Вертикальный ветряный двигатель

 

ОПИСАНИЕ вертикального ветряного двигателя.

К патенту А. У. Уфимцева, заявленному 24 октября

1929 года (заяв. свид. 3Я 56952).

0 выдаче патента опублпковано ЭО сентября 1930 года. Действие патента распространяется на lo лет от BO сентября 19ВО года.

Р!1зрежеиио< Tl, !Ветровой энергии обуслоюл!!пает большие размеры, вес, громоздкость, а следователвно...и высокую стоимость ветродвнгалелей, препятствующую их распространению. Поэтолгу в этой области особенно важно достижение наименьшего веса п размеров при наибольшей простоте, компактности, прочности, надежности и долговечности. Пре Iarapмый вертикалы|ый ветряной двигатель имеет целью предельно разрешить эти задачи. сохраняя в полном обьеме все остальные качества хорошего ветродвиг»тел!, т.-е. автоматичность, саморегулировку, наибольшее использов!11!ис ветровой энергии и т. п.

В предл»гаемом Верги!к»льном ветра!ом д Ви г;г! еле примени ется !1мортиз»тор-з!!о! Од;!птель хВОстОВОI О НОВОрота, состоящий 113 р1 1pного небольшого Оперг пня., расположенного впереди ветряк»,;!Я»метральао,11рот!1воположч!о хвостовому оперению, а для аэродппао1ической с»мерегулпровки па скорость ветра примепяетсп 11ипем»т11чеок!1я связь межу- и!ахами, в В11,И иерекрестпо расположен нь! гпоких лепт и,!и тросов, 1гли гибкая связь в видо лучка; л,ш ус гаков!оп;!впг!1те,!я. вместо башни, Ерим<"ни! тся 1 д IIIHO!la!la Bppraaa;IHHBH часть

МОВОРОТЧ!ОП ГОЛОВКИ.

Н!! иртеж! фиг. 1 изосражает установку двигате,!я с ф,погерпым х!постом: фиг. 2— то же бесхвостовую. фиг. 3 — предлагаемый ивигате;!ь. фиг. + те же с амортизаторомaaMpHaIIòpëpì. фиг. 5 и 6 — пояснение работы амортизатор». фпг, I си!!з1, махов сист!омой зубчатых ко!ес. фиг. 8. „. !Π— свил!, махов гибкиз!и лентамн, фиг. 11 — улитковыв эксцентрики для за1;11еплвния махов, фиг. 12 — связь махов помощью лучка, фиг. 13 — удлиненную ч!Iстl поворотной roToBEH. ,tIH установки двигателя на ветер обычно прпмеиялпсь qва спосооа: установка с флюгерным хвостом II бесхвостая самоустаповка ветродвигателя, помещенного по отношению к ветру позади оапгни. Первый способ (фиг. 1) д!1От достаточну!о устойчивость п надежность ! установки, по требует применении большой

IIoHpерхпости хвостового оперения и очень длинной. прочной, à следователт,по. и тяжелой хвостовой. фермы го изоежание ее разрушения от рабогих напряжений п вибраций.

Ь1орой споеоб (фиг. 2) бесхвостой oawуст»вовки. пе Ъдс!!!дая достаточной мощ!ностьн1.,.!!! "l крайне деусгойчиву!О, п!и покойную и тп !!»дежну1О установку.

В em!PI,IH;!Piro!i ко!!Струкцип (фиг. 3) ветродвиглтель 1 п !рл!Отер!!ьч!1; хвост 2 ломеI щьпот! я па одну и ту же сторону бщннп тчозади вето». что дает Hîflloa.lieñòü:H значительной ! тепс1пи гмеп1пиить х!»п тОВОО e60TIPHIIP 2 и

1скорэтпть фер1!! хвост!1. a»a!off@a ее круглым ст1;игспез! или тру!я ю 3. ла которой вра1ц!! Тся !и тро,!В1!гите !ь 1.

".ыо! тово . Опоренп 2 можo P применяться здесь. любой конструкции, в TOI(числе и мне!гопла:шой коро!Вп1то1! формы. Для получения более зн» пггельпого замедления поворота применяется черезвычайно мощный и простой амортизат.;р H! Вызывающий скручивания бапсни). ! который состоит иэ Hpбольп1010 рглевого опеyeHH;i 4 (фиг. 4), pacHO;Io;I;CH(foro впереди 1ветрнка диаметрально ттротпвополо)кпо с!!со(оному оперению 2. >1ощттоес действие этого,простОго при<способ;(ет(ия )(ожио тььтнспить слелу(0lijH)I 00pi(30)f: прт(действ!!и бо((ОВОго He. ) с! ((а оперение Ооыкиопенпог0 фспогериото хво Ti! (фив. 5). Оио стре)тптся повернутьси со скоростью сн)(ого ветра, т.-е. приобрести один»конт(о с ипм скорость. ()ь(тк:!)(тс(ескп пес(соль! о зям((,(f(ål(óK) т)>Вине)т и под!питии(к(и и»ерцией хин lа.

