Ветродвигатель
Изобретение предназначено для использования в качестве резервного источника энергоснабжения в различных отраслях народного хозяйства: в промышленности, коммунальном хозяйстве, в сельском хозяйстве, на флоте, в районах Крайнего Севера и т.д. Технический результат заключается в повышении КПД двигателя и его агрегатной мощности, упрощении обслуживания, уменьшении затрат на изготовление. Ветродвигатель, содержащий несущую конструкцию, вертикальный вал в подшипниках с жестко закрепленной крестовиной и лопастями в виде полых полушарий, обращенных выпуклостями в одну сторону, согласно изобретению, имеет экран с прорезью в виде согнутой из трубы дуги, через отверстие и прорезь которой могли бы проходить лопасти с крестовиной, закрепленный на оси с возможностью свободного вращения на валу вместе с противовесом; флюгарку с возможностью свободного вращения на валу в виде балки с хвостовым оперением, противовесом, электродвигателем и парой конических шестерен, кинематически связывающих флюгарку и экран. 2 ил.
Изобретение предназначено для использования в качестве резервного источника энергоснабжения в различных отраслях народного хозяйства: в промышленности, коммунальном хозяйстве, в сельском хозяйстве, на флоте, в районах Крайнего Севера и т.д.
Ветродвигатель имеет несущую конструкцию, в которой крепится подшипниковый узел с вертикальным валом с жестко закрепленной крестовиной с лопастями в виде полых полушарий, обращенных выпуклостями в одну сторону, экран с прорезью в виде согнутой из трубы дуги, через отверстия и прорезь которой могли бы проходить лопасти и крестовина, закрепленный на оси, с возможностью свободного вращения вместе с противовесом; флюгарку с возможностью свободного вращения на валу в виде балки с хвостовым оперением, противовесом, электродвигателем и пары конических шестерен, кинематически связывающих экран и флюгарку.
Конструкция обладает достоинствами, обеспечивающими ее конкурентноспособность.
Предлагаемое изобретение относится к устройствам, использующим энергию ветра.
Известен ветродвигатель, имеющий несущую конструкцию, вертикальный вал с подшипниками, горизонтальную крестовину с лопастями в виде полых полушарий, обращенных выпуклостями в одну сторону, применяется в приборе для измерения скорости ветра - анемометре. Действие ветродвигателя этого прибора основано на возникновении разности давлений на выпуклую и вогнутую поверхности лопастей, создающей вращающий момент на валу ветродвигателя.
Недостатком этого ветродвигателя является большая потеря мощности (низкий КПД) при попадании половины лопастей во встречный поток воздуха и невозможность регулирования этого потока, попадающего на лопасти.
Предлагаемый ветродвигатель отличается от известного тем, что имеет экран с прорезью в виде согнутой из трубы дуги, через отверстия и прорезь которой могли бы проходить лопасти с крестовиной, закрепленный на валу, с возможностью свободного вращения вместе с противовесом; флюгарку с возможностью свободного вращения на валу, в виде балки с хвостовым оперением, противовесом, электродвигателем и парой конических шестерен, кинематически связывающих экран с флюгаркой.
Отметим некоторые свойства ветродвигателя.
1. Ветродвигатель оборудован лопастями в виде полых полушарий, имеющих значительную парусность, что позволяет иметь ветродвигатели с агрегатной мощностью пропорционально габаритам ветродвигателя. Облегчается момент запуска.
2. Наличие экрана позволяет повысить КПД за счет снижения потерь от встречного потока воздуха.
3. Использование флюгерного эффекта в сочетании с экраном позволяет "ловить" ветер и регулировать количество воздуха, поступающего на лопасти, а в случае необходимости останавливать ветродвигатель и делать это с пульта управления.
4. Наличие вертикального вала представляет возможность снижения высоты несущей конструкции, упростить обслуживание, снизить металлоемкость и затраты на изготовление.
Эффективность использования ветродвигателя напрямую связана с агрегатированием, с каким-либо аккумулирующим устройством: тепловым, электрохимическим, гравитационным, например,
RU 2216645 С2 7F 03 G 3/00.
Ветродвигатель фиг.1, 2 имеет несущую конструкцию 1, подшипниковый узел 2, вертикальный вал 3, крестовину с лопастями 4, экран 5 с прорезью 6, противовес 7, флюгарку с хвостовым оперением 8, противовесом 9, электродвигателем 10, парой конических шестерен 11; вал имеет сквозное отверстие для прокладки кабеля, токосъемные устройства в виде контактных колец на валу, щеток на флюгарке и подшипниковом узле в точках 12, 13. Электрическая схема запитывается от независимого источника, например аккумулятора. Отбор мощности потребителем происходит от нижней части вала.
Работа ветродвигателя зависит от наличия ветра, если продольная ось флюгарки проходит по центру дуги экрана, то центр дуги будет направлен против ветра (фиг.1). В этом случае лопасти прикрыты, и ветродвигатель не работает. Если ось флюгарки походит по срезам трубы экрана (фиг.2), а лопасти обращены вогнутостями против ветра, то ветродвигатель может работать на полную мощность. Поворачивая экран 5 относительно флюгарки, электродвигателем 10 через шестерни 11 в пределах угла α, мы задаем ветродвигателю необходимый режим работы.
Источники информации
1. Большая Советская Энциклопедия, т.2, стр.27. Анемометр.
2. Большая Советская Энциклопедия, т.27, стр.507. Флюгер.
Ветродвигатель, имеющий несущую конструкцию, вертикальный вал в подшипниках с жестко закрепленной крестовиной и лопастями в виде полых полушарий, обращенных выпуклостями в одну сторону, отличающийся тем, что имеет экран с прорезью в виде согнутой из трубы дуги, через отверстие и прорезь которой могли бы проходить лопасти с крестовиной, закрепленный на оси с возможностью свободного вращения на валу вместе с противовесом, флюгарку с возможностью свободного вращения на валу в виде балки с хвостовым оперением, противовесом, электродвигателем и парой конических шестерен, кинематически связывающих экран и флюгарку.
