крила вітродвигуна, змонтовані уздовж валу, що обертається, щонайменше, на одній сталевій опорі, і поворотний пристрій для переміщення п'яти по круговій рейкової направляючої, підтримуваної сталевий опорою, причому опорна п'ята вітродвигуна ковзає, підтримувана верхнім і нижнім роликами.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до пристрою для вироблення енергії, що використовує силу вітру, а більш конкретно - до крила вітродвигуна, здатному змінювати його площа сприйняття тиску вітру в залежності від зміни сили вітру, завдяки чому досягається підвищення ефективності використання тиску вітру без пошкодження при сильному вітрі.
Взагалі, вітродвигун є пристроєм для вироблення енергії, що використовують силу повітряного потоку, який спонтанно виникає в атмосфері Землі, а потім розсіюється. Такий вітродвигун містить, щонайменше, одне крило, пристосоване до сприйняття підйомної сили, спричиненої силою вітру, так, що воно обертається.
Таке крило вітродвигуна має мати конструкцію, здатну створювати підйомну силу навіть тоді, коли вона сприймає слабкий вітер, і одночасно забезпечувати безперервне і плавне обертання без пошкодження при сильному вітрі. Для того щоб створити підйомну силу навіть при слабкому вітрі, крило вітродвигуна має мати велику площу. З іншого боку, для того щоб запобігти пошкодженню крила вітродвигуна при сильному вітрі, крило вітродвигуна має мати невелику площу. Отже, крило вітродвигуна має задовольняти обом цим протилежним умов.
Незважаючи на такий факт, колишні крила вітродвигуна мали велику площу поверхні, для того щоб сприймати вітрове навантаження більшої величини. З цієї причини вони часто ушкоджувалися при сильному вітрі. Однак недавно розроблені крила вітродвигуна мають вигнуту конструкцію з певним кутом скоса, так що вони володіють підвищеною ефективністю використання без пошкодження при сильному вітрі.
Однак у всіх таких традиційних крил вітродвигуна є конструктивний недолік в тому, що вони не можуть впоратися зі зміною сили вітру. Для того щоб вирішити цю проблему, було запропоновано нове крило вітродвигуна, здатне змінювати свій кут в залежності від зміни швидкості вітру, тим самим змінюючи площа, що сприймає силу вітру.
У такому крилі вітродвигуна, здатному регулювати свій кут, регулювання кута можна легко здійснювати при слабкому вітрі. Однак при сильному вітрі регулювати кут крила важко, оскільки збільшується опір силі вітру.
Уже відомо традиційне вітроенергетичне пристрій.
Звернемося до фіг.32 (див. Перелік фігур з 1 по 32 нижче по тексту опису) з ілюстрацією вищевказаного традиційного вітроенергетичного пристрою. Як показано на фіг.32, традиційне вітроенергетичне пристрій містить сталеву опору 200, встановлену в грунті, і крило вітродвигуна 210, змонтоване на задньому кінці валу, що обертається 210А. Обертається вал 210А при обертанні підтримується з можливістю обертання підшипником 220, змонтованим на верхньому кінці сталевий опори 200.
Вітроенергетичне пристрій містить і силову передачу 230, що служить в якості засобу передачі вітрової енергії, що виробляється відповідно до обертанням крила вітродвигуна 210, в пристрій, пристосований для використання енергії вітру. Силова передача 230 включає до свого складу передавальний вал 234, що йде вниз з передньої частини валу, що обертається 210А. Передавальний вал 234 з'єднується на своєму верхньому кінці з обертовим валом 210А за допомогою верхньої конічної зубчастої передачі 231. Нижній кінець передавального валу 234 з'єднаний з пристроєм, що використовують вітрову енергію, за допомогою нижньої конічної зубчастої передачі 232, підтримуваної опорною п'ятою, змонтованої на сталевій опорі 200 так, що вона може передавати енергію вітру в пристрій, що використовує вітрову енергію.
Однак недоліком відомого винаходу є те, що вищезгадане традиційне вітроенергетичне пристрій генерує невелику вітрову енергію, оскільки для вироблення вітрової енергії воно використовує одне крило вітродвигуна. Крім того, відсутні кошти для зміни напрямку крила вітродвигуна в залежності від зміни напрямку вітру. З цієї причини традиційне вітроенергетичне пристрій демонструє низьку ефективність вироблення вітрової енергії. В результаті виникає проблема, яка полягає в тому, що від такого традиційного устрою неможливо отримати велику кількість енергії.
Вищевказаними недоліками володіє вибране як найближчого аналога для крила вітродвигуна, розкритого в незалежному п.1 формули і підлеглих йому пунктах винаходи (див. Патент Японії №919592121, опубл. 29.07.1997).
Як найближчого аналога для крила вітродвигуна, розкритого в незалежному п.5 формули і підлеглих йому пунктах, вибрано і винахід (див. Патент Японії №919592121, опубл. 29.07.1997).
Як найближчого аналога для крила вітродвигуна, розкритого в незалежному п.8 формули і підлеглими йому пунктами, вибрано і винахід (див. Патент Японії №919592121, опубл. 29.07.1997).
Як найближчого аналога для вітроенергетичного пристрої для передачі обертає сили від крил вітродвигуна, розкритого в незалежному п.9 формули, вибрано винахід (див. Патент Японії №57-032076).
Завдання цього винаходу спрямована на рішення вищезазначених проблем, пов'язаних з традиційним пристроєм, і завдання винаходу полягає в тому, щоб забезпечити крило вітродвигуна, здатне змінювати свою площу сприйняття тиску вітру в залежності від зміни сили вітру, завдяки чому досягається підвищення ефективності використання тиску вітру без пошкодження при сильному вітрі.
Інше завдання винаходу полягає в тому, щоб забезпечити вітроенергетичне пристрій, який включає до свого складу вузли багатоступеневих крил вітродвигуна, пристосовані до вироблення великої вітрової енергії, здатні одночасно повертатися навколо осі або обертатися, для того щоб впоратися зі зміною напрямку вітру, тим самим даючи можливість підвищити ефективність вироблення вітрової енергії.
Інше завдання винаходу полягає в тому, щоб забезпечити вітроенергетичне пристрій, який включає до свого складу вузли багатоступеневих крил вітродвигуна, розташовані на відстані один від одного для ефективного вироблення вітрової енергії, і балансування вантаж, пристосований для усунення можливого вагового дисбалансу між передньою і задньою частинами обертового вала, викликаного вузлами багатоступеневих крил вітродвигуна, розташованими на обертовому валу, в той же час розташованими на відстані один від одного, завдяки чому запобігається ексцентриситет обертового вала.
Завдання заявленого винаходу з незалежного п.1 формули і підлеглим йому пунктам полягає в тому, що крило вітродвигуна, що містить:
тіла крила, змонтовані на обертовому валу для освіти вузла крила, кожне з тіл крила, котра сприймає тиск вітру, в той же час забезпечено деяким числом отворів для регулювання тиску вітру;
деяке число пластин для регулювання тиску вітру, з'єднаних з кожним з тіл крила, в той же час пов'язані один з одним із зв'язаним з ними одним з проводів, кожна з пластин для регулювання тиску вітру ковзає по напрямних, відповідно розташованим з протилежних сторін пов'язаного з нею одного з отворів для регулювання тиску вітру, передбаченого на пов'язаному з ним одному з тіл крила, тим самим регулюючи ступінь відкриття пов'язаного з нею отвори для регулювання тиску вітру;
пружні елементи, кожне з яких пристосоване для з'єднання одного кінця одного з проводів, пов'язаного з ним, з розташованої з одного боку частиною пов'язаного з ним одного з тіл крила;
лебідки, кожна з яких пристосована для з'єднання іншого кінця пов'язаного з нею одного з проводів з розташованої з іншого боку частиною пов'язаного з нею одного з тіл крила, лебідки монтуються на одному валу для одночасного намотування або розмотування проводів, і
засіб приводу лебідок.
