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 RU2151322

Ветродвігатель для вітряків

Ім'я винахідника: Алієв А.С.
Ім'я патентовласника: Дагестанський державний університет
Адреса для листування: 367025, г.Махачкала, вул. М. Гаджиєва 43а, ДГУ, Відділ інтелектуальної власності
Дата початку дії патенту: 1999.01.18

Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме до пристроїв для перетворення енергії вітру в електричну. Технічний результат полягає в стабілізації швидкості обертання вихідного вала незалежно від швидкості вітру і можливою завдяки тому, що в вітродвигунів, що містить корпус, вал і колесо з лопатями, встановленими з можливістю повороту щодо їх осей, у кореневій частині яких закріплені важелі з катками, які взаємодіють з диском , жорстко закріпленим з флюгером і шарнірно встановленими на валу, вітродвигун забезпечений додатково відцентровим регулятором швидкості обертання, платформою, встановленої з можливістю вертикального переміщення щодо диска, і стрижнем, взаємодіє з платформою і повзуном відцентрового регулятора швидкості обертання, а й похилими пластинами, за допомогою яких платформа шарнірно з'єднана з диском, при цьому платформа перекриває половину диска, межа розділу яких збігається з площиною флюгера

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до пристроїв для перетворення енергії текучого середовища і може бути використано в Вітроелектрогенератор.

Відомо пристрій для використання енергії текучого середовища, що містить колесо з лопатями, встановленими з можливістю повороту щодо їх осей. При цьому кожна лопать розділена віссю на дві частини з нерівними площами [1].

Проте відоме пристрій працює тільки під водою при постійному напрямку течії води. Це обмежує можливість його застосування, зокрема, в вітроенергетичних установках, де напрямок вітру часто змінюється.

Найбільш близьким пристроєм того ж призначення до заявляється винаходу за сукупністю ознак є пристрій для використання енергії текучого середовища, прийняте в якості прототипу [2].

Прототип містить вал, встановлений з можливістю обертання на підставі, закріплений на валу корпус з плоскими лопатями, поворотними щодо осей, забезпеченими важелями. На кінцях важелів встановлені катки. При цьому пристрій забезпечений флюгером і жорстко пов'язаним з ним кулачковим диском, шарнірно встановленими на валу і взаємодіє з катками. Важелі з катками взаємодіють з поздовжньою поверхнею кулачкового диска і в результаті лопаті примусово змінюють свою орієнтацію.

До причин, що перешкоджає досягненню зазначеного нижче технічного результату при використанні відомого пристрою, прийнятого за прототип, є те, що швидкість обертання валу пропорційна швидкості вітру, яка змінюється в широких межах. Це обмежує можливість його застосування в електрогенераторах.

Завдання винаходу полягає в синхронізації швидкості обертання вихідного вала вітродвигуна.

Технічний результат при здійсненні винаходу полягає в тому, що стабілізується швидкість обертання валу двигуна незалежно від діапазону зміни швидкості вітру. Це розширює можливості його застосування в Вітроелектрогенератор.

Зазначений технічний результат при здійсненні винаходу досягається тим, що вітродвигун, що містить корпус, вал і колесо з лопатями, встановлений з можливістю повороту щодо їх осей. У коренів частини осей закріплені важелі з катками, які взаємодіють з диском, на якому жорстко закріплений флюгер і шарнірно встановлений на валу. Введено наступні додаткові ознаки.

Вітродвигун забезпечений відцентровим регулятором швидкості обертання, платформою, встановленої з можливістю вертикального переміщення щодо диска, і стрижнем, взаємодіє з платформою і повзуном відцентрового регулятора швидкості обертання.

Крім того, двигун забезпечений похилими пластинами, за допомогою яких платформа шарнірно з'єднана з диском, при цьому платформа перекриває половину диска, межа розділу яких збігається з площиною флюгера.

На фіг. 1 представлена ​​конструкція вітродвигуна в перетині А-А. На фіг. 2 - вид зверху по фіг. 1.

Вітродвигун містить вал 1, встановлений з можливістю обертання на підставі 2, закріплений на валу корпус 3 з плоскими лопатями 4, поворотними щодо осей 5, забезпеченими важелями 6, на кінцях яких встановлені катки 7. При цьому двигун забезпечений флюгером 8 і жорстко пов'язаним з ним диском 9, шарнірно встановленими на валу і взаємодіє з катками. Крім того, вітродвигун містить відцентровий регулятор швидкості обертання 10, платформу 11, встановлену з можливістю вертикального переміщення щодо диска, і стрижень 12, що взаємодіє з повзуном 13 відцентрового регулятора швидкості обертання. Двигун забезпечений і похилими пластинами 14, за допомогою яких платформа шарнірно з'єднана з диском.

Ветродвігатель працює наступним чином

Нерухоме підставу 2 забезпечує необхідну висоту розташування вітродвигуна для ефективної і безпечної його роботи.

Вал 1 шарнірно встановлений на підставі 2, має вертикальне положення і можливість вільного обертання.

Корпус 3 двигуна встановлений на валу нерухомо. Це може бути забезпечено за допомогою шпонки, штифти або шлицевого їх сполуки. Таким чином, корпус 3 обертається разом з вертикальним валом 1 щодо нерухомої платформи 2.

По периферії корпусу на однаковій відстані одна від одної шарнірно встановлюються не менше трьох лопатей 4. На фіг. 1 вітродвигун має шість лопатей, встановлені через 360 ^o / N = 60 градусів, де N - число лопатей.

