ветродвигатель
Классы МПК: | F03D3/06 роторы |
Автор(ы): | Чудиков Н.Н., Голова Г.А. |
Патентообладатель(и): | Пятигорская государственная фармацевтическая академия |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-12-17 публикация патента:
10.09.2003 |
Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальным валом. Технический результат, заключающийся в повышении мощности и кпд ветродвигателя, обеспечивается за счет того, что в ветродвигателе, состоящем из вертикально расположенного вала и двух прямоугольных лопастей, способных вращаться вокруг своих осей, параллельных оси вала, с угловой скоростью, в два раза меньшей угловой скорости вращения вала, и в сторону, противоположную вращению вала, согласно изобретению каждая лопасть имеет по бокам два одинаковых закрылка, способных ограниченно поворачиваться вокруг осей, параллельных оси вращения лопасти, на угол предпочтительно +30o относительно плоскости лопасти под воздействием кинематически связанного с закрылками через шатуны эксцентрика, закрепленного на водиле соосно с осью вращения лопасти с эксцентриситетом, направленным вдоль водила. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Ветродвигатель, состоящий из вертикально расположенного вала и двух прямоугольных лопастей, способных вращаться вокруг своих осей, параллельных оси вала, с угловой скоростью, в два раза меньшей угловой скорости вращения вала, и в сторону, противоположную вращению вала, отличающийся тем, что каждая лопасть имеет по бокам два одинаковых закрылка, способных ограниченно поворачиваться вокруг осей, параллельных оси вращения лопасти, на угол предпочтительно +30o относительно плоскости лопасти под воздействием кинематически связанного с закрылками через шатуны эксцентрика, закрепленного на водиле соосно с осью вращения лопасти с эксцентриситетом, направленным вдоль водила. 2. Ветродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что на обоих торцах лопасти и закрылков закреплены пластины в положении перпендикулярном оси вращения лопасти, причем общая ширина лопасти вместе с закрылками больше удвоенного расстояния от кромки вала до оси вращения лопасти и равна предпочтительно ширине пяти закрылков.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальным валом. Известны ветродвигатели с вертикальным валом: ЕП 0003590 от 01.09.1978 г. , патент Германии 3534997 А-1 от 01.10.1985 г., эти ветродвигатели имеют громоздкую конструкцию и малый кпд. Известен также ветродвигатель по патенту РФ 2164624 от 27.03.01 г. Такой ветродвигатель, обладая значительной эффективностью и являясь экономически целесообразным, имеет недостаточно высокий кпд. Целью данного изобретения является повышение мощности и кпд ветродвигателя. Эта цель достигается тем, что каждая лопасть ветродвигателя имеет по бокам два одинаковых закрылка, способных ограниченно поворачиваться вокруг осей, параллельных оси вращения лопасти, на угол предпочтительно +30o относительно плоскости лопасти под воздействием кинематически связанного с закрылками через шатуны эксцентрика, закрепленного на водиле соосно оси лопасти с эксцентриситетом, направленным вдоль водила, а с обеих торцов лопасти и закрылков перпендикулярно оси лопасти, закреплены пластины, причем общая ширина лопасти вместе с закрылками больше удвоенного расстояния от кромки вала до оси вращения лопасти и равна предпочтительно ширине пяти закрылкам. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен ветродвигатель, вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А; на фиг.3 - разрез Б-Б. Данный двухлопастной ветродвигатель состоит из вертикально расположенного в опоре 1 вала 2 с закрепленными на нем водилами 3 и 4, на концах которых установлены две прямоугольные лопасти 5, способные вращаться вокруг своих осей 6 (фиг. 1), параллельных оси вала, с угловой скоростью, в два раза меньшей угловой скорости вращения вала, и в сторону, противоположную вращению вала. Лопасти кинематически связаны с флюгером 7 через дышло 8 и цепную передачу 9. По бокам каждой лопасти установлены два одинаковых закрылка 10, способных одновременно поворачиваться вокруг своих осей 11, параллельных оси вращения лопасти, в обе стороны от лопасти, в обе стороны от плоскости лопасти на угол 30o. На обеих торцах (сверху и снизу) лопасти и закрылков закреплены пластины 12 и 13 в положении, перпендикулярном оси вращения лопасти. На водилах 4 соосно осям лопастей закреплены неподвижно эксцентрики 14 с эксцентриситетом, направленным вдоль водил, и оси лопастей проходят через эксценрики. На закрылках также закреплены рычаги 15, которые соединены осями 16 с шатунами 17 и 18, сидящими на эксцентриках (фиг.2). Шатун 18 является подвесным и соединен с шатуном 17 осью 19. Такое соединение закрылков с эксцентриком возможно с обеих сторон (снизу и сверху) лопасти. Общая ширина лопасти вместе с закрылками больше удвоенного расстояния от кромки вала до оси вращения лопасти и равна предпочтительно ширине пяти закрылков. Ветродвигатель работает следующим образом. При наличии ветра, как показано стрелками (фиг. 3), флюгер 7 поворачивается через цепную передачу 9 лопасти в рабочее положение на ветер (фиг.1 и 3). Под воздействием ветра на лопасти ветродвигатель будет вращаться. В начале оборота, когда лопасть перпендикулярна ветру, она принимает чашеобразную форму, образованную пластинами 12 и 13 и отклоненными в сторону против ветра закрылками благодаря эксцентрику и шатунам. При дальнейшем вращении ветродвигателя глубина чаши лопасти уменьшается, и при повороте ветродвигателя на 180o плоскости закрылков совпадают с плоскостью лопасти, принимая удобообтекаемую форму (фиг.3). При каждом обороте ветродвигателя лопасти поворачиваются к ветру другой стороной, поэтому закрылки всегда отклоняются навстречу ветру. Таким образом, принимая чашеобразную форму, лопасть воспринимает на себя и передает на вал не только силу прямого удара ветра, но и то дополнительное давление, которое он создает внутри чаши на ее стенки. И в других положениях лопасть с закрылками, обладая парусностью, способна улавливать большую часть энергии ветра и передавать на вал большую мощность. Тем самым данным ветродвигателем улавливается большая часть энергии ветра, что увеличивает его мощность и кпд. При использовании трех подобных лопастей мощность и кпд такого ветродвигателя еще более увеличиваются. Существенным отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что лопасти имеют закрылки, кинематически связанные через шатуны с эксцентриками, закрепленными на водилах, а на торцах лопастей и закрылков закреплены пластины. Преимуществом предлагаемой конструкции является значительное повышение мощности и кпд ветродвигателя.ротор с вертикальным валом - патент 2517007 (27.05.2014) | |
роторный вертикальный ветродвигатель - патент 2516085 (20.05.2014) | |
ротор - патент 2515302 (10.05.2014) | |
вертикальный ветровой электрогенератор - патент 2511985 (10.04.2014) | |
ротор - патент 2511869 (10.04.2014) | |
способ размещения роторной ветроэнергетической установки на дымовой трубе - патент 2510611 (10.04.2014) | |
ветродвигатель - патент 2508471 (27.02.2014) | |
сироты башня ветроэнергетическая - патент 2506452 (10.02.2014) | |
ветродвигатель - патент 2504688 (20.01.2014) | |
турбинная установка и электростанция - патент 2502890 (27.12.2013) |