Засіб приводу може містити:
шестерню, змонтовану на валу, що несе лебідки, і шестерню рейки, що входить в зачеплення з шестірнею, і
циліндр, з'єднаний з шестернею рейки і пристосований для виконання операцій висунення і відведення назад для лінійного переміщення шестерні рейки відповідно до зміни сили вітру.
Засіб приводу може містити:
черв'як, змонтований на валу, що несе лебідки, і червячную шестерню, що входить в зачеплення з черв'яком, і
редукторний двигун, з'єднаний з черв'ячною шестірнею і пристосований для обертання черв'ячної шестерні відповідно до зміни сили вітру.
Отвори для регулювання тиску вітру, утворені в кожному з тел крила, можуть бути розташовані в кілька колонок в поздовжньому напрямку тіла крила;
кожна з пластин для регулювання тиску вітру, відповідно пов'язана з отворами для регулювання тиску вітру, може містити верхню і нижню пластини для регулювання тиску вітру, конфігуровані так, щоб послідовно ковзати в поздовжніх напрямках, тим самим послідовно відкриваючи або закриваючи пов'язане з ними отвір для регулювання тиску вітру, і
нижня пластина для регулювання тиску вітру може з'єднуватися з тілом крила за допомогою пружного елемента, верхня і нижня пластини для регулювання тиску вітру можуть з'єднуватися один з одним за допомогою захоплень зачеплення, виконаних на звернених до них кінцях верхньої і нижньої пластин для регулювання тиску вітру, і верхня пластина для регулювання тиску вітру може з'єднуватися із зв'язаним з нею одним з проводів на кінці пластини, протилежному її кінця, який несе пов'язаний з нею один з захоплень зачеплення.
Завдання заявленого винаходу по незалежному п.5 формули і підлеглим йому пунктам полягає в тому, що крило вітродвигуна, що містить:
тіла крила, змонтовані на обертовому валу для освіти вузла крила; кожне з тіл крила, котра сприймає тиск вітру, в той же час забезпечено деяким числом отворів для регулювання тиску вітру;
деяке число пластин для регулювання тиску вітру, з'єднаних з кожним з тіл крила, в той же час з'єднані з ланцюгами, кожна з яких утворює замкнуту ланцюг, відповідно, кожна з пластин для регулювання тиску вітру ковзає по напрямних, відповідно розташованим з протилежних сторін пов'язаного з ній одного з отворів для регулювання тиску вітру, передбаченого на пов'язаному з нею одному з тіл крила, тим самим регулюючи ступінь відкриття пов'язаного з нею отвори для регулювання тиску вітру;
деяке число перших зірочок, змонтованих на що знаходиться з одного боку частини пов'язаного з ними одного з тіл крила, кожна з перших зірочок підтримує знаходиться з одного боку частина пов'язаної з нею однією з ланцюгів;
деяке число друге зірочок, змонтованих на одному валу, кожна з других зірочок підтримує знаходиться з іншого боку частина пов'язаної з нею однією з ланцюгів для обертання однієї пов'язаної з нею з перших зірочок в напрямку за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки, і
засіб приводу друге зірочок.
Засіб приводу може містити редукторний двигун, безпосередньо з'єднаний з валом, що несе другі зірочки, за допомогою з'єднувального елемента.
Отвори для регулювання тиску вітру, утворені на кожному з тел крила, можуть бути розташовані в поперечному напрямку тіла крила;
кожна з пластин для регулювання тиску вітру, відповідно пов'язана з отворами для регулювання тиску вітру, може містити верхню і нижню пластини для регулювання тиску вітру, конфігуровані так, щоб послідовно ковзати в поперечних напрямках, тим самим послідовно відкриваючи або закриваючи пов'язане з ними отвір для регулювання тиску вітру;
верхня і нижня пластини для регулювання тиску вітру можуть з'єднані один з одним за допомогою захоплень зачеплення, виконаних на звернених до них кінцях верхньої і нижньої пластин для регулювання тиску вітру, і нижня пластина для регулювання тиску вітру може з'єднуватися зі пов'язаної з нею однією з ланцюгів за посередництвом пов'язаної з нею однією з перших зірочок, з кінця пластини, протилежної її кінця, який несе пов'язаний з нею один з захоплень зачеплення.
Завдання заявленого винаходу по незалежному п.8 формули і підлеглим йому пунктам полягає в тому, що крило вітродвигуна, що містить:
тіла крила, змонтовані на обертовому валу для освіти вузла крила; кожне з тіл крила, котра сприймає тиск вітру, в той же час забезпечено деяким числом отворів для регулювання тиску вітру;
деяке число пар пластин для регулювання тиску вітру, з'єднаних з кожним з тіл крила спільно з отворами для регулювання тиску вітру відповідно, кожна з пар пластин для регулювання тиску вітру, що містить верхню і нижню пластини для регулювання тиску вітру, ковзає по напрямних, відповідно розташованим з протилежних сторін пов'язаного з нею отвори для регулювання тиску вітру, тим самим регулюючи ступінь відкриття пов'язаного з нею отвори для регулювання тиску вітру;
перші циліндри, кожен з яких пристосований для переміщення верхньої пластини для регулювання тиску вітру, пов'язаної з нею однією з пар пластин для регулювання тиску вітру, по напрямних, пов'язаним зі пов'язаної з нею парою пластин для регулювання тиску вітру; і
другі циліндри, кожен з котрих на верхній пластині для регулювання тиску вітру, пов'язаної з нею однією з пар пластин для регулювання тиску вітру, і пристосований для переміщення нижньої пластини для регулювання тиску вітру, пов'язаної з нею пари пластин для регулювання тиску вітру, по напрямних , пов'язаним зі пов'язаної з нею парою пластин для регулювання тиску вітру.
Завдання заявленого винаходу по незалежному п.9 формули і підлеглим йому пунктам полягає в тому, що вітроенергетичне пристрій для передачі обертає сили від крил вітродвигуна, що обертаються вітром, в пристрій, що використовує вітрову енергію, за посередництвом силової передачі, що містить:
первинне, вторинне і третє крила вітродвигуна, змонтовані на обертовому валу, щонайменше, на одній сталевій опорі, в той же час розташовані уздовж валу, що обертається, кожне з крил вітродвигуна має конфігурацію за допомогою одного з пунктів патентної формули від 1 до 8; і
поворотний пристрій для переміщення опорної п'яти вітродвигуна, з'єднаної з валом, що обертається, несе первинне, вторинне і третє крила вітродвигуна, по круговій рейкової направляючої, підтримуваної сталевий опорою, причому опорна п'ята вітродвигуна ковзає, підтримувана верхнім і нижнім роликами.
Первинне крило вітродвигуна може розміщуватися в передній частині валу, що обертається, вторинне і третє крила вітродвигуна розміщуються в задній частині валу, що обертається, а балансування вантаж розміщується на передньому кінці валу, що обертається для балансування обертового вала.
КРАЩИЙ ВАРІАНТ ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДИ
Тепер будуть детально описані кращі варіанти здійснення даного винаходу з посиланням на прикладені креслення.
Фиг.1 є вид спереду, який ілюструє приклад крила вітродвигуна відповідно до даного винаходу. Крило вітродвигуна включає до свого складу тіла крила 1, кожне з яких має необхідну форму. Три тіла крила 1 розташовані вздовж напрямку обертання, будучи в той же час розташовані на однаковій відстані один від одного. Тіла крила 1 утворюють вузол крила, тобто крило вітродвигуна, пристосоване для сприйняття тиску вітру з метою обертання.
Як показано на фіг.2, 3 і 4, кожне тіло крила 1 забезпечено деяким числом отворів 5 для регулювання тиску вітру, в той же час розташованих на однаковій відстані одна від одної. Кожний отвір 5 для регулювання тиску вітру пристосоване до зміни площі сприйняття тиску вітру у тіла крила 1 в залежності від зміни сили вітру.
