Ветродвигатель

 

Изобретение позволяет повысить КПД ветродвигателя. Поток ветра, попадающий на ротор Савониуса (РС) 4, установленный на опорной мачте 1, закрепленной в опорном узле 3 при помощи растяжек 2, начинает его раскручивать. РС 4 кинематически связанный с ветроколесом (В) 5 при помощи мультипликатора 15 и гидромуфты 16, передает свой крутящий момент на вал последней. После превышения крутящего момента гидромуфты 16 пускового момента В 5, выполненного в виде полых цилиндров 6 с торцовыми фланцами 7, размещенными вокруг РС 4 на вертикальных валах 8 с цапфами, снабженными опорными роликами 9, контактирующими с кольцевой направляющей 10, В 5 начинает также вращаться. Одновременно воздушные потоки, попадающие на боковую поверхность каждого цилиндра 6, выполненную в виде упругих пластин, частично перекрывающих друг друга с образованием зазоров, ориентируемых по окружности в одном направлении, и снабженных отражательными лопатками, закрепленными с внутренней стороны пластин и соединенными с торцовыми фланцами 7, раскручивают их. Крутящий момент передается через нижние цапфы вертикальных валов 8 на редуктор, который кинематически связан с опорным роликом 9. Такое суммарное включение в работу всех элементов ветродвигателя облегчает его запуск. В установившемся режиме РС 4 продолжает передавать весь вырабатываемый им крутящий момент на вал В 5. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5 l) 5 F 03 и 3/()О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4444246/25-06 (22) 21.06.88 (46) 30.03.90. Бюл. ) - 12 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) Ю.А.Арьппев, Н,Н.Харченко и Ю.В.!(алиниченко (53) 621.548 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 859676, кл. Г 03 D 3/00, 1981.

2 (54) вктРодв1Н.Атгдь (57) Изобретение позволяет повысить

КПД ветродвигателя. Поток ветра, попадающий на ротор Савониуса {PC) 4, установленный на опорной мачте 1, закрепленной в опорном узле 3 при помощи растяжек 2, начинает его раскручивать. РС 4, кинематически связанньп» с ветроколесом {В) 5 при помощи мультипликатора ".5 и гидрому Ъты 16, передает свой крутящий момент на вал

1553755

30 последней. После превышения крутящего момента гидромуАты 16 пускового момента В 5, выполненного в виде полых цилиндров 6 с торцовыми Аланцами

7, размещенными вокруг РС 4 на верти5 кальных валах 8 с цапАами, снабженными опорными роликами 9, контактирующими с кольцевой направляющей 10, В 5 начинает также .вращаться, Одновремен- 10 но воздушные потоки, попадающие на боковую поверхность каждого цилиндра

6, выполненную в виде упругих пластин, частично перекрывающих друг друга с образованием зазоров, ориентируемых по окружности в одном направлении, и ! !

Изобретение относится к ветроэнеретике и может быть использовано в етродвигателях.

Цель изобретения — повышение КПД

,ветродвигателя.

На фиг. 1 изображен ветродвигаель, общий вид; на Аиг. 2 — кинеатическая схема редуктора; на фиг. 3инематическая связь ротора Савониуа с ветроколесом; на фиг 4 — сечеие А-А на фиг. 1; на Аиг. 5 — взамоцействие ветрового потока с эле(ментами конструкции боксвой поверхности цилиндра.

Ветродвигатель содержит вертиКальную опорную мачту 1, закрепленйую при помощи растяжек 2 в опорном узле 3, установленные на мачте 1 Ротор 4 Савониуса и ветроколесо 5, . последнее иэ которых выполнено в виде полых цилиндров 6 с торцовыми Аланцами 7, Размещенных вокруг ротора 4

Савониуса на вертикальных валах 8 с цапфами, снабженных опорными роликами 45 9, контактирующими с кольцевой направляющей 10, и закрепленных на нижних цапфах вертикальных валов 8. Боковая поверхность каждого цилиндра 6 выполнена в виде упругих пластин 11, частично перекрывающих друг друга с образованием зазоров 12, ориентированных по окружности в одном направлении и снабженных отражательными лопатками 13, закрепленными с внут55 ренней стороны пластин 11 и соединенными с торцовыми фланцами 7. Нижняя цапфа каждого вертикального вала

8 при помощи редуктора 14 кинематиснабженных отражательными лопатками, закрепленными с внутренней стороны пластин и соединенными с торцовыми

Аланцами 7, раскручивают их. Крутящий момент передается через нижние цапфы вертикальных валов 8 на редуктор, который кинематически связан с опорным роликом 9. Такое суммарное включение в работу всех элементов ветродвигателя облегчает его запуск.

