RU1772407C - Карусельное ветроколесо - Google Patents

Abstract

Использование; в ветродвигател х с осью вращени  ротора, расположенной перпендикул рно направлению ветра. Сущность изобретени : ветроколесо содержит установленные на вертикальной оси махи, на которых шарнирно закреплены лопасти и установлены ограничители, исключающие поворот лопасти при действии на них ветрового потока относительно маха на угол превышающий 90°. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к ветротехнике, используемой в качестве ветрового двигател  с осью вращени  ротора, перпендикул рной направлению ветра.

Известно карусельное ветроколесо, содержащее установленные на вертикальной оси рамочные махи, снабженные подпружиненными упорами, и шарнирно закрепленные на махах лопасти, циклически взаимодействующие с упорами,

В известном устройстве мощность, передающа с  н  вертикальную ось вращени , развиваетс  только при нахождении лопастей по одну сторону от вертикальной оси в направлении ветра и поэтому имеет небольшую величину. В зависимости от положени  лопастей по отношению к направлению ветра указанна  мощность имеет переменную величину, т.е. имеет пульсирующий характер.

Целью изобретени   вл етс  увеличение КПД ветроколеса.

На фиг.1 схематично показано карусельное колесо, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - ограничитель, выполненный в виде кронштейна; на фиг.4 - огра- ничитель, выполненный в виде ползунно-кулисного механизма.

Карусельное ветроколесо содерхит установленные на вертикальной оси 1 рамочные махи 2, снабженные упорами, и шарнирно закрепленные на махах 2 лопасти 3, циклически взаимодействующие с упорами , которые выполнены в виде подпружиненных стержней 4, расположенных на махах 2 со стороны вертикальной оси 1. Ветроколесо снабжено ограничител ми 5, размещенными на периферии каждого маха 2, а лопасть 3 установлена с возможностью поворота относительно маха 2 на угол, не превышающий 90°. ограничитель 5 может быть выполнен в виде кронштейна 6, Возможно выполнение ограничител  в виде ползунно-кулисного механизма, кулиса 7 которого шарнирно закреплена на махе 2, а ползун 8 шарнирно св зан с лопастью 3.

Ветроколесо работает следующим образом .

В исходном положении (фиг.1) лопасть 3, наход ща с  на махе 2, в позиции I прижата к основному упору 4 и испытывает максимальную ветровую нагрузку, т.к. плоскость этой лопасти 3 расположена перпендикул рно к направлению ветра. Ветоо- ва  нагрузка на лопасти 3 махов 2 в позици х II.IIIJY равн нулю.

сл

с

4

ГО -N О

ч

Под действием вращательного момента , развиваемого на махе 2 в позиции , ветроколесо поворачиваетс  против часовой стрелки. На лопасть 3 маха 2 в позиции II начинает действовать ветрова  нагрузка и эта лопасть прижимаетс  к упору 4, Лопасть 3 маха 2 в позиции IY при вращении отклон етс  от упора 4 и поворачиваетс  вокруг своей оси до соприкосновени  с ограничителем 5. Лопасть 3 маха 2 в позиции ill, поворачива сь вокруг своей оси. продолжает находитьс  параллельно направлению ветра, не испытыва  ветровой нагрузки.

При повороте ветрова  нагрузка на лопасть 3 маха 2 в позиции II начинает увели- чиватьс , однако на величину суммарного вращательного момента ветроколеса она вли ни  не оказывает, т,к. перекрывает лопасть 3 маха 2, наход щегос  в позиции , за счет чего ветрова  нагрузка на лопасть 3 маха 2 в позиции I уменьшаетс . Кроме тога, ветрова  нагрузка на лопасть 3 маха 2 в позиции 1 уменьшаетс  за счет поворота вследствие уменьшени  ее эффективной площади сопротивлени  ветру.

Одновременно нар ду с уменьшением ветровой нагрузки на лопасть 3 маха 2 в позиции I начинает увеличиватьс  ветрова  нагрузка на лопасть 3 маха 2 в позиции IY, котора  выходит из тени маха 2 в позиции I, вследствие чего по вл етс  дополнительный момент вращени , направление которого совпадает с моментом, развиваемым на махе 2 в позиции I. На части лопасти 3 маха 2 в позиции IY, котора  продолжает

находитьс  в тени, ветрова  нагрузка практически отсутствует, т.к. эта часть лопасти 3 перекрыта лопастью 3 маха 2 в позиции I.

По вление дополнительного вращательного момента прм переходе лопасти 3 маха 2 из позиции Y на позицию И совпадает по оремони с началом уменьшени  момента вращени  на позиции I, что позвол ет уменьшить пульсации суммарного вращательного момента нетроколоса и повысить его мощность.

Claims (3)

1.Карусельное патроколесо, содержащее установленные на вертикальной оси рамочные махи, снабженные упорами, расположенными со стороны вертикальной оси и выполненными в виде подпружиненных стержней, и шарнирно закрепленные на махах лопасти, циклически взаимодействующие с упорами, отличающеес  том, что, с целью увеличени  КПД, ветроколесо снабжено ограничител ми, размещенными на периферии каждого маха, а лопасть установлена с возможностью поворота относительно маха иа угол, не превышающий 90°.

2.Ве роколесо по п,1, о т л и ч а ю щ «У е с   тем, что каждым сиррниччтель выполнен в виде кронштейна.

3.Ветрокопесо по п.1, о т л и ч   ю щ с- е с   тем, ч го каждый ограничитель выполнен в виде ползунно-кулисного механизма, куписа которого шарнирно закреплена на махе, а ползун шарнирно св зан с лопастью

н

5J

i i i i i i |.

Фие,3

Редактор

ФигЛ

Составитель В. Игнатьев

Техред М МоргенталКорректор и. Шмакова

i

%

3i I Г 1 t t

Фиг. 2.