Отвори 5 для регулювання тиску вітру розташовані в кілька колонок. Переважно, відстань а між сусідніми колонками є однаковим. Відстань b між сусідніми отворами 5 для регулювання тиску вітру в кожному стовпчику отворів для регулювання тиску вітру і переважно є однаковим, для того щоб запобігти зосереджене додаток тиску вітру на частину тіла крила 1, що викликає деформацію тіла крила 1.
На кожному отворі 5 для регулювання тиску вітру передбачена пластина 7 для регулювання тиску вітру, для того щоб регулювати ступінь відкриття отвори 5 для регулювання тиску вітру. При регулюванні ступеня відкриття кожного отвори 5 для регулювання тиску вітру за допомогою пов'язаної з ним пластини 7 для регулювання тиску вітру регулюється площа сприйняття тиску вітру у тіла крила 1. Наприклад, при закритті отвору 5 для регулювання тиску вітру площа сприйняття тиску вітру у тіла крила 1 збільшується . В цьому випадку крило вітродвигуна може обертатися навіть під дією слабкого вітру. З іншого боку, при відкритті отвору 5 для регулювання тиску вітру площа сприйняття тиску вітру у тіла крила 1 зменшується. В цьому випадку крило вітродвигуна, що включає до свого складу тіло крила 1, може бути захищене від пошкодження сильним вітром.
Для того щоб забезпечити плавне ковзання кожної пластини 7 для регулювання тиску вітру, в результаті якого має надійно відкриватися і закриватися пов'язане з нею отвір 5 для регулювання тиску вітру, відповідно передбачені напрямні 9 на протилежних бічних сторонах отвори 5 для регулювання тиску вітру. Напрямні 9 проходять в поздовжньому напрямку тіла крила 1. Пластина 7 для регулювання тиску вітру контактує з направляючими 9 таким чином, що вона ковзає по напрямних 9. Кожна пластина 7 для регулювання тиску вітру з'єднується з іншими пластинами 7 для регулювання тиску вітру, розташованими по сусідству з нею, проводом 11. Таким чином, пластини 7 для регулювання тиску вітру, розташовані в одній колонці, ковзають одночасно. У кожному стовпчику пов'язаний з нею провід 11 прикріплюється до кожної пластині 7 для регулювання тиску вітру за допомогою фіксуючого затиску 13, в той же час ковзає, підтримуваний за допомогою направляючого затиску 15, на частини тіла крила 1 між сусідніми пластинами 7 для регулювання тиску вітру.
Для того щоб управляти пластиною 7 для регулювання тиску вітру в кожному стовпчику, пов'язаний з нею провід 11 нерухомо монтується на що знаходиться з одного боку частини тіла крила 1 за посередництвом пружного елемента 17 з одного його кінця, в той же час нерухомо монтується на що знаходиться з іншого боку частини тіла крила 1 за посередництвом лебідки 19 з іншого його кінця.
Кожен пружний елемент 17 прикладає свою силу розтягування до одного кінця пов'язаного з ним дроти 11, в результаті чого пластини 7 для регулювання тиску вітру, до яких прикріплюється провід 11, завжди будуть підтискатися в напрямку відкриття пов'язаних з ними отворів 5 для регулювання тиску вітру. Кожна лебідка 19 намотує пов'язаний з нею провід 11 проти сили пружності пов'язаного з нею пружного ланки 17 і розмотує провід 11, тим самим регулюючи ступінь відкриття кожного пов'язаного з ним отвори 5 для регулювання тиску вітру. Тобто, оскільки сила розтягування пружного елемента 17 завжди прикладається до пов'язаних з ним пластин 7 для регулювання тиску вітру за посередництвом дроти 11, пов'язані з ним отвори 5 для регулювання тиску вітру поступово закриваються, у міру того як провід 11 намотується на лебідку 19 , в той же час поступово відкриваються, у міру того як провід 11 розмотується з лебідки 19.
Всі лебідки 19 монтуються на одному валу 23, підтримуваному опорними елементами вала 21, змонтованими на тілі крила 1 так, що вони обертаються одночасно за допомогою засобу приводу. Засіб приводу містить шестерню 25, змонтовану на валу 23, шестерню рейки 27, що входить в зачеплення з шестірнею 25, і циліндр 29, з'єднаний з шестернею рейки 27. Шестерня 25, що входить в зачеплення з шестірнею рейки 27, здійснює обертальні рухи відповідно до лінійними зворотно-поступальними рухами рейкової передачі 27. Шестерня рейки 27 підтримується напрямних елементом ковзання 30, які приймають провідний кінець шестерні рейки 27, так, що вона лінійно переміщується по тілу крила 1, в той же час спрямовується напрямних елементом ковзання 30. Циліндр 29 монтується на необхідної частини тіла крила 1 і пристосовується до виконання операцій висунення і відведення назад відповідно до зміни сили вітру, яка додається до тіла крила 1.
Для того щоб регулювати площа сприйняття тиску вітру у тіла крила 1 відповідно до роботи циліндра 29, передбачені засоби вимірювання сили вітру 31 і засоби вимірювання напрямку вітру 33, показані на фіг.5 і 6. Засоби вимірювання сили вітру 31 монтуються в засобах вимірювання напрямку вітру 33. Відповідно засоби вимірювання напрямку вітру 33 будуть описуватися першими.
Засоби вимірювання напрямку вітру 33 включають в свій склад покажчик напрямку вітру 35. Покажчик напрямку вітру 35 монтується на одному кінці вала 37. Перший дисковий кулачок 39 прикріплюється до середньої частини вала 37 так, що обертається разом з валом 37. Перший кінцевий вимикач 41 розміщується на необхідної частини периферії першого дискового кулачка 39. Перший кінцевий вимикач 41 служить для вироблення електричного сигналу.
Перший дисковий кулачок 39 і перший кінцевий вимикач 41 функціонально з'єднуються так, що перший кінцевий вимикач 41 включається при входженні в контакт з виступив кулачком 39а, передбаченим в першому дисковому кулачку 39.
У відповідь на сигнал УВІМКНУТИ або ВИМКНУТИ від першого кінцевого вимикача 41 електромагнітний вимикач для управління щодо напрямку вітру (не показаний) регулюється так, що крило вітродвигуна орієнтується перпендикулярно до напрямку вітру.
Ця операція і конструкція, пов'язана з операцією, будуть більш детально описані з посиланням на фіг.7. Обертається вал 45 встановлюється в ступиці 43, на якій монтується крило вітродвигуна. Обертається вал 45 підтримується за допомогою корпуса 47, в той же час проходячи через корпус 47. Корпус 47 має гальмуючу поверхню 49. Гальмівний елемент 53 приводиться в дію за допомогою електромагніту 51, розташованого по сусідству з гальмує поверхнею 49. Коли гальмівний елемент 53 прикладає гальмівну силу до гальмує поверхні 49 відповідно до роботи електромагніта 51, запобігає поворот корпусу 47 навколо осі. Електромагніт 51 управляється електромагнітним вимикачем 42 для управління щодо напрямку вітру, сполученим із зовнішнім джерелом живлення.
При зміні напрямку вітру засоби вимірювання напрямку вітру 33 повертаються у відповідь на зміну напрямку вітру. В результаті перший кінцевий вимикач 41 включається або вимикається першим дисковим кулачком 39, тим самим викликаючи включення або виключення керуючого електромагнітного вимикача 42. Відповідно до стану УВІМКНУТИ або ВИМКНУТИ електромагнітного вимикача 42 для управління щодо напрямку вітру гальмується або дозволяється операція повороту корпусу 47 навколо осі, виконувана за посередництвом електромагніту 51, гальмівного елементу 53 і гальмує поверхні 49.
