Хвостовое оперение ветродвигателя

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

CO

CO

М

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4836001/06 (22) 07.06.90 (46) 15.10.93 Бюп Na 37-38 (76) Перепелкин Иннокентий Алексеевич (54) ХВОСТОВОЕ ОПЕРЕНИЕ ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность ветродвигателя. Хвостовое оперение содержит лопатки 1 и 2, выполненные в форме поверхностей Мебиуса и размещенные диамет(щ КУ оо 2Щ1Мб С1 (51) О 02 рально противоположно. Лопатки имеют противоположную закрутку поверхностей и между ними перпендикулярно установлена дополнительная лопатка 3, выполненная также в форме поверхности

Мебиуса При боковых порывах ветра ветроколесо отклоняется в сторону лопаток с большим крутящим моментом и это позволяет регулировать частоту вращения и защищать в ветроколесо от перегрузок 3 зл. ф-лы,8 ил.

2001306 ч

Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано в ветродвигателях различного назначения и мощности.

Известно хвостовое оперение ветродвигателя, содержащее лопатку, закрепленную на горизонтальной балке, связанной с поворотной головкой ветродвигателя (1).

Известное устройство устанавливает ветроколесо по направлению ветра, но в случае его усиления не может вывести иэ-под ветра, что опасно для прочности ветродвигателя и не дает возможности выполнять регулировЭние частоты вращения ветроколеса.

Известен также ветродвигатель, снабженный хвостовым устройством с лопатками, закрепленными на хвостовой балке, и дополнительной лопаткой, размещенной сбоку от хвостовой балки (2).

Недостатком данного ветродвигателя является неустойчивое поведение поворотной головки при поворотах относительно направления ветра, так как плоскости лопаток не имеют достаточных углов закрутки и не стабилизируют аэродинамические поворотные моменты, возникающие при боковых порывах ветра, Известно хвостовое оперенйе ветродвигателя, принятое за прототип, содержащее хвостовую балку и две поворотные поверхности, установленные на шарнирах и связанные с балкой пружинами (3).

Недостатком такого хвостового оперения является сложность устройства и неустойчивость поведения поворотной головки при боковых порывах ветра вследствие отсутствия крутки поверхностей, невозможность вывода ветроколеса из-под ветра при его усилениях и, как следствие этого, низкая эксплуатационная надежность ветродвигателя.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности ветродвигателя.

Сущностью изобретения является использование лопаток оперения s форме поверхностей Мебиуса, причем лопатки размещают диаметрально противоположно на хвостовой балке, их поверхности имеют противоположную закрутку, левую и правую, и кроме того между ними устанавливают дополнительную лопатку с левой закруткой. Последняя устанавливается перпендикулярно двум первым лопаткам, На фиг. 1 изображен ветродвигатель с хвостовым оперением; на фиг. 2 — вид А на фиг, 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — вид В на фиг. 1; на фиг. 5 — схема лопатки с правой закруткой поверхности

55 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 886688110044, кл. F 03 О 7/02, 1980.

2. Заявка ФРГ М 3231496, кл. F 03 D

7/02, опублик. 1984

3. Авторское свидетельство СССР

N. 1064038. кл, Г 03 Г) 7/02 1982.

Мебиуса; на фиг, 6 — схема лопатки с левой закруткой поверхности Мебиуса; на фиг. 7— хвостовое оперение с двумя лопатками; на фиг. 8 — положение ветродвигателя при по5 рыве ветра и невращающемся ветроколесе, Хвостовое оперение ветродвигателя содержит лопатки 1 и 2, Лопатки 1 и 2 выполнены в форме поверхностей Мебиуса, размещены диаметрально противоположно

10 и имеют противоположную закрутку поверхностей. Хвостовое оперение снабжено также дополнительной лопаткой 3, выполненной в виде поверхности Мебиуса с левой закруткой и установленной перпенди"5 кулярно лопаткам 1 и 2.

Кроме того, ветродвигатель содержит ветроколесо 4, связанное с генератором 5 и установленное на хвостовой балке 6.

Хвостовое оперение ветродвигателя работает следующим образом.

При изменении скорости ветра поток, взаимодействуя с поверхностями Мебиуса, отклоняет хвостовую балку 6 вместе с ветроколесом 4 в горизонтальной плоскости на

25 угол а (фиг. 2). В связи с этим воздействие ветра на ветроколесо 6 уменьшается и происходит автоматическое регулирование его числа оборотов.

Поворот балки 6 на угол а происходит за счет изменения крутящего момента, создаваемого трехлопастным хвостовым оперением. Так как одна поверхность Мебиуса

1 с правой закруткой установлена с одной стороны оперения, другая поверхность 2 с

35 левой закруткой у .ановлена диаметрально поверхности 1, а третья поверхность 3 тоже с левой закруткой перпендикулярно им обеим, то это позволяет поворачивать плоскость ветроколеса 4 в сторону поверхности с

40 правой закруткой. Это происходит вследствие того, что суммарная площадь поверхностей 2 и 3 больше в два раза площади поверхности 1 с противоположной закруткой и крутящий момент М 1(фиг. 2) больше

45 момента М, „р, что поворачивает балку % на угол а.

Таким образом, изобретение позволяет осуществлять ориентацию ветроколеса по направлению ветра с одновременным регулированием его частоты вращения и защиты от буревых усилений ветра.

5 2001306 6 метрально противоположйб и имеют проФормула иэобретения тивоположную закрутку поверхностей.

1. ХВОСТОВОЕ ОПЕРЕНИЕ ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ, СО- 2, Оперение ho Il,1, отличающееся держащее лопатки, отличающееся тем. что, тем, что оно снабжено дополнительной лос целью повышения эксплуатационной на- . паткой. выполненной в виде поверхности дежности, лопатки выполнены в формуле 5 Мебиуса с левой закруткой и уствновленповерхностей Мебиуса. размещены диа-,ной перпендикулярноклопат. ям, 2001306

Составитель B,Ìoñàëåâ Риг. 1

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Милюкова

Редактор Л.Волкова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3122

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. Ул f;>f;)pll1ll;1 101