Кожна з лопатей має свою вісь 5. Осі поділяють площині лопатей 4 на дві частини з нерівними площами. Осі встановлюються на корпусі 3 шарнірно, мають радіальний напрямок і знаходяться в одній площині, перпендикулярній валу (див. Фіг. 2).

Лопаті забезпечені важелями 6, закріпленими одними своїми кінцями на осях 5 у кореневої їх частини. На інших кінцях важелів встановлені катки 7.

Вітродвигун забезпечений флюгером 8, жорстко пов'язаним з диском 9.

Диск 9 концентрично і шарнірно встановлений на валу. Він має можливість обертання навколо осі разом з флюгером при зміні напрямку вітру.

На диску 9 шарнірно встановлена ​​платформа 11 з можливістю вертикального паралельного переміщення щодо диска.

Для цього служать три похилі пластини 14. За допомогою плоских шарнірів (петель) пластини закріплені до платформи і диску. При з'єднанні вони утворюють паралелограм. При зміні нахилу пластини в межах x = 0-45 ^o платформа переміщається від самого нижнього положення, що збігається з площиною диска, до самого верхнього.

Лінія, що розділяє кордон розділу диска і країв платформи, збігається з площиною флюгера 8. Пара похилих пластин 14 встановлена ​​в зазначеній площині. Третя пластина утворює протилежну сторону паралелограма.

Під дією різниці тисків потоку вітру на дві несиметричні половини лопатей важелі з катками взаємодіють з верхніми поверхнями платформи і диска.

Флюгер 8 під тиском косого потоку вітру встановлюється паралельно потоку і орієнтує диск 9 з платформою 11 з похилими пластинами 14, встановленими в діаметральноїплощині диска, збігаються з площиною флюгера, тобто напрямком потоку вітру.

Важелі з катками в результаті взаємодії з поверхнями платформи 11 і диска 9 примусово змінюють орієнтацію лопатей 4. Лопаті за допомогою важелів 6, взаємодіючих з платформою, праворуч від діаметральної площині, розташовуються перпендикулярно потоку, а ліві лопаті, що взаємодіють з поверхнею диска, - паралельно потоку . При такому розташуванні лопатей вітроколесо набуває ліве (проти годинникової стрілки) обертання при погляді зверху на фіг. 2.

Лопаті з кожним оборотом вітроколеса, повертаючись щодо своїх поздовжніх осей в межах 0-90 ^o, займають найбільш вигідне становище і створюють максимальний момент обертання.

Для синхронізації швидкості обертання вітроколеса на валу 1 встановлений відцентровий регулятор швидкості обертання 10. При збільшенні швидкості вітру швидкість обертання валу 1 збільшується і повзун 13 відцентрового регулятора зміщується вниз. У паз повзуна 13 входить Г-подібна головка стрижня 12 (див. Фіг. 2).

Стрижень прямокутного перетину має можливість вертикального переміщення по отвору через диск. Інший кінець стержня впирається в платформу 11. Таким чином, повзун відцентрового регулятора швидкості обертання 10 через стрижень 12 взаємодіє з платформою 11.

При слабкому вітрі повзун 13 і, отже, платформа 11 знаходиться в самому верхньому положенні. Взаємодія платформи з важелями 6 в цьому випадку примусово встановлюють площині лопатей праворуч від діаметральної площині (див. Фіг. 2) перпендикулярно потоку вітру.

При збільшенні швидкості вітру швидкість обертання валу зростає і повзун відцентрового регулятора швидкості обертання 10 зміщується вниз. Це призводить до відповідного зміщення вниз стрижня 12 і взаємодіє з ним платформи 11.

При цьому взаємодія платформи з важелями встановлюють площині лопатей під кутом до напрямку потоку вітру.

Ефективна площа лопатей, що створюють момент обертання, зменшується, що призводить до зменшення і швидкості обертання валу двигуна.

Таким чином встановлюється динамічна рівновага, при якому вітроколесо обертається з відносною постійною швидкістю обертання незалежно від діапазону зміни швидкості обертання.

Змінюючи масу відцентрових вантажів і розміри плечей регулятора швидкості обертання, а й величини відносного підйому платформи, можна досягти різних швидкостей і точності синхронізації обертання вітродвигуна.

Запропонована конструкція вітродвигуна підвищує чутливість до слабких потокам вітру і продуктивність роботи пристрою.

Синхронізація швидкості обертання вітроколеса розширює діапазон можливих застосувань вітроколеса, дозволяє використовувати його в Вітроелектрогенератор.

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

1. Патент СРСР N 11093. М.кл ⁵ F 03 B 3/14, 1926 р

2. Алієв А.С., Челяба І.М., Чумаков С.А. Пристрій для перетворення енергії текучого середовища. Патент Росії по заявці 4897568/29, 1990 г. (прототип).

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Вітродвигун, що містить корпус, вал і колесо з лопатями, встановленими з можливістю повороту щодо їх осей, у кореневій частині яких закріплені важелі з катками, які взаємодіють з диском, на якому жорстко закріплений флюгер і шарнірно встановлений на валу, що відрізняється тим, що забезпечений додатково відцентровим регулятором швидкості обертання, платформою, встановленої з можливістю вертикального переміщення щодо диска, і стрижнем, взаємодіє з платформою і повзуном відцентрового регулятора швидкості обертання, а й, похилими пластинами, за допомогою яких платформа шарнірно з'єднана з диском, при цьому платформа перекриває половину диска, межа розділу яких збігається з площиною флюгера.

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