Тепер буде описана причина, по якій гальмується або дозволяється операція повороту корпусу 47 навколо осі. Передбачається, що виступив кулачок 39а пов'язаний з найчастіше спостерігаються напрямком вітру, що визначаються на підставі даних сезонних змін напрямку вітру в тому місці, де встановлюється вітроенергетичне пристрій. Крім того, передбачається, що в тому місці, де встановлюється вітроенергетичне пристрій, в усі сезони здебільшого виникають південно-західний вітер і північно-східний вітер. При зміні напрямку вітру, який виник в цьому місці, з південно-західного на східний перший дисковий кулачок 39 повертається на 180 °, тим самим виключаючи, а потім включаючи перший кінцевий вимикач 41. В результаті в даний час дозволяється поворот корпусу 47 навколо осі , а потім поворот навколо осі знову запобігається. У період, в який дозволяється поворот корпусу 47 навколо осі, повертається навколо осі крило вітродвигуна під дією сили вітру, яка додається до нього, в напрямку назустріч напрямку вітру. Після такої зміни напрямку знову запобігається поворот корпусу навколо осі, тим самим запобігаючи подальші зміни напрямку крила вітродвигуна.
Відповідно до операцією вимірювання засобами вимірювання напрямку вітру 33 напрямок крила вітродвигуна регулюється з метою приведення у відповідність напрямку вітру. Крім того, площа такого тіла крила 1, що сприймає тиск вітру, регулюється відповідно до вимірювальним сигналом від засобів вимірювання сили вітру 31.
Засоби вимірювання сили вітру 31 мають конструкцію, подібну методи визначення напрямку вітру 33. Ці засоби вимірювання сили вітру 31 розміщуються на верхній поверхні першого дискового кулачка 39 з одного боку першого дискового кулачка 39. Тобто засоби вимірювання сили вітру 31 включають в свій склад пластину 59 для сприйняття тиску вітру і другий дисковий кулачок 63, прикріплений до середньої частини валу 61, що несе пластину 59 для сприйняття тиску вітру, так, що він обертається разом з валом 61. Другий кінцевий вимикач 65 , що виробляє електричний сигнал, розміщений на необхідної частини периферії другого дискового кулачка 63. Вал 61 проходить вертикально від першого дискового кулачка 39. Пластина 59 для сприйняття тиску вітру в другім валом 67, змонтованим на першому дисковому кулачку 39, за допомогою пружного елемента 69. Завдяки такому розташуванню вал 61 і другий дисковий кулачок 63, з'єднані один з одним за допомогою пружного елемента 69, обертаються відповідно до зміни сили вітру, яка додається до пластині 59 для сприйняття тиску вітру.
Другий дисковий кулачок 63 і другий кінцевий вимикач 65 функціонально з'єднуються так, що, коли другий кінцевий вимикач 65 послідовно входить в контакт з виступили кулачками 63а, 63b і 63с другого дискового кулачка 63, він селективно і послідовно виробляє сигнали перемикання. Кожен сигнал перемикання від другого кінцевого вимикача 65 управляє клапаном з електромагнітним керуванням 66, сполученим з другим кінцевим вимикачем 65, тим самим керуючи стисненим повітрям, що подається в циліндр 29, і стиснутим повітрям, що випускається з циліндра 29. Клапан з електромагнітним керуванням 66, який з'єднується із зовнішнім джерелом стисненого повітря, конфігурується для роботи відповідно до кожного сигналом перемикання від другого кінцевого вимикача 65. для того щоб отримати стиснене повітря, що проходить через клапан з електромагнітним керуванням 66 в циліндр 29, і випустити стиснене повітря, циліндр 29 з'єднується з зовнішнім джерелом стисненого повітря за посередництвом пневморозподільника 71, що утворює герметичну конструкцію з обертовим валом 130.
При поступовому посиленні або ослабленні зусилля вітру, прикладеного до пластин 7 для регулювання тиску вітру, другий кінцевий вимикач 65 безперервно виробляє сигнали перемикання. В результаті клапан з електромагнітним керуванням 66 безперервно управляється так, що здійснюється безперервне регулювання подачі і випуску стисненого повітря.
Регульований стиснене повітря служить для приводу лебідок, з'єднаних з шестернею рейки 27 за посередництвом шестерні 25, якщо він подається в циліндр 29 і випускається з циліндра 29. У результаті проведення 11 намотуються або розмотуються.
Відповідно, приводяться в дію пластини 7 для регулювання тиску вітру, з'єднані з кожним проводом 11, тим самим регулюючи ступінь відкриття отвори 5 для регулювання тиску вітру, пов'язаного з кожною пластиною 7 для регулювання тиску вітру. Відповідно, регулюється площа сприйняття тиску вітру у тіла крила 1. Тобто при кожному закритті отвору 5 для регулювання тиску вітру збільшується площа сприйняття тиску вітру у тіла крила 1. У цьому випадку крило вітродвигуна може плавно обертатися навіть при слабкому вітрі. З іншого боку, при кожному відкритті отвору 5 для регулювання тиску вітру зменшується площа сприйняття тиску вітру у тіла крила 1. У цьому випадку можна запобігти пошкодженню крила вітродвигуна при сильному вітрі.
Тим часом, фіг.8 є вид спереду, який ілюструє інший приклад крила вітродвигуна відповідно до даного винаходу. Фіг.9 є поперечний переріз по лінії С-С фіг.8. Конфігурація і функція цього крила вітродвигуна є ідентичними або схожими конфігурації і функції крила вітродвигуна, показаного на фіг.1 і 2. Відповідно, це крило вітродвигуна буде описано лише в тому, що стосується його частин, що відрізняються від частин фіг.1 і 2, в той Водночас у порівнянні з частинами фіг.1 і 2, без будь-якого опису однакових частин, наявних на фіг.1 і 2.
У крилі вітродвигуна фіг.1 і 2 його засіб приводу містить шестерню 25, шестерню рейки 27 і циліндр 29. З іншого боку, засіб приводу крила вітродвигуна фіг.8 і 9 містить черв'як 73, змонтований на валу 23, що несе лебідки 19, червячную шестерню 75, що входить в зачеплення з черв'яком 73, і редукторний двигун, з'єднаний з черв'ячною шестірнею 75.
У крилі вітродвигуна фіг.1 і 2 шестерня рейки 27 входить в зачеплення з шестірнею 25, змонтованої на валу 23, що несе лебідки 19. Оскільки рух вперед і назад шестерні рейки 27 управляється відповідно до висуненням і відведенням назад циліндра 29, кожна пластина 7 для регулювання тиску вітру управляється з метою регулювання площі відкриття або закриття пов'язаного з нею отвори 5 для регулювання тиску вітру. З іншого боку, в вітродвигунів фіг.8 і 9 червячная шестерня 75 входить в зачеплення з черв'яком 73, змонтованим на валу 23, що несе лебідки 19. Оскільки червячная шестерня 75 управляється відповідно до обертанням редукторного двигуна 77, кожна пластина 7 для регулювання тиску вітру управляється з метою регулювання площі відкриття або закриття пов'язаного з нею отвори 5 для регулювання тиску вітру.
Тим часом, фіг.10 є вид зверху, який ілюструє інший приклад крила вітродвигуна відповідно до даного винаходу. Фіг.11 являє собою поперечний переріз по лінії DD фіг.10. Фіг.12, 13 і 14 являють собою поперечні перетину по лінії Е-Е фіг.10 відповідно. На фіг.12 показано повністю відкритий стан кожної пластини для регулювання тиску вітру, тоді як на Фіг.13 і 14 показані первинна і вторинна стадії закриття пластини для регулювання тиску вітру в разі фіг.10 відповідно. Конфігурація і функція цього крила вітродвигуна є ідентичними або схожими конфігурації і функції крила вітродвигуна, показаного на фіг.1 і 2. Відповідно, це крило вітродвигуна буде описано лише в тому, що стосується його частин, що відрізняються від частин фіг.1 і 2, в той Водночас у порівнянні з частинами фіг.1 і 2, без будь-якого опису однакових частин, наявних на фіг.1 і 2.
