Лопасть ветродвигателя
Владельцы патента RU 2343310:
Бондарев Александр Сергеевич (RU)
Казанцев Валентин Петрович (RU)
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть применено в ветродвигателях с вертикальной или горизонтальной осью вращения. Лопасть ветродвигателя содержит прочные профильную часть и корневую часть с узлами крепления. На профильной части прочно закреплена хвостовая часть, выполненная многослойной, упругой и податливой действию ветра, шириной больше, чем ширина профильной части. В ветродвигателе с вертикальной осью вращения возможно изготовление профильной части лопасти из прочного троса или ленты. Технический результат - повышение эффективности преобразования ветровой энергии в механическую и надежности при использовании в ветродвигателях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетике, позволяет повысить эффективность преобразования ветровой энергии в механическую и может быть использовано в ветродвигателях с вертикальной или горизонтальной осью вращения.
Известна парусная лопасть ветродвигателя [(19) SU (11) 1463949 A1 (51) 4 F03D 3/00 1987 г.], раскрывающаяся на активном участке и складывающаяся на пассивном участке за счет движения пластин вдоль траверсы.
Недостатком такой лопасти является ненадежность движения пластин вдоль траверсы из-за пыли или обледенения.
Известна лопасть рабочего колеса ветродвигателя [(19) SU (11) 1740766 А2 (51) 5 F03D 1/00 1990 г.], содержащая упругий элемент с канавками и оболочку с разрезами.
Недостатком такой лопасти является низкая надежность. Наличие канавок в упругом элементе и разрезов в жесткой оболочке приводит при работе лопасти к концентрации напряжений в конструкции, развитию трещин и к поломке лопасти.
Известна лопасть ветроагрегата [(19) SU (11) 1325186 A1 (51) 4 F03D 1/06 1985 г.], взятая за прототип, содержащая лонжерон, на котором при помощи подшипников и упругих элементов закреплены секции пера, поворачивающиеся под действием ветра.
Указанная лопасть имеет низкую эффективность преобразования ветровой энергии в механическую, т.к. при обтекании профиля пера используется только толкающая составляющая аэродинамических сил и очень маленькая сила от парусности.
Предлагаемая лопасть ветродвигателя имеет повышенные эффективность преобразования ветровой энергии в механическую и надежность в работе.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая лопасть ветродвигателя, содержащая прочные профильную часть и корневую часть с узлами крепления, имеет на профильной части прочно закрепленную хвостовую часть, выполненную многослойной, упругой и податливой действию ветра, шириной больше, чем ширина профильной части.
Повышенная эффективность преобразования ветровой энергии в механическую достигается увеличенной парусностью хвостовой части лопасти. Хвостовая часть выполнена из прочного эластичного материала, например синтетической ткани, прочно закрепленной на профильной части, например, при помощи полиакрилового клея. Многослойным нанесением ткани и клея создается упругая и податливая действию ветра хвостовая часть шириной больше, чем ширина профильной части.
Повышенная надежность лопасти ветродвигателя достигается тем, что профильная часть и корневая часть с узлами крепления выполнены из прочного материала, например из алюминиевого сплава или стали.
Для ветродвигателя с вертикальной осью вращения возможно изготовление профильной части из прочного троса или ленты.
На фиг.1 показана лопасть ветродвигателя с вертикальной осью вращения, общий вид и вид сбоку; на фиг.2 - с горизонтальной осью вращения, общий вид и вид сбоку; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1 и 2.
Лопасть ветродвигателя содержит прочные профильную часть 1 и корневую часть 2 с узлами крепления 3, выполненные из алюминиевых сплавов АМг6 или из стали 30ХГСА. На профильной части 1 прочно закреплена хвостовая часть 4, выполненная многослойной из прочной синтетической ткани 5, пропитанной полиакриловым клеем 6. Количество слоев ткани и ширина хвостовой части определяются в зависимости от необходимой парусности при работе лопасти ветродвигателя.
Лопасть ветродвигателя работает следующим образом.
Под действием ветрового напора на лопасть хвостовая часть упруго отгибается, образуя наклонную плоскость. При этом увеличивается парусность лопасти. От давления ветрового потока на наклонную плоскость возникает сила, которая вращает лопасть ветродвигателя. Таким образом ветровая энергия эффективно преобразуется в механическую.
1. Лопасть ветродвигателя, содержащая прочные профильную часть и корневую часть с узлами крепления, отличающаяся тем, что на профильной части прочно закреплена хвостовая часть, выполненная многослойной, упругой и податливой действию ветра, шириной больше, чем ширина профильной части.
2. Лопасть по п.1, отличающаяся тем, что профильная часть выполнена из прочного троса или ленты.
