RU1832161C

RU1832161C - Wind motor

Info

Publication number: RU1832161C
Application number: SU904883377A
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Прокопов
Original assignee: Башкирский сельскохозяйственный институт
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1993-08-07

Abstract

Использование: получение электроэнергии дл привода насосов, мельник. Сущностывоздушный поток попадает на части лопастей 8 и 9 между валом 4 и колеей 6 при максимальном рассто нии между ними и происходит поворот вала 4. После прохождени част ми лопастей 8 и 9 максимального рассто ни начинаетс их складывание в виде колена и таким образом выход на минимальное рассто ние между валом 4 и колеей 6. Далее за счет инерционных сил. вихревого потока воздуха и т нущей силы поворота вала 4.вращаемого таким же образом другими част ми лопастей 8 и 9. части лопастей 8 и 9 вновь попадают в воздушный поток, подхватываютс им, раскрываютс , и рабочий цикл повтор етс : Шестерн 16 находитс в посто нном контакте с шестерней 17. т. к. их взаимное положение не измен етс . При.колебани х платформы 2 шестерн 17 обкатываетс вокруг шестерни 16, тем самым исключаетс передача колебаний к потребителю.Usage: obtaining electricity for driving pumps, miller. Essentially, air flow enters the parts of the blades 8 and 9 between the shaft 4 and the track 6 at the maximum distance between them and the shaft 4 rotates. After the parts of the blades 8 and 9 go through the maximum distance, they begin folding in the form of a knee and thus reach the minimum the distance between the shaft 4 and track 6. Further, due to inertial forces. the vortex air flow and the pulling force of rotation of the shaft 4. rotated in the same way by other parts of the blades 8 and 9. parts of the blades 8 and 9 again fall into the air stream, are picked up by it, open, and the duty cycle repeats: Gear 16 is in constant contact with the gear 17. because their relative position does not change. With the oscillations of the platform 2, the gear 17 is rolled around the gear 16, thereby eliminating the transmission of vibrations to the consumer.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к ветроэнергетике и может быть использовано дл промышленного и частного использовани .The invention relates to wind energy and can be used for industrial and private use.

Цель изобретени - повышение мощности .The purpose of the invention is to increase power.

На фиг. 1 показан ветродвигатель, горизонтальный разрез: на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a wind turbine, horizontal section: in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Ветродвигатель содержит размещенные в каркасе 1, установленном на платформе 2, ветроколесо 3 с подвижными лопаст ми, одни концы которых св заны с вертикальным валом 4, а на других концах укреплены катки 5, взаимодействующие с кольцевой колеей 6, расположенной эксцентрично относительно вала 4, поворотный на- правл ющий аппарат, св занный с флюгером. Ветродвигатель снабжен дополнительным валом 7, размещенным над платформой 2 в ее центре и кинематически св занным с вертикальным валом и потребителем , а кажда лопасть выполнена в виде двух частей 8 и 9, св занных шарнирами 10 и имеющих профили противоположной кривизны , при этом сумма хорд профилей каждой лопасти больше максимального рассто ни от оси вала 4 до кольцевой колеи 6, а профили имеют радиусы, величина которых определ етс из соотношени , где Rb. Rnp, RK - радиусы соответственно вала 4. профил , колеи 6.The wind turbine comprises a wind wheel 3 with movable blades located in the frame 1 mounted on the platform 2, one ends of which are connected with a vertical shaft 4, and rollers 5 are mounted at the other ends, interacting with an annular track 6 located eccentrically relative to the shaft 4, a rotary guide vane associated with a weather vane. The wind turbine is equipped with an additional shaft 7 located above the platform 2 in its center and kinematically connected with the vertical shaft and the consumer, and each blade is made in the form of two parts 8 and 9, connected by hinges 10 and having profiles of opposite curvature, while the sum of the chords of the profiles each blade is greater than the maximum distance from the axis of the shaft 4 to the annular track 6, and the profiles have radii, the value of which is determined from the ratio where Rb. Rnp, RK - radii respectively of the shaft 4. profile, gauge 6.