РабОта Хноста, СН(тбжеиттОГО аМОртп,!с(торо)(заме,(лптелесм вьтрстзт(! С(т в следующем виде (фиг. 6). Представим сеое. (со ои подвергся

ЛСИ(СТБИ(0 ООКОИ>т О тЬЕтрс(, ьЬ 6 )(/ CCH.. И Чсo ИОверхиость хвоста. 2 ранна 10 и -, ii поверх(тость 3(!Отед;,(исселя — 2,5 и - . Пока еще хвост п(т(од(вт(л(еп,;(явление от ветра иа сто опереи е 2 равно 44 i;rp., а давление ня за)(едлитель-амортнз»тор 4,р)вно 11 кгр. Таким of)раоом. хгост пттчи(и(ет ттоворачив(тться по стрелкс(т! под изоьтточпыз(дявл(ппе)(В 33 кг1).. ПО тяк как во врез(и поворота хвостовое оперение днижется Ilo Ветру.;т, оперение замедлителя,— против ветра, то получается отно(ительпое ослабление ((йстгии ветра па хвост ll Отиосiiт(льиое же у(пление иа оперение замедлите ЛИ.— П ТО И Д и 1 ОЕ ПРОПОс)т(ИОПа((т,пт! ь(НЯДР»ТУ Cli0P0C1 Ей(,ВОТPH т(СПЬ! СЬ((!с)О)Н Х ОИ() >(ПИЯМП.

Когда линеФняя скорость оп()>еипй дс;стпгиет

2 и/сек.с То л»влетню «СТР» (ia ипх (.))((ти(нес! СЯ, и еле,(оп((тель!(о. да,(ьт(ет(и(ет)0 у((торо!(И!! по,(учить си Не может, тогда как без залтедлптеля

Моглс! C)b(ПОЛ(счт(ХЬСЯ С тъОРОСТЬ. ОЛИ(ЗК (и (НОрпсти негра., T.-е. 6 чт/(ек.:, такт()! образом.

1>

»КОРО> Tl, ПОВОРОТ<3 ТМСЧН,ПШЕТСИ (!ТРОЕ. 1> 3il(и(спи!ос"(H от соогиот(теппя рязмерОВ Опсреипй х! оста,. зао(ес(лт(теля, можно получ(г! ь, раза

;н(с((тьте етеп(.пи Зялтед;(СИ!!я.

Цест(, кинемятической связи поворотных крыльев зяктн)чается в том, чтобы крылья т(о моглп поворачиватьсн нокруг осей (в(и(х ма- хов, т(езаннсптто друг от !трут;!, .оип должны пли одт(онремен о все становиться на (ра(бочит( угол, или выводиться сиз ветра.. Этим не только осуществляется регутировка„по и уничтожаются, (т(омненсирутотся влиипия на ,ретули())сн(ку гивр(тско(нттческ(их сил в крыльях и сттл тяжестл.

Длт(осуществления этих условий требуется, чтобы в каждой паре диаметрально проти(во.Положпы(х (крыльев, щслещние могли вращаться вокруг осей своих махов литтть в противополож- иыо стороны. Связь про(тол)ие(тпьтх паря лл(ль) Hbix махов зубчатыми цилиндрическими (колесами, как изображено на фиг. 7, где 1 — вал ветряка, 2 — крылья, 3 — махи. 4 — цинипи()((ческт(е зубчатки. 11ри всей своей простоте такая сьнзь (и вообще зубчатая) пе свободна

or крупных пряктичес(ких недостатков, Именно — от тренин и разраоотки зубцов, стука

; нпх. смазки п пр.

