Ветродвигатель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) . (s1)s F 03 D 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPVI ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4847105/06 (22) 22.05.90 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (75) Ю.В.Шевченко, В.И.Коваленко и

Н,А. Ш ихайлов (53) 621.548.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 112528, кл. F 03 С) 7/04, 1957. (54) ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к ветротехнике, может быть использовано для обеспечения энергией потребителя и позволяет повысить надежность. Ветродвигатель имеет шарнирно подвешенную головку 3, к которой между ветроколесом 4 и шарнирным креплением 5 жестко крепятся наклонные флюгерные плоскости 6, выполняющие функцию аэродинамического демпфера колебаний головки, разгружая ветродвигатель от перегрузок, обусловлен н ых ги рос копичес кими моментами. 3 з.и. ф-л ы, 11 ил. 4 (лЭ

О

1731978

50

Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано для обеспечения энергией потребителя.

Известен ветродвигатель, содержащий поворотную головку с ветроколесом, шарнирно установленную на опоре с возможностью наклона вертикальной плоскости с флюгерным хвостовым оперением.

Известен также ветродвигатель, содержащий поворотную головку, установленную на шарнире с возможностью качаний в вертикальной плоскости, и флюгерную плоскость, жестко закрепленную на головке между горизонтально-осевым ветроколесом и шарниром.

Целью изобретения является повышение надежности работы ветродвигателя путем демпфирования колебаний головки.

На фиг. 1 представлена схема ветродвигателя; на фйг, 2 — то же, сбоку; на фиг. 3— план скоростей и сил, действующих на головку ветродвигателя; на фиг. 4-11 — варианты крепления флюгерных плоскостей к головке ветродвигателя.

Ветродвигатель содержит опору 1, на которой установлена поворотная часть, образованная вилкой 2 с шарнирно закрепленной на ней головкой 3 (фиг. 1 и 2). К головке 3 между горизонтально-осевым ветроколесом 4 и осью шарнирного крепления 5 под острым углом к горизонтальной плоскости крепятся флюгерные плоскости 6, Флюгерные плоскости 6 могут быть выполнены с аэродинамическим профилем, обращенные вниз выпуклой стороной, и установлены под острым углом к оси вращения ветроколеса (фиг, 3). Флюгерные плоскости 6 могут содержать горизонтальные, вертикальные и наклонные участки (фиг. 4-11).

Ветродвигатель работает следующим образом, При боковом направлении ветра ветроколесо 4 ориентируется по ветру за счет собственной парусности и боковой парусности флюгерных плоскостей 6. При усилении скорости ветра V происходит увеличение лобового давления Rb (фиг, 3) на ветроколесе

4, и под действием силы Rb головка 3 поворачивается в вертикальной плоскости относительноо оси 5 с угловой скоростью в до тех пор, пока моменты сил Rb и силы тяжести головки 3 не уравновесятся. При этом ветроколесо 4, работая в условиях косого обдува, осуществляет сброс избыточной мощности и тем самым ограничивает частоту вращения, силу лобового давления крутящий момент на валу ветроколеса 4 и нагрузки от центробежных сил.

При повороте головки 3 с угловой скоростью со на флюгерные плоскости 6 воздействует результирующий воздушный поток

W, который является векторной суммой скорости ветра V и линейной скорости подъема головки U. Результирующий поток подходит к флюгерной плоскости 6 под углом атаки и а, вследствие чего на флюгерную плоскость 6 действуют аэродинамическая подъемная сила P и сила лобового сопротивления Q. Их равнодействующая R направлена вниз и тем самым тормозит поворот головки 3 вверх с тем большим усилием, чем с большей скоростью происходит наклон головки 3, Таким образом осуществляется ограничение скорости поворота головки 3, что позволяет снизить нагрузку от гироскопических моментов, возникающих при наклоне вращающегося ветроколеса 4, и тем самым повысить надежность ветродвигателя.

Формула изобретения

1. Ветродвигатель, содержащий поворотную головку, установленную на шарнире с возможностью качаний в вертикальной плоскости, и флюгерную плоскость, жестко закрепленную на головке между горизонтально-осевым ветроколесом и шарниром, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем демпфирования колебаний головки, поворотная головка снабжена по крайней мере одной дополнительной флюгерной плоскостью, жестко закрепленной на ней между ветроколесом и шарниром, причем флюгерные плоскости установлены под острым углом к горизонтальной плоскости, 2. Ветродвигатель по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что каждая флюгерная плоскость имеет аэродинамический профиль, обращенный вниз выпуклой стороной.

3. Ветродвигатель по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что флюгерные плоскости имеют горизонтальные и вертикальные участки.

4. Ветродвигатель по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что флюгерные плоскости установлены под острым углом к оси вращения ветроколеса.

1731978

1731978

Составитель Ю.Шевченко

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор И.Шулла

Заказ 1565 Тираж 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