Ротор ветродвигателя с вертикальной осью вращения

 

Изобретение позволяет повысить надежность работы ротора ветродвигателя с вертикальной осью вращения, содержащего центральный опорный узел 1 с установленной на нем при помощи горизонтального осевого шарнира 2 траверсой 3 и связанные с концами плеч траверсы профилированные лопасти 4. Общие центры тяжести лопастей с соответствующими плечами траверсы, будучи расположены в одной горизонтальной плоскости ниже шарнира, и сами лопасти при отклонении от рабочего положения создают восстанавливающий момент, возвращающий ротор в исходное рабочее положение. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)з F 03 О 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (л фь (Л

0с

О

Диг1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4695187/06 (22) 26.05.89 (46) 30,04.91. Бюл. М 16 (71) Научно-исследовательский сектор Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

"Гидропроект" им. С.Я. Жука (72) В.М. Лятхер и В.Л, Смирнов (53) 621.548 (088.8) (56) Заявка ФРГ ЬЬ 3217359, кл. F 03 0 3/00, опублик. 1983. (54) РОТОР ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить надежность работы ротора ветродвигателя с вертикальной осью вращения, содержащего центральный опорный узел 1 с установленной на нем при помощи горизонтального осевого шарнира 2 траверсой 3 и связанные с концами плеч траверсы профилированные лопасти 4. Общие центры тяжести лопастей с соответствующими плечами траверсы, будучи расположены в одной горизонтальной плоскости ниже шарнира, и сами лопасти при отклонении от рабочего положения создают восстанавливающий момент, возвра- щающий ротор в исходное рабочее положение. 4 ил, 1645600

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается роторов ветродвигателей с вертикальной осью вращения.

Целью изобретения является повышение надежности работы ротора путем увеличения его устойчивости в ветровом потоке.

На фиг, 1 представлен упрощенный общий вид двухлопастного ротора (пунктиром — положение элементов ротора при резком порыве ветра); на фиг. 2 — общий вид четырехлопастного ротора; на фиг. 3 — однолопастный ротор; на фиг. 4 — вид А на фиг. 3.

Ротор ветродвигателя с вертикальной осью вращения содержит центральный опорный узел 1, установленную на нем с помощью горизонтальногп осевого шарнира 2 траверсу 3, выполненную в виде коромысла, и профилированные лопасти 4.

Общие центры тяжести (цт) лопастей 4 v соответствующих плеч коромысел расположены симметрично относительно оси вращения в одной горизонтальной плоскости, размещенной ниже шарнира 2. Для повышения удельной мощности, т. е, мощности, приходящейся на единицу массы, ротор может содержать дополнительные лопасти 5, связанные с концами плеч дополнительных коромысел, установленных на узле 1, с помощью дополнительных осевых шарниров

2, оси которых установлены перекрестно ярусами друг над другом. Для повышения быстроходности ротора коромысла выполнены разноплечими, лопасти связаны с концами длинных пле коромысел, концы коротких плеч снабжены уравновешивающими грузами б обтекаемой формы, Ротор содержит демпферы 7, установленные на узле 1 и связанные с плечами коромысла.

При работе ротора любое случайное отклонение его элементов от нормального, ра5 бочего положения, когда траверсы 3 горизонтальны, вызывает появление восстанавливающего момента М, составляющими которого являются момент от силы тяжести mg, помноженной на разность ра10 диусов R — r (поскольку для данного центра тяжести его плечо R увеличивается, а для другого г уменьшается) и момент от разности аэродинамических сил F1 — Fg, помноженной на соответствующий радиус

15 (поскольку на наветренную лопасть 4 действует большая сила, чем на подветренную).

Совокупность этих двух факторов и позволяет повысить устойчивость ротора в ветровом потоке.

20 Дополнительную устойчивость ротору, находящемуся во вращении, придают инерционные силы, действующие на лопасти.

Формула изобретения

Ротор ветродвигателя с вертикальной

25 осью вращения, содержащий центральный опорный узел, установленную на нем с помощью горизонтального осевого шарнира траверсу, выполненную в виде коромысла, и профилированные лопасти, связанные с кон30 цами плеч коромысла, отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности работы путем увеличения устойчивости ротора в ветровом потоке, общие центры тяжести лопастей и соответствующих плеч

35 коромысел расположены симметрично относительно оси вращения в одной горизонтальной плоскости, размещенной ниже шарнира.

Ц,Т

Составитель П,Баклушин

Редактор О.Спесивых Техред М.Моргентал . Корректор Т.Папий

Заказ 1336 Тираж 291 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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