У крилі вітродвигуна фіг.1 і 2 деяке число пластин 7 для регулювання тиску вітру з'єднані з одним проводом 11, так що вони одночасно приводяться в дію з метою відкрити або закрити пов'язані з ними отвори 5 для регулювання тиску вітру. З іншого боку, в крилі вітродвигуна фіг.10-14 кожна пластина для регулювання тиску вітру, позначена номером для посилань 79, містить верхню і нижню пластини 79а і 79b для регулювання тиску вітру, конфігуровані так, щоб послідовно ковзати по напрямних, тим самим послідовно відкриваючи або закриваючи в дві стадії пов'язане з ними отвір 5 для регулювання тиску вітру. Тобто нижня пластина 79b для регулювання тиску вітру з'єднується з тілом крила 1 за допомогою пружного елемента 81. Верхня і нижня пластини 79а і 79b для регулювання тиску вітру з'єднуються один з одним за допомогою захоплень зачеплення. Верхня пластина 79b для регулювання тиску вітру з'єднується з одного її боку з одним з проводів.
Фіг.15 являє собою вид спереду, який ілюструє інший приклад крила вітродвигуна відповідно до даного винаходу. Фіг.16 являє собою перспективне зображення з частковим вириваючи, що ілюструє пластину для регулювання тиску вітру, показану на фіг.18. На фіг.17 показано повністю закрите стан пластини для регулювання тиску вітру. На фіг.18 показана первинна стадія відкриття пластини для регулювання тиску вітру, а на фіг.19 показана вторинна стадія відкриття пластини для регулювання тиску вітру. Конфігурація і функція цього крила вітродвигуна є ідентичними або схожими конфігурації і функції кожного прикладу здійснення винаходу, описаного вище. Відповідно, це крило вітродвигуна буде описано лише в тому, що стосується його частин, що відрізняються від частин кожного прикладу здійснення винаходу, описаного вище, в той же час в порівнянні з частинами вищеописаного прикладу здійснення винаходу, без будь-якого опису однакових частин, наявних у вищеописаному прикладі здійснення винаходу.
У разі тіла крила 1, показаного на фіг.1 і 2 або на фіг.8-14, отвори 5 для регулювання тиску вітру розташовані рядами в поздовжньому напрямку тіла крила 1. Пластини 7 або 79 для регулювання тиску вітру, відповідно пов'язані з отворами 5 для регулювання тиску вітру, ковзають по направляючих в поздовжньому напрямку, щоб відкрити або закрити отвори 5 для регулювання тиску вітру, пов'язані з ними. Відповідно до цього розташуванням використовується менше число лебідок 19. У цьому випадку зменшується довжина вала 23, тоді як довжина кожного проводу збільшується. З іншого боку, в разі тіла крила 1, показаного на фіг.15-19, отвори 5 для регулювання тиску вітру розташовані в поперечному напрямку тіла крила 1. Пластини 83 для регулювання тиску вітру, відповідно пов'язані з отворами 5 для регулювання тиску вітру, ковзають по напрямних в поперечному напрямку, щоб відкрити або закрити отвори 5 для регулювання тиску вітру, пов'язані з ними. Як показано на фіг.16, засіб приводу пластин 83 для регулювання тиску вітру містить пари зірочок, відповідно пов'язаних з пластинами 83 для регулювання тиску вітру. Кожна пара зірочок включає до свого складу першу і другу зірочки 84а і 84b, розташовані з протилежних сторін пов'язаної з ними пластини 83 для регулювання тиску вітру і з'єднані один з одним за допомогою ланцюга 84с. Перша зірочка 84а монтується з можливістю обертання на тілі крила 1, тоді як друга зірочка 84b нерухомо монтується на валу 23, підтримуваному опорними елементами вала 21. Засіб приводу включає і до свого складу редукторний двигун 87, безпосередньо з'єднаний з валом 23 за допомогою з'єднувального елемента 85. відповідно до цього розташуванням засіб приводу має спрощену конфігурацію. У відповідності з розташуванням фіг.15-19 використовується більша кількість перших і других зірочок 84а і 84b в порівнянні з випадком фіг.1 і 2 або фіг.8-14. Крім того, збільшується довжина вала 23, тоді як довжина кожної ланцюга 83с зменшується. Відповідно до цього розташуванням можна забезпечити підвищену ступінь свободи вибору конструкції після розробки крил вітродвигуна. Проходить в поздовжньому напрямку зміцнюючий елемент 84 може бути прикріплений до тіла крила 1, для того щоб забезпечити високий опір зламу з боку сили вітру.
Кожна пластина 83 для регулювання тиску вітру включає верхню і нижню пластини 83а і 83b для регулювання тиску вітру, конфігуровані так, щоб послідовно ковзати, в поперечних напрямках, по напрямних 9, змонтованим на тілі крила 1, тим самим послідовно відкриваючи й закриваючи в два етапи пов'язане з ними отвір 5 для регулювання тиску вітру. Верхня і нижня пластини 83а і 83b для регулювання тиску вітру з'єднуються один з одним за допомогою захоплень зачеплення 83с і 83d. Нижня пластина 83b для регулювання тиску вітру з'єднується з її кінця, протилежної її захоплення зачеплення 83d, з пов'язаною з нею ланцюгом 84с, пристосованої для роботи зі пов'язаної з нею першої зірочкою 84а, за допомогою пластини 89. Кожна ланцюг 84с, утворює замкнуту ланцюг, входить в зацепление со связанной с ней первой звездочкой 84а с одной ее стороны, так что она соединяется с одной стороной тела крыла 1. Цепь 84с и входит в зацепление со связанной с ней второй звездочкой 84b с другой ее стороны, так что она соединяется с другой стороной тела крыла 1.
Соответственно, при приложении усилия привода к цепи 84с в соответствии с вращением по часовой стрелке редукторного двигателя 87 цепь 84с перемещает нижнюю пластину 83b для регулирования давления ветра в направлении первой звездочки 84а через посредство пластины 89. В соответствии с продолжающимся перемещением нижней пластины 83b для регулирования давления ветра захват зацепления 83d нижней пластины 83b для регулирования давления ветра входит в зацепление с захватом зацепления 83с верхней пластины 83а для регулирования давления ветра, так что верхняя пластина 83а для регулирования давления ветра соединяется с нижней пластиной 83b для регулирования давления ветра. Дальнейшее перемещение цепи 84с в этом состоянии вызывает перемещение верхней пластины 83а для регулирования давления ветра в направлении первой звездочки 84а вместе с нижней пластиной 83b для регулирования давления ветра. В результате связанное с ней отверстие 5 для регулирования давления ветра полностью закрывается.
При приложении противоположного усилия привода к цепи 84с в соответствии с вращением против часовой стрелки редукторного двигателя 87 в закрытом состоянии отверстия 5 для регулирования давления ветра цепь 84с перемещает нижнюю пластину 83b для регулирования давления ветра в направлении второй звездочки 84b через посредство пластины 89. В соответствии с продолжающимся перемещением нижней пластины 83b для регулирования давления ветра пластина 89 вступает в контакт с концом верхней пластины 83а для регулирования давления ветра, обращенной к пластине 89.
При дальнейшем приложении противоположного усилия привода к цепи 84с в соответствии с дальнейшим вращением против часовой стрелки редукторного двигателя 87 в этом состоянии нижняя пластина 83b для регулирования давления ветра продолжает перемещаться в направлении второй звездочки 84b посредством пластины 89. В это время пластина 89, соединенная с нижней пластиной 83b для регулирования давления ветра, толкает обращенный к ней конец верхней пластины 83а для регулирования давления ветра, тем самым вызывая полное открытие отверстия 5 для регулирования давления ветра.
Фиг.20 представляет собой перспективное изображение с частичным вырывом, иллюстрирующее другой пример пластины для регулирования давления ветра, показанной на фиг.15. Конфигурация и функция этой пластины для регулирования давления ветра идентичны или подобны конфигурации и функции фиг.15 и 16. Соответственно, эта пластина для регулирования давления ветра будет описана только в том, что касается ее частей, отличающихся от частей фиг.15 и 16, в то же время в сравнении с частями фиг.15 и 16, без любого описания одинаковых частей, имеющихся на фиг.15 и 16.