В установившемся режиме РС 4 продолжает передавать весь вырабатываемый им крутящий момент на вал В 5. 2 з.п. ф-лы, 5 ил, чески связана с опорным роликом 9.

Ротор 4 Савониуса кинематически связан при помощи мультипликатора 15 и гидромуАты 16, соосно установленных на опорной мачте 1. Кроме того, ротор 4 Савониуса, ветроколесо 5, редуктор 14 и гидромуАты 16 снабжены валами 17 — 20 соответственно.

Ветродвигатель работает следующим образом.

Поток ветра, попадающий на ротор

4 Савониуса, начинает его раскручивать. Вал 17 передает крутящий момент при помощи мультипликатора на вал 20 гидромуАты 16. Все более раскручивающаяся рабочая жидкость передает кинетическую энергию корпусу гидромуфты 16. После превышения крутящего момента гидромуАты 16 пускового момента ветроколеса 5 оно начинает также вращаться. Одновременно воздушные потоки, попадающие на цилиндры 6, проходя через зазоры.12, передают кинетическую энергию отражающим лопаткам 13. Цилиндры 6 начинают вращаться вокруг собственной, оси. Крутящий момент передается через нижние цапАы на зубчатые колеса редуктора 14, выходной вал 19 которого одновременно является приводным валом опорного ролика 9. По мере увеличения скорости вращения ветроколеса 5 растет и сила Магнуса. Увеличивающийся от нее момент передается на валы 19 роликов 9, ускоряя их вращение, что, в свою очередь, способст- вует росту числа оборотов ветроколеса 5. Таким образом, происходит равномерно-ускоренный выход на номиналь1553

Формула изобретения

1. Ветродвигатель, содержащий вер- 2р тикальную опорную мачту, закрепленную при помощи растяжек в опорном узле, установленные на мачте ротора

Савониуса и ветроколесо, последнее из которых выполнено в виде полых 2я цилиндров с торцовыми дзланцами, размещенных вокруг ротора Савониуса на

5 ный режим работы ветродвигателя. В установившемся р ежиме ротор 4 Савониуса продолжает передавать весь ,выработанный им крутящий момент на вал 18, так как мультипликатор 15 на своем выходном валу имеет превышающее число оборотов по сравнению с номинальной скоростью вращения вала

18 на величину рабочего "скольжения" гидромуфты. Таким образом, на валу 18 суммируется механическая энергия вращающихся с разной скоростью цилиндров и ротора 4 Савониуса, что позволяет повысить коэффициент использова- 1б ния ветра.

755 6 вертикальных валах с цапфами, снабженных опорными роликами, контактирующими с кольцевой направляющей и закрепленными на нижних цапфах вертикальных валов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения KHg, боковая поверхность каждого цилиндра выполнена в виде упругих пластин, частично перекрывающих друг друга, с образованием зазоров, ориентированны.; по окружности в одном направлении и снабженных отражательными лопатками, закрепленными с внутренней стороны пластин и соединенными с торцовыми фланцами.

2. Ветродвигатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что нижняя цапфа кажпого вертикального вала при помощи редуктора кинематически связана с опорным роликом.

3, Ветродвигатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что ротор Саво- ниуса кинематически связан с ветроколесом при помощи мультипликатора и гидромуЬты, соосно установленных на опорной мачте.

1553755

Составитель R.Èãíàòüåâ

Техред И,Дидык Корректор И 11уска

Редактор 0.Спесивык

Подписное

Заказ 446

Тираж 357

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101