Предлагаемая связь (фиг. 8) осуществляется помощью топких, гибких стальных лен:с

ПЛП Т1)ОСа, 3 И 5, ОХВсатЬ(ВстЮщИХ Сндящно На и(ау 1 ооа мака 2,2 с протттвополо)ьтпьтх сторси иа подоопе перскрестиого ремня: од па из ги(оних лент 3 связи, охватывающая Max(1 с разных сторон и закрепленная íà них I; точ:i;ai 4, а другая та>кая же лента 5 рааиможепя,((ppe(cpecrHO с, первой. Охв((тьт(вает махи (,:(ругих сторон и крепится В и;тсяжку и точКс(Х 6. ) (р1! Ta(iHX УСЛОВИЯХ Мс)ХИ ВЗЯИМНО ПО парно связситы и могут поворачиваться лии;ь г, H))of;(HOHO;(OH(HI(c стороны. Таких левант 3. 5 можно уст(тновт(т(,,fio(>OP количество для обес.печения требуемой прочности: па фит. 9

С Те)(И )тто ОООЗНс(ICHIIHI((H ИХ Потъазсайо ЧЕТ(Ц) .

Л(о)т;(10 применить также одну очень длинную лепту,,илп трос. иамотави(п e(ттоследовательпо. ((ят; 0(bi винтообразно. в несколько перекресrf(l(оборотсн: !)(о,н, »и мтхяот {(1)ттг, 10).

8 прои ессах работы и сязторегулкровки крыльеп. онп должны притarH(Haться пруж(и!ими к ка>исау-либо упору для ус(стттов(ктт па рабочий угоьт. Прп этом (тружнпьт. утторач(((ваясь, слабе(от, я а;-ро;(ипамические моменты Hil грьтлт,(тх, ияпротить, возрастают, н, так>ил(обр!)зом, избыточная сила прижятия к. упорам рабочего по(тожеттпя крыльев он»за((ась, оы недоста1)очной. Во пзбежятттто этого па махах 2 имеются соот(ветствующего лрофпля )улит!,"овьте эксцентрики 3 (()>If(. 1). и т(оторь!)т крепятся патяжн ио пружины 4. Г(тбкис ленты или тросы (фпг. 12);(lH связи HpbbabeB )for! C бытf, тпт(ользовапьт (H и((де лучков 5. 1(»Ii В часовом тоттарнол! станке. охватывающих махи 2 и затс))еплеп(ньтх в рамках пли кронштейнах 4-. присоединенных к, скользящей муфте 3.

Ветряки обычно устапавлпваютея на неподвижных баптиях„подставках пли столбах, снабженных наверху по шиннт(ками, в готоpblx вращается поворотная головка ветряка.

Отпано, Во многих случаях, где пе требуется очень высокой уставов(ли, ка(к например, в ()тшрьттьтх местностях, iHS возвышенностях, н» ндяттттях и т.;п., может быт(с вьттодой применена, более п)ростан. легкая и f(emeHan безба ионная установка, заключающаяся в том, что ра-замедлпгеля хвостового поворота, состоябашню заменяет удлиненная, продолженная до (щего пз рулевого небольшого оперения 4, земли вертикальная часть поворотной головки, .расположенного впереди ветряка диаметрально в вродвигателя 1 (фиг. 13), опирающаяся у противоположно хвостовому оперению 2. земли в подпятник 2, а вверху снабженная 2. Применение прп охарактеризованном подшипников 3, от верхнего колпака которого iв II. 1 двигателе кпнематпческой связи между идут к земле оттяжки (ванты) 4. Та как ата махами 2 (фпг. 8 — 10), состоящей из гибких вертикальная часть 1 всегда, повернута опре- i связeii 3, 5, расположенных крест Ha Epee деленной стороной к ветру, то здесь имеется, закрепленных на махах в точках 4 и 6, или еще вовможность придать ей,:во-первых, об- используемых в виде лучков 5 (фиг. 12). охватывающих асахи и закрептяемых в рамках пля

Фланг. фиг. Я

Фял-. И

Фиг.fr, Л, Л, Тип. 1 ялрогр. Уор. Упривл. 2,-И. Сил l ßÛ. Ланикгрьд, аданаиа 1 л. Арсаралтейатвл. текаесчую форму для значительного уменьшения буревых нагрузок, а во-вторых, придать ей ,в направленил наибольшей нагрузки соответствующий профиль наибольшего сопротивления. Все вместе взятое значительно уменьпиет ее размеры и вес.

Предмет патента.

1. Вертикальный ветряный двигатель, характеризующийся применением аьчортпзнтокронштейнах 4, присоединенных r, скользящим муфтам 3.

3. Применение при охарактеризованном в и. 1 двигателе. "à,ì.åíÿþùåé башенную установку, — удлиненной вертикальной части 1 поворотной голонки (фиг. 13), устанавливаемой в подпятннке 2 и подшппнпке 3, удерживаемом вантами 4, каковой части 1 может быть придан удобообтекаемый профиль.