Как описано выше, средство привода фиг.15 и 16 содержит редукторный двигатель 87, непосредственно соединенный с валом 23 посредством соединительного элемента 85. С другой стороны, средство привода, показанное на фиг.20, содержит шестерню 93, соединенную с валом 23 посредством соединительного элемента 85, шестерню рейки 95, входящую в зацепление с шестерней 93, и цилиндр 97, соединенный с шестерней рейки 95.
Фиг.21 и 22 иллюстрируют другой пример пластины для регулирования давления ветра, показанной на фиг.15. На фиг.21 показано полностью закрытое состояние отверстия 5 для регулирования давления ветра, тогда как на фиг.22 показано состояние отверстия 5 для регулирования давления ветра, открытое в первичной стадии открытия.
Как описано выше, средство привода фиг.15 и 16 содержит редукторный двигатель 87, приспособленный для того, чтобы приводить в движение каждую цепь 84с, соединенную с валом 23, тем самым косвенно открывая и закрывая в два этапа верхнюю и нижнюю пластины 83а и 83b для регулирования давления ветра. С другой стороны, средство привода, показанное на фиг.21 и 22, содержит первый и второй цилиндры 97а и 97b, для того чтобы непосредственно открывать или закрывать верхнюю и нижнюю пластины 83а и 83b для регулирования давления ветра.
Первый и второй цилиндры 97а и 97b конфигурированы для выдвижения или отвода назад посредством пневматического или гидравлического давления. Верхняя и нижняя пластины 83 а и 83b для регулирования давления ветра непосредственно соединяются с соответствующими штоками ra и rb так, чтобы открывать или закрывать связанное с ними отверстие 5 для регулирования давления ветра.
Первый цилиндр 97а монтируется на теле крыла 1, а его шток ra монтируется на верхней пластине 83а для регулирования давления ветра. Второй цилиндр 97b монтируется на верхней пластине 83а для регулирования давления ветра, а его шток rb монтируется на нижней пластине 83b для регулирования давления ветра. Соответственно, второй цилиндр 97b перемещается вместе с верхней пластиной 83а для регулирования давления ветра в соответствии с операцией выдвижения или отвода назад первого цилиндра 97а.
На фиг.21 показано состояние, в котором верхняя и нижняя пластины 83а и 83b для регулирования давления ветра полностью закрывают отверстие 5 для регулирования давления ветра в соответствии с операциями выдвижения первого и второго цилиндров 97а и 97b. На фиг.22 показано состояние, в котором шток первого цилиндра 97а отводится назад, так что верхняя пластина 83а для регулирования давления ветра перемещается, чтобы открыть отверстие 5 для регулирования давления ветра во вторичной стадии открытия.
При выполнении операции управления с целью отвода назад штока первого цилиндра 97а, в то время как шток второго цилиндра 97b удерживается в своем выдвинутом состоянии, можно сохранить отверстие 5 для регулирования давления ветра в первичной стадии открытия посредством верхней пластины 83а для регулирования давления ветра. Или же отверстие 5 для регулирования давления ветра можно сохранить в первичной стадии открытия посредством как верхней, так и нижней пластин 83а и 83b для регулирования давления ветра путем управления вторым цилиндром 97b с целью отвода назад его штока, в то время как шток первого цилиндра 97а должен удерживаться в своем выдвинутом состоянии.
Когда второй цилиндр 97b приводится в движение для отвода назад его штока из состояния фиг.21, нижняя пластина 83b для регулирования давления ветра перемещается с целью позиционирования под верхней пластиной 83а для регулирования давления ветра, передвинутой для открытия отверстия 5 для регулирования давления ветра, тем самым вызывая полное открытие отверстия 5 для регулирования давления ветра, без закрытия посредством верхней и нижней пластин 83а и 83b для регулирования давления ветра.
Между тем, фиг.23 представляет собой вид сбоку, иллюстрирующий пример ветроэнергетического устройства, для которого применяется крыло ветродвигателя фиг.15-22 в соответствии с настоящим изобретением. Фиг.24 представляет собой вид спереди, иллюстрирующий левую часть ветроэнергетического устройства при виде на фиг.23. Обращаясь к фиг.24, можно видеть, что узлы трех крыльев 3а, 3b и 3с монтируются на одном валу 99, в то же время будучи расположены на расстоянии друг от друга на валу 99.
Вся конфигурация ветроэнергетического устройства, показанного на фиг.23 и 24, подобна ветроэнергетическому устройству на фиг.7. Соответственно, это ветроэнергетическое устройство будет описано только в том, что касается его частей, отличающихся от частей фиг.7, в то же время в сравнении с частями фиг.7, без любого описания одинаковых частей, имеющихся на фиг.7. В ветроэнергетическом устройстве фиг.7 один узел крыла монтируется на одном центральном валу 45. В этом случае энергия вырабатывается только одним узлом крыла. С другой стороны, в ветроэнергетическом устройстве фиг.23 и 24 можно добиться повышенной эффективности использования силы ветра, поскольку ветровая энергия вырабатывается посредством вращающих сил от трех узлов крыльев 3а, 3b и 3с.
Монтаж трех узлов крыльев 3а, 3b и 3с на одном центральном валу 99 выполняется так, что два узла крыльев 3b и 3с расположены с одной стороны центрального вала 99 вместе с балансировочным грузом 101 для балансировки центрального вала 99.
В ветроэнергетическом устройстве фиг.7 центральный вал 45 монтируется в корпусе 47 так, что может поворачиваться вокруг оси вместе с корпусом 47 в соответствии с изменением направления ветра. В соответствии с этим расположением узел крыла направляется перпендикулярно к направлению ветра. С другой стороны, в ветроэнергетическом устройстве фиг.23 и 24 опорный элемент вала 103, приспособленный к поддержке центрального вала 45, монтируется в рельсовой направляющей вращения 107 через посредство подшипников 105а и 105b. В соответствии с этим расположением узлы крыльев 3а, 3b и 3с могут поворачиваться вокруг оси вместе с центральным валом 99 и опорным элементом вала 103 в соответствии с изменением направления ветра так, что они направляются перпендикулярно к направлению ветра.
Фиг.26-28 иллюстрируют другой пример ветроэнергетического устройства в соответствии с настоящим изобретением. Фиг.26 представляет собой вид сзади.
Как показано на фиг.26-28, в грунте устанавливается, по меньшей мере, одна стальная опора. В иллюстрированном примере устанавливаются четыре стальные опоры. На вращающемся валу 130 на стальных опорах 111, 112, 113 и 114 монтируются, по меньшей мере, три многоступенчатых крыла ветродвигателя. В иллюстрированном примере представлены крылья первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя из трех ступеней. Крылья первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя монтируются на одном и том же вращающемся валу 130 так, что они вращаются одновременно в соответствии с вращением вращающегося вала 130.
Энергия, вырабатываемая в соответствии с вращением крыльев первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя, передается к устройству, приспособленному для использования энергии, через посредство вращающегося вала 130 и силовую передачу 230, расположенную под вращающимся валом 130. Цифрой для ссылки 140 обозначается крышка.
Фиг.27 представляет собой вид сбоку, иллюстрирующий ветроэнергетическое устройство. Как показано на фиг.27, крылья первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя монтируются на вращающемся валу 130 на стальных опорах 111, 112, 113 и 114. Крыло первичной ступени 121 ветродвигателя монтируется в передней части вращающегося вала 130, тогда как крылья вторичной и третьей ступеней 122 и 123 ветродвигателя монтируются в задней части вращающегося вала 130. Весовой дисбаланс вращающегося вала 130, вызываемый крылом первичной ступени 121 ветродвигателя и крыльями вторичной и третьей ступеней 122 и 123 ветродвигателя, устраняется балансировочным грузом 131, предусмотренным в передней части вращающегося вала 130.
