Устройство для преобразования потока воздуха в механическую работу

 

Использование: в ветроэнергетике. Сущность изобретения: устройство для преобразования потока воздуха в механическую работу содержит прямоугольные лопасти, подвижно установленные на горизонтальном коленчатом валу 1, на каждом конце которого закреплено водило 3, шарнирно соединенное с лопастью 2 серьгой 4, длина которой равна радиусу кривошипа коленчатого вала 1. Радиус кривошипа равен 1/4 ширины лопасти 2. Коленчатый вал 1 и водило 3 соединены с трансмиссионным валом 5 с помощью замкнутых цепей 7 через звездочки 6 с передаточным отношением 1 : 2. 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения энергией различных потребителей. Энергия ветра использовалась с помощью ветрового колеса, лопасть которого имела КПД 0,15.

С целью повышения мощности за счет увеличения КПД были предложены устройства с прямоугольной лопастью, имеющей возвратно поступательное движение. Прототипом заявленного предложения является устройство, у которого рабочий ход лопасти равен ее холостому ходу.

Цель изобретения - создание ветродвигателя повышенной мощности с одновременным уменьшением металлоемкости.

Цель достигается тем, что лопасти устройства стоят непосредственно на коленчатом валу, на обоих концах которого установлены водила, соединенные с трансмиссионным валом замкнутыми цепями. Средняя шейка коленчатого вала соединена с трансмиссионным валом с передаточным соотношением 1:1, а водило 1: 2. Отсутствие холостого хода лопастей, установка подкрылков повысили КПД установки. Трансмиссионный вал, воспринимающий на себя нагрузку от коленчатого вала дает возможность выполнить его облегченным, так как шатунные шейки несут нагрузку, приложенную только у оснований кривошипов.

На фиг.1 показано устройство ветродвигателя; на фиг.2 - работа устройства.

На коленчатом валу 1 установлены прямоугольные лопасти 2, соединенные с водилом 3 сережками 4. Коленчатый вал 1 и водила 3 соединены с трансмиссионным валом 5 цепной передачей (можно коническими шестернями с передаточным валиком) звездочками 6 и цепями 7. На раме 8 установлены кронштейны 9, на которые опирается коленчатый вал 1.

Устройство работает следующим образом.

Напором воздуха лопасть 2, подвижно установленная на коленчатом валу 1, стремится стать параллельно потоку воздуха и сделает это с помощью сережек 4 водила 3. Последовательность движения лопастей показана на фиг.2, заняв исходное положение, лопасть 2 выводится из этого положения через водило 3 и сережки 4 коленчатым валом 1 и начинает работать своей обратной стороной. Лопасть 2 передает давление на нее ветра коленчатому валу 1. Лопасть 2, связанная сережками 4 с водилом 3, двигается, последовательно занимая положения показанные на фиг.2. Проекция лопасти на перпендикуляр к направлению ветра возрастает и уменьшается, как синус угла поворота водила. Отбор мощности производится от трансмиссионного вала 5.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОТОКА ВОЗДУХА В МЕХАНИЧЕСКУЮ РАБОТУ, содержащее прямоугольные лопасти, кинематически связанные с горизонтальным коленчатым валом, отличающееся тем, что, с целью повышения мощности и уменьшения металлоемкости, устройство снабжено трансмиссионным валом, лопасти подвижно установлены на коленчатом валу, на каждом конце которого закреплено водило, шарнирно соединенное с лопастью серьгой, длина которой равна радиусу кривошипа коленчатого вала, при этом радиус кривошипа равен 1/4 ширины лопасти, а коленчатый вал и водило соединены с трансмиссионным валом с помощью замкнутых цепей через звездочки с передаточным соотношением 1 : 2.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2