RU2166125C2

RU2166125C2 - Windwheel

Info

Publication number: RU2166125C2
Application number: RU99111982/06A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Петько; М.Ю. Овчинников
Original assignee: Оренбургский государственный аграрный университет
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: wind-power engineering; wind-energy-to- mechanical-work conversion. SUBSTANCE: windwheel has blades fastened between rim and hub; novelty is that fastening points of internal ends of blades are alternately offset relative to rim surface in one side and other and their and external ends are secured to rim for turning about their axes. EFFECT: reduced metal input and enlarged functional capabilities of windwheel. 1 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в механическую энергию. The invention relates to wind energy and can be used to convert wind energy into mechanical energy.

Известно ветроколесо ветроводоподъемника ВП-3 с каркасом велосипедного типа, имеющее лопасти, закрепленные на спицах, натянутых между ободом и ступицей (см. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и их применение в сельском хозяйстве, Москва, Машгиз, 1957, с. 102-106). It is known that a VP-3 wind-lift wind wheel with a bicycle-type carcass has blades mounted on spokes stretched between the rim and the hub (see Fateev E.M. Wind turbines and their use in agriculture, Moscow, Mashgiz, 1957, pp. 102-106 )

Недостатком данного ветроколеса является повышенная металлоемкость из-за применения спиц, а также невозможность изменения углов установки лопастей в процессе эксплуатации. The disadvantage of this wind wheel is the increased metal consumption due to the use of spokes, as well as the inability to change the installation angles of the blades during operation.

Известно ветроколесо, содержащее натянутые между ободом и ступицей лопасти, принятое за прототип (см. SU, 92750 А, кл. F 03 D 1/06, 01.10.1960, фиг. 1,3 с.). A wind wheel is known containing blades stretched between the rim and the hub, adopted as a prototype (see SU, 92750 A, class F 03 D 1/06, 10/01/1960, Fig. 1.3 pp.).

Недостатком этого ветроколеса является то, что для натяжения лопастей и придания ободу достаточной жесткости применяются натяжные спицы между наружным ободом и ступицей и спицы, закрепленные жестко между внутренним ободом и ступицей, что значительно ослабляет воздушный поток, набегающий на лопасти, увеличивает металлоемкость ветроколеса и усложняет его конструкцию. The disadvantage of this wind wheel is that to tension the blades and give the rim sufficient rigidity, tension needles are used between the outer rim and the hub and spokes are fixed rigidly between the inner rim and the hub, which significantly weakens the air flow on the blades, increases the metal consumption of the wind wheel and complicates it construction.

Технический результат, заключающийся в снижении металлоемкости ветроколеса и расширении его функциональных возможностей, достигается за счет того, что в ветроколесе, содержащем натянутые между ободом и ступицей лопасти, согласно изобретению крепления внутренних концов лопастей к ступице смещены относительно плоскости обода попеременно в одну и другую стороны, а внешним концом лопасти крепятся к ободу с возможностью поворота относительно своей оси. The technical result, which consists in reducing the metal consumption of the wind wheel and expanding its functionality, is achieved due to the fact that in the wind wheel containing the blades stretched between the rim and the hub, according to the invention, the fastening of the inner ends of the blades to the hub is shifted alternately to the rim plane on one and the other sides, and the outer end of the blade is attached to the rim with the possibility of rotation about its axis.

На чертеже приведено сечение ветроколеса I. The drawing shows a cross section of a wind wheel I.

Ветроколесо содержит обод 1, гибкие лопасти 2 и ступицу 3 с дисками 4, смещенными в одну и другую стороны относительно плоскости А-А обода 1. Внутренние концы лопастей 2 прикреплены попеременно к дискам 4 с помощью штифтов (на чертеже не показаны). При этом в соответствии с вышеописанным размещением дисков 4 точки крепления внутренних концов лопастей 2 также смещены относительно плоскости обода 1 попеременно в одну и другую стороны. Лопасти 2 натянуты между дисками 4 и ободом 1 с помощью шпилек 5, один из концов которых жестко соединен с внешним концом лопасти 2, а другой вставлен в отверстия, равномерно распределенные по окружности обода 1, закреплен натяжной гайкой 6 и зафиксирован контргайкой 7. При этом каждая из шпилек 5 может поворачиваться относительно своей оси, обеспечивая тем самым возможность изменения углов установки соответствующей лопасти 2. The wind wheel contains a rim 1, flexible blades 2 and a hub 3 with disks 4 displaced on one or the other side relative to the plane AA of the rim 1. The inner ends of the blades 2 are attached alternately to the disks 4 using pins (not shown in the drawing). Moreover, in accordance with the above-described arrangement of the disks 4, the attachment points of the inner ends of the blades 2 are also offset relative to the plane of the rim 1 alternately in one and the other side. The blades 2 are tensioned between the disks 4 and the rim 1 by means of pins 5, one of the ends of which is rigidly connected to the outer end of the blade 2, and the other is inserted into the holes evenly distributed around the circumference of the rim 1, secured with a tension nut 6 and fixed with a lock nut 7. each of the studs 5 can be rotated about its axis, thereby providing the ability to change the installation angles of the respective blades 2.

Ветроколесо работает следующим образом. The wind wheel works as follows.

При монтаже ветроколеса осуществляется натяжение лопастей 2 между дисками 4 ступицы 3 и ободом 1 и натяжной гайкой 6 и фиксирующей контргайкой 7. Регулировка угла установки лопастей 2 производится поворотом шпильки 5 вокруг своей оси. Воздушный поток, воздействуя на гибкие лопасти 2, натянутые между ободом 1 и дисками 4 ступицы 3, вращает ветроколесо. When mounting a wind wheel, the blades 2 are tensioned between the disks 4 of the hub 3 and the rim 1 and the tension nut 6 and the locking lock nut 7. The angle of installation of the blades 2 is adjusted by turning the stud 5 around its axis. The air flow, acting on the flexible blades 2, stretched between the rim 1 and the discs 4 of the hub 3, rotates the wind wheel.

Ветроколесо позволяет наиболее эффективно использовать энергию ветра, так как воздушный поток набегает на него неослабленным, а лопасти, натянутые между ободом и ступицей, установлены на последней на определенном расстоянии по обе стороны плоскости обода и придают ветроколесу достаточную жесткость. The wind wheel allows the most efficient use of wind energy, since the air flow runs on it unabated, and the blades stretched between the rim and the hub are installed at the latter at a certain distance on both sides of the rim plane and give the wind wheel sufficient rigidity.

Claims

A wind wheel containing blades stretched between the rim and the hub, characterized in that the fastenings of the inner ends of the blades to the hub are displaced relative to the plane of the rim alternately on one or the other side, and the outer end of the blade is attached to the rim with the possibility of rotation about its axis.