Крылья первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя монтируются на вращающемся валу 130, в то же время будучи расположены на расстоянии друг от друга. Увеличение ветровой энергии достигается посредством расположения крыльев первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя на расстоянии друг от друга.
Вращающийся вал 130 монтируется, с возможностью поворота вокруг оси, на стальных опорах 111, 112, 113 и 114 посредством первого и второго подшипников 141 и 142. Вращающие силы от крыльев первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя передаются в устройство, использующее ветровую энергию, через посредство вращающегося вала 130 и силовой передачи 230. Силовая передача 230 включает в свой состав передаточный вал 234, проходящий вниз перпендикулярно вращающемуся валу 130, как в традиционных примерах. Передаточный вал 234 соединяется с устройством, использующим ветровую энергию, посредством нижней конической зубчатой передачи 232, поддерживаемой опорной пятой 233, смонтированной на стальных опорах 111, 112, 113 и 114 так, что она может передавать ветровую энергию в устройство, использующее ветровую энергию.
Вращающийся вал 130, поддерживаемый, с возможностью поворота вокруг оси, посредством первого и второго подшипников 141 и 142, и крылья первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя могут вращаться в соответствии с изменением направления ветра благодаря конфигурации поворотного устройства 150 (фиг.28).
Фиг.29 и 30 иллюстрируют поворотное устройство в соответствии с настоящим изобретением. Фиг.29 представляет собой вид сверху, тогда как фиг.30 представляет собой вид сбоку. Как показано на фиг.29 и 30, поворотное устройство 150 включает в свой состав круговую рельсовую направляющую 153, смонтированную, по меньшей мере, на одной стальной опоре, например, на четырех стальных опорах 111, 112, 113 и 114 в иллюстрированном примере. Поворотное устройство 150 и включает в свой состав опорную пяту 151, поддерживаемую посредством круговой рельсовой направляющей 153, в то же время несущей первый и второй подшипники 141 и 142, приспособленные к поддержке, с возможностью поворота вокруг оси, крыльев первичной, вторичной и третьей ступеней 121, 122 и 123 ветродвигателя. Опорная пята 151 ветродвигателя может перемещаться по круговой рельсовой направляющей 153 в состоянии поддержки некоторым числом верхних и нижних роликов 154 и 155.
Це розташування буде описано більш детально з посиланням на фіг.31. Верхній і нижній ролики 154 і 155 монтуються, з можливістю повороту навколо осі, на сполучному елементі 152, що проходить вниз від периферійної частини опорної п'яти 151 вітродвигуна. Верхній і нижній ролики 154 і 155 розташовані на верхній і нижній частинах з'єднувального елемента 152 відповідно. Кожен верхній ролик 154 знаходиться в контакті з нижньою поверхнею опорної п'яти 151 вітродвигуна і верхньою поверхнею кругової рейкової направляючої 153, тоді як кожен нижній ролик 155 знаходиться в контакті з нижньою поверхнею кругової рейкової направляючої 153. Відповідно до такого контактом при коченні опорна п'ята 151 вітродвигуна може переміщатися по круговій рейкової направляючої 153.
Тепер буде докладно описана з посиланням на прикладені креслення робота вітроенергетичного пристрою, що має вищеописану конфігурацію відповідно до даного винаходу.
Коли крила первинної, вторинної та третього ступенів 121, 122 і 123 вітродвигуна, змонтовані на обертовому валу 130, обертаються вітром, як показано на фіг.27, що обертає сила, створювана відповідно до обертанням цих крил вітродвигуна, передається на вал, що обертається 130, який , в свою чергу, передає обертає силу на вертикальний приводний вал 234 за посередництвом верхньої конічної зубчастої передачі 231 силової передачі 230. Енергія, передана на приводний вал 234, передається на зовнішній пристрій, що використовує вітрову енергію, за посередництвом нижньої конічної зубчастої передачі 232. Під час цієї операції відсутній ексцентриситет обертового вала 130, що викликається можливим ваговим дисбалансом, що виникають на обертовому валу 130. Це відбувається, оскільки балансування вантаж 131 розміщується на передньому кінці валу, що обертається 130, щоб усунути ваговій дисбаланс, що виникає на обертовому валу 130 через крила первинної ступені 121 вітродвигуна, розташованого в передній частині обертового вала 130, і крил вторинної та третього ступенів 122 і 123 вітродвигуна, розташованого в задній частині обертового вала 130.
Якщо такий ваговій дисбаланс не зникає, то обертається вал 130 і третє крило 123 вітродвигуна стають ексцентричними, тим самим викликаючи позиціонування крил первинної, вторинної і третього ступеня 121, 122 і 123 вітродвигуна в напрямку, протилежному напрямку вітру, після переміщення по круговій рейкової направляючої 153 поворотного пристрою 150. У результаті крила первинної, вторинної і третього ступеня 121, 122 і 123 вітродвигуна можуть повертатися неточно і можуть бути нестійкими.
Оскільки крила первинної, вторинної та третього ступенів 121, 122 і 123 вітродвигуна розташовані в передній і задній частинах обертового вала 130, в той же час будучи розташовані на відстані один від одного, досягається збільшення вітрової енергії.
Опорна п'ята 151 вітродвигуна поворотного пристрою 150, з'єднаного з першим і другим підшипниками 141 і 142, що підтримують, з можливістю повороту, що обертається вал 130 крил первинної, вторинної та третього ступенів 121, 122 і 123 вітродвигуна, може переміщатися по круговій рейкової направляючої 153 за допомогою верхнього і нижнього роликів 154 і 155, змонтованих на сполучному елементі 152 опорної п'яти 151 вітродвигуна. Завдяки такому розташуванню крила первинної, вторинної та третього ступенів 121, 122 і 123 вітродвигуна змінюють свій напрямок відповідно до зміни напрямку вітру. Таким чином, крила вітродвигуна ефективно справляються зі зміною напрямку вітру (фіг.29-31).
Заявлений винахід відповідає умові патентосопособності, так як видно з наведеного вище опису, даний винахід передбачає крило вітродвигуна, здатне регулювати орієнтацію в залежності від зміни напрямку вітру так, що воно направляється за напрямком вітру, в той же час регулюючи ступінь відкриття отворів для регулювання тиску вітру відповідно до силою вітру завдяки ковзанню пластин для регулювання тиску вітру так, що отвори для регулювання тиску вітру повністю закриваються при слабкому вітрі, тим самим максимізуючи площа сприйняття тиску вітру для підвищення ефективності використання тиску вітру, тоді як отвори для регулювання тиску вітру повністю відкриваються при сильному вітрі, тим самим мінімізуючи площа сприйняття тиску вітру для запобігання пошкодження крила вітродвигуна сильним вітром.
Відповідно до даного винаходу крила вітродвигуна монтуються багатоступеневим способом на обертовому валу, в той же час будучи розташовані на відстані один від одного для ефективного вироблення вітрової енергії. Крила вітродвигуна можуть і повертатися навколо осі або обертатися для того, щоб впоратися зі зміною напрямку вітру, тим самим даючи можливість домогтися підвищення ефективності вироблення вітрової енергії.
Для усунення можливого вагового дисбалансу, що виникає у обертового вала через багатоступеневих крил вітродвигуна, передбачений балансування вантаж, завдяки якому запобігає ексцентричність обертового вала. Відповідно, можна точно і стабільно обертати багатоступінчасті крила вітродвигуна.