С настроенной стороны на величину минимального рассто ни между осью вала А и кольцевой колеей 6 по периметру последнего установлен отражательный щит 11. С обратной подветренной стороны платфор ма 2 снабжена двум параллельными флюгерными стабилизаторами 12 сOn the adjusted side, the minimum distance between the shaft axis A and the annular track 6 along the perimeter of the latter is equipped with a reflective shield 11. On the back leeward side, the platform 2 is equipped with two parallel vane stabilizers 12 s

00 СА) Ю00 CA) Yu

CNCN

успокоительными пластинами 13 между ними . Над част ми лопастей 8 и 9 с соответствующими устройствами жестко закреплено горизонтальное перекрытие 14, выполненное ответно платформе 2, т. е. с той же колеей 6, с установки валаД, образу общий каркас.stilling plates 13 between them. A horizontal overlap 14 is made rigidly fixed above the parts of the blades 8 and 9 with the corresponding devices, made in response to the platform 2, i.e., with the same track 6, from the installation of the shaft D, forming a common frame.

Снизу платформа 2 снабжена с кольцевой колеей 6 дополнительным валом 7, на котором размещена катушка (муфта) 15 с верхней шестерней 16, наход щейс в зацеплении с шестерней 17 вала 4, и нижним, в частности, коническим зубчатым колесом 18, наход щимс в зацеплении с зубчатым колесом 19 генератора 20 электрической энергии.From below, the platform 2 is equipped with an annular track 6 with an additional shaft 7, on which a coil (clutch) 15 with an upper gear 16 engaged with the gear 17 of the shaft 4 and a lower, in particular a bevel gear 18 engaged with, is placed with a gear wheel 19 of an electric power generator 20.

Вал 4 может быть снабжен известными тормозными устройствами с ручным или с центробежным механизмом регулировани скорости, а зубчатое колесо 18 может быть соединено с иным другим механизмом ис- пользовани механической энергии, например с приводом мельницы или насоса.The shaft 4 can be equipped with known brake devices with a manual or centrifugal speed control mechanism, and the gear wheel 18 can be connected to another other mechanism for using mechanical energy, for example, a mill drive or a pump.

С наветренной стороны на платформе 2 могут быть установлены направл ющий аппарат в виде жестко или шарнирно закрепленных створок 21. В случае шарнирной их установки они снабжены ограничительными упорами 22 и лебедками 23, св занными с ними тросами 24.On the windward side of the platform 2, a guide apparatus can be installed in the form of rigidly or pivotally fixed flaps 21. In the case of their articulated installation, they are equipped with limit stops 22 and winches 23, cables connected to them 24.

Ветродвигатель работает следующим образом.The wind turbine operates as follows.

Под действием ветра флюгерные стабилизаторы 12 устанавливаютс по ветру и разворачивают за собой платформу 2, котора поворачиваетс по оси вала 7. обкатыва сь на катках 25 на основании вокруг него. При этом при всех дальнейших поворотах при изменении направлени ветра его шестерн 16 находитс в посто нном контакте с шестерней 17, так как их взаимное положение не измен етс .Under the influence of the wind, the vane stabilizers 12 are installed in the wind and deploy a platform 2 behind them, which rotates along the axis of the shaft 7. It is rolled on rollers 25 on the base around it. Moreover, with all further turns, when the wind direction changes, its gear 16 is in constant contact with gear 17, since their relative position does not change.

Воздушный поток набегает между раскрытыми створками 2 Т и направл етс ими на части лопастей 8 и 9 между валом 4 и колеей 6 по максимальному рассто нию между осью вала 4 и колеей 6. С наветренной стороны на лопаст х 8 и 9, ветровой воздушный поток создает повышенной давление , а на ними между стабилизаторами 12 - пониженное давление. Лопасти 8 и 9 на своих катках 5 обкатываютс в кольцевой колее 6, происходит поворот вала 4 и колеи 6 по кольцевым коле м 6 начинаетс сближение их концов. Лопасти 8 и 9 складываютс на шарнирах 10 в виде колена и таким образом выход т на минимальное рассто ние между осью вала 4 и колеей 6. Далее за счет инерционных сил. вихревого потока воздуха и т нущей силы поворота вала 4,The air flow runs between the open wings 2 T and is directed by them to the parts of the blades 8 and 9 between the shaft 4 and track 6 at the maximum distance between the axis of the shaft 4 and track 6. From the windward side on the blades 8 and 9, the wind air stream creates high pressure, and on them between the stabilizers 12 - low pressure. The blades 8 and 9 on their rollers 5 are run in an annular track 6, the shaft 4 rotates and the track 6 along the ring track 6 begins to approach their ends. The blades 8 and 9 are folded on the hinges 10 in the form of a knee and thus reach a minimum distance between the axis of the shaft 4 and the track 6. Further, due to inertial forces. vortex air flow and tensile force of rotation of the shaft 4,