Хоча кращі варіанти здійснення винаходу були розкриті для ілюстративних цілей, особи, які знаються на певній галузі техніки, зрозуміють, що можливі різні зміни, додавання і заміни без виходу за межі істоти і обсягу винаходу, розкритого в супроводжуючих пунктах патентної формули.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Крило вітродвигуна, що містить:
тіла крила, змонтовані на обертовому валу для освіти вузла крила, кожне з тіл крила, котра сприймає тиск вітру, в той же час забезпечено деяким числом отворів для регулювання тиску вітру;
деяке число пластин для регулювання тиску вітру, з'єднаних з кожним з тіл крила, в той же час пов'язані один з одним із зв'язаним з ними одним з проводів, кожна з пластин для регулювання тиску вітру ковзає по напрямних, відповідно розташованим з протилежних сторін пов'язаного з нею одного з отворів для регулювання тиску вітру, передбаченого на пов'язаному з ним одному з тіл крила, тим самим регулюючи ступінь відкриття пов'язаного з нею отвори для регулювання тиску вітру;
пружні елементи, кожне з яких пристосоване для з'єднання одного кінця одного з проводів, пов'язаного з ним, з розташованої з одного боку частиною пов'язаного з ним одного з тіл крила;
лебідки, кожна з яких пристосована для з'єднання іншого кінця пов'язаного з нею одного з проводів з розташованої з іншого боку частиною пов'язаного з нею одного з тіл крила, лебідки монтуються на одному валу для одночасного намотування або розмотування проводів, і засіб приводу лебідок.
2. Крило вітродвигуна по п.1, що відрізняється тим, що засіб приводу містить:
шестерню, змонтовану на валу, що несе лебідки, і шестерню рейки, що входить в зачеплення з шестірнею, і
циліндр, з'єднаний з шестернею рейки і пристосований для виконання операцій висунення і відведення назад для лінійного переміщення шестерні рейки відповідно до зміни сили вітру.
3. Крило вітродвигуна по п.1, що відрізняється тим, що засіб приводу містить:
черв'як, змонтований на валу, що несе лебідки, і червячную шестерню, що входить в зачеплення з черв'яком, і
редукторний двигун, з'єднаний з черв'ячною шестірнею і пристосований для обертання черв'ячної шестерні відповідно до зміни сили вітру.
4. Крило вітродвигуна по п.1, що відрізняється тим, що
отвори для регулювання тиску вітру, утворені в кожному з тел крила,
розташовані в кілька колонок в поздовжньому напрямку тіла крила;
кожна з пластин для регулювання тиску вітру, відповідно пов'язана з отворами для регулювання тиску вітру, містить верхню і нижню пластини для регулювання тиску вітру, конфігуровані так, щоб послідовно ковзати в поздовжніх напрямках, тим самим послідовно відкриваючи або закриваючи пов'язане з ними отвір для регулювання тиску вітру, і
нижня пластина для регулювання тиску вітру з'єднується з тілом крила за допомогою пружного елемента, верхня і нижня пластини для регулювання тиску вітру з'єднуються один з одним за допомогою захоплень зачеплення, виконаних на звернених до них кінцях верхньої і нижньої пластин для регулювання тиску вітру, і верхня пластина для регулювання тиску вітру з'єднується зі зв'язаним з нею одним з проводів на кінці пластини, протилежному її кінця, який несе пов'язаний з нею один з захоплень зачеплення.
5. Крило вітродвигуна, що містить:
тіла крила, змонтовані на обертовому валу для освіти вузла крила;
кожне з тіл крила, котра сприймає тиск вітру, в той же час забезпечено деяким числом отворів для регулювання тиску вітру;
деяке число пластин для регулювання тиску вітру, з'єднаних з кожним з тіл крила, в той же час з'єднані з ланцюгами, кожна з яких утворює замкнуту ланцюг, відповідно, кожна з пластин для регулювання тиску вітру ковзає по напрямних, відповідно розташованим з протилежних сторін пов'язаного з ній одного з отворів для регулювання тиску вітру, передбаченого на пов'язаному з нею одному з тіл крила, тим самим регулюючи ступінь відкриття пов'язаного з нею отвори для регулювання тиску вітру;
деяке число перших зірочок, змонтованих на що знаходиться з одного боку частини пов'язаного з ними одного з тіл крила, кожна з перших зірочок підтримує знаходиться з одного боку частина пов'язаної з нею однією з ланцюгів;
деяке число друге зірочок, змонтованих на одному валу, кожна з других зірочок підтримує знаходиться з іншого боку частина пов'язаної з нею однією з ланцюгів для обертання однієї пов'язаної з нею з перших зірочок в напрямку за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки, і засіб приводу друге зірочок .
6. Крило вітродвигуна по п.5, що відрізняється тим, що засіб приводу містить редукторний двигун, безпосередньо з'єднаний з валом, що несе другі зірочки, за допомогою з'єднувального елемента.
7. Крило вітродвигуна по п.5, що відрізняється тим, що отвори для регулювання тиску вітру, утворені на кожному з тел крила, розташовані в поперечному напрямку тіла крила;
кожна з пластин для регулювання тиску вітру, відповідно пов'язана з отворами для регулювання тиску вітру, містить верхню і нижню пластини для регулювання тиску вітру, конфігуровані так, щоб послідовно ковзати в поперечних напрямках, тим самим послідовно відкриваючи або закриваючи пов'язане з ними отвір для регулювання тиску вітру;
верхня і нижня пластини для регулювання тиску вітру з'єднуються один з одним за допомогою захоплень зачеплення, виконаних на звернених до них кінцях верхньої і нижньої пластин для регулювання тиску вітру, і нижня пластина для регулювання тиску вітру з'єднується зі пов'язаної з нею однією з ланцюгів за посередництвом пов'язаної з ній одній з перших зірочок з кінця пластини, протилежної її кінця, який несе пов'язаний з нею один з захоплень зачеплення.
8. Крило вітродвигуна, що містить:
тіла крила, змонтовані на обертовому валу для освіти вузла крила;
кожне з тіл крила, котра сприймає тиск вітру, в той же час забезпечено деяким числом отворів для регулювання тиску вітру;
деяке число пар пластин для регулювання тиску вітру, з'єднаних з кожним з тіл крила спільно з отворами для регулювання тиску вітру відповідно, кожна з пар пластин для регулювання тиску вітру, що містить верхню і нижню пластини для регулювання тиску вітру, ковзає по напрямних, відповідно розташованим з протилежних сторін пов'язаного з нею отвори для регулювання тиску вітру, тим самим регулюючи ступінь відкриття пов'язаного з нею отвори для регулювання тиску вітру;
перші циліндри, кожен з яких пристосований для переміщення верхньої пластини для регулювання тиску вітру, пов'язаної з нею однією з пар пластин для регулювання тиску вітру, по напрямних, пов'язаним зі пов'язаної з нею парою пластин для регулювання тиску вітру; і другі циліндри, кожен з котрих на верхній пластині для регулювання тиску вітру, пов'язаної з нею однією з пар пластин для регулювання тиску вітру, і пристосований для переміщення нижньої пластини для регулювання тиску вітру, пов'язаної з нею пари пластин для регулювання тиску вітру, по напрямних, пов'язаним зі пов'язаної з нею парою пластин для регулювання тиску вітру.
9. Вітроенергетичне пристрій для передачі обертає сили від крил вітродвигуна, що обертаються вітром, в пристрій, що використовує вітрову енергію, за посередництвом силової передачі, що містить:
первинне, вторинне і третє крила вітродвигуна, змонтовані на обертовому валу, щонайменше, на одній сталевій опорі, в той же час розташовані уздовж валу, що обертається, кожне з крил вітродвигуна має конфігурацію за допомогою одного з пп.1-8; і
поворотний пристрій для переміщення опорної п'яти вітродвигуна, з'єднаної з валом, що обертається, несе первинне, вторинне і третє крила вітродвигуна, по круговій рейкової направляючої, підтримуваної сталевий опорою, причому опорна п'ята вітродвигуна ковзає, підтримувана верхнім і нижнім роликами.
10. Вітроенергетичне пристрій по п.9, що відрізняється тим, що первинне крило вітродвигуна розміщується в передній частині валу, що обертається, вторинне і третє крила вітродвигуна розміщуються в задній частині валу, що обертається, а балансування вантаж розміщується на передньому кінці валу, що обертається для балансування обертового вала.
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.