вращаемого таким же образом другой частью лопастей 8 и 9, проход т это рассто ние и зону отражательного щита 11, вновь попадают в воздушный поток между створками -21, подхватываютс им как паруса, раскрываютс в шарнирах 10 и далее совершают работу описанным образом. Враща сь, вал 4 через шестерни (зубчатые колеса) 16-18 привод т в работу генератор 20, которыйrotated in the same way by the other part of the blades 8 and 9, this distance and the area of the reflective shield 11 pass, again fall into the air flow between the shutters -21, are picked up by them like sails, are opened in hinges 10 and then do the work as described. Rotating the shaft 4 through the gears (gears) 16-18 drive the generator 20, which

выдает электрическую энергию или иной потребитель механической энергии.produces electrical energy or another consumer of mechanical energy.

Возможные боковые порывы ветра, действу на стабилизаторов 12, могут приводить в колебательное движение платформуPossible lateral gusts of wind acting on the stabilizers 12 can cause the platform to oscillate

2, но так как последн совершает колебательные движени вокруг вала 7, эти колебани обкатывают шестерню 16 и тем самым исключаютс толчки на потребитель его механической энергии. При этом успокоительные пластины 13, наход сь в изолированном пространстве от ветра между стабилизаторами 12, демпфируют колебани платформы 2.2, but since the latter oscillates around the shaft 7, these vibrations run around the gear 16 and thereby exclude impacts on the consumer of its mechanical energy. In this case, the soothing plates 13, located in an isolated space from the wind between the stabilizers 12, dampen the vibrations of the platform 2.

Посредством лебедок 23 с ручным илиBy means of winches 23 with manual or

дистанционным приводом тросами 24 возможна установка створок 21 от максимального их раскрыти вплоть до полного закрыти их проходного просвета в зависимости от скорости ветра от слабого до штормового . Крайние положени створок 21 фиксируютс ограничительными упорами 22. При штормовом ветре створки 21 частично или полностью закрывают, чем частично или полностью снимают ветровую нагрузкуremote control cables 24, it is possible to install the shutters 21 from their maximum opening up to the complete closure of their passage clearance, depending on the speed of the wind from weak to storm. The extreme positions of the flaps 21 are fixed by restrictive stops 22. When a gale winds, the flaps 21 are partially or completely closed, which partially or completely removes the wind load

с ветроколеса.with a wind wheel.

Таким образом, предложенный ветродвигатель обеспечивает более простую опорную конструкцию на основание, обладает меньшей парусностью и меньшим рабочимThus, the proposed wind turbine provides a simpler supporting structure on the base, has less windage and less working

пространством.space.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A wind turbine comprising a wind wheel with movable blades arranged in a frame mounted on a platform, one ends of which are connected to a vertical shaft, and rollers are mounted at the other ends, interacting with an annular track located eccentrically relative to the shaft, a rotary guide device, associated with a weather vane, characterized in that, in order to increase power, it is equipped with an additional shaft located under

a platform in its center and kinematically connected with a vertical shaft and a consumer, and each blade is made in the form of two parts connected by hinges having profiles of opposite curvature, while the sum of the chords of the profiles of each blade is greater than the maximum distance from the axis of the shaft to the ring track, and profiles have radii whose magnitude

is determined from the ratio where RB, Rnp, RK are the radii of the shaft, profile, and track, respectively.

Zt

20 19K # 7 17

Figure 2