RU2391555C1 - Ветроколесо - Google Patents
Ветроколесо Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391555C1 RU2391555C1 RU2008138122/06A RU2008138122A RU2391555C1 RU 2391555 C1 RU2391555 C1 RU 2391555C1 RU 2008138122/06 A RU2008138122/06 A RU 2008138122/06A RU 2008138122 A RU2008138122 A RU 2008138122A RU 2391555 C1 RU2391555 C1 RU 2391555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- rod
- hub
- wind wheel
- blades
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию в ветряных двигателях с осью вращения ротора, совпадающей с направлением ветра. Ветроколесо содержит ступицу с трубчатыми спицами, на которых закреплены лопасти в виде треугольника, выполненные в виде парусных оперений. Их вершина размещена у ступицы, а основание соединено с натяжной тягой. В трубчатых спицах размещены взаимодействующие со штоком упругие элементы, состоящие, по крайней мере, из двух частей с разным модулем упругости. Шток связан с натяжной тягой, которая пропущена через ролик со скобой, установленные в серьге. Серьга шарнирно размещена в гайке, смонтированной на верхней части спицы. Использование изобретения обеспечит повышение надежности при резком изменении направления и скорости ветра. 2 ил.
Description
Изобретение относится к экологически чистым энергетическим установкам для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию, и может быть использовано в ветряных двигателях с осью вращения ротора, совпадающей с направлением ветра.
Известен ветродвигатель с защитой от перегрузок (см. патент №2148186, F03D 7/00, БИ №12 (I ч.), 2000 г.), включающий в себя ступицу ветроколеса с поворотными лопастями, насаженными на полый приводной вал с подпружиненной штангой, установленной в плоскости вала и кинематически связанной с лопастями, устанавливающимися с обеспечением их разворота при изменении ветровой нагрузки, шарниры разворота лопастей смещены к передним кромкам и представляют собой закрепленные в спицах ступицы втулки, в которых свободно установлены оси лопастей, оснащенные пружинами для выборки зазоров и посадочными площадками крепления кривошипов, связанных с рабочей пружиной через коронку и штангу, выполненную в виде ходового винта.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками, являются наличие ступицы ветроколеса с лопастями, приводной вал.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются сложность и недостаточная надежность конструкции, что снижает эффективность работы.
Известно ветроколесо (см. патент №2211366, F03D 1/06, БИ №24 (III ч.), 2003 г.), содержащее ступицу и лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны, трос, D-образную переднюю кромку, а парусные оперения выполнены в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки и снабжена отверстиями под лонжероны.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками, являются наличие ступицы и лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны (в заявляемом - спицы), трос.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является отсутствие возможности эффективно осуществить снижение ветровой нагрузки на лопасти при порывах ветра.
В качестве прототипа принимаем ветроколесо (см. патент №2249720, F03D 1/00, БИ №10 (IV ч.), 2005 г.), содержащее ступицу и лопасти, выполненные в виде парусных оперений, имеющих трубчатый лонжерон, лопасти выполнены в виде оболочечного двухслойного скрепленного по периметру равнобедренного треугольника, вершина которого закреплена у ступицы, а основание снабжено натяжной планкой, которая шарнирно соединена с балансиром, балансир шарнирно установлен на внешнем конце трубчатого лонжерона и соединен с натяжной тягой.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками, являются наличие ступицы и лопасти, выполненные в виде парусных оперений, имеющих трубчатый лонжерон (в заявляемом - спицы), лопасти выполнены в виде треугольника, вершина которого закреплена у ступицы, а основание соединено с натяжной тягой.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является отсутствие возможности эффективно осуществить снижение ветровой нагрузки на лопасти при порывах ветра.
Задачей предложенного изобретения является повышение надежности функционирования ветроколеса при резком изменении ветровой нагрузки, возникающей при порывах ветра.
Для достижения технического результата в трубчатых спицах размещены упругие элементы состоящие, по крайней мере, из двух частей с разным модулем упругости, взаимодействующие со штоком, связанным с натяжной тягой, которая пропущена через ролик со скобой, установленные в серьге, которая шарнирно размещена в гайке, смонтированной на верхней части спицы.
Предлагаемое ветроколесо поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Ветроколесо содержит ступицу 1 с трубчатыми спицами 2, на которых закреплены лопасти 3 в виде треугольника, которые выполнены в виде парусных оперений, вершина их размещена у ступицы 1, а основание 4 соединено с натяжной тягой 5, в трубчатых спицах 2 размещены упругие элементы 6, состоящие, по крайней мере, из двух частей с разным модулем упругости, взаимодействующие со штоком 7, связанным с натяжной тягой 5, которая пропущена через ролик 8 со скобой 9, установленные в серьге 10, которая шарнирно размещена в гайке 11, смонтированной на верхней части спицы 2.
Ветроколесо работает следующим образом: на закрепленных на ступице 1 трубчатых спицах 2 закреплены лопасти 3 в виде треугольника, которые выполнены в виде парусных оперений, вершина их размещена у ступицы 1, а на основании 4 (трос, цепь или многозвенный шарнир, плоская пружина) неподвижно закреплено парусное оперение. Основание связано с упругим элементом 6 посредством натяжной тяги 5, например посредством карабина (не показано). В трубчатых спицах 2 размещены упругие элементы 6, состоящие, по крайней мере, из двух частей с разным модулем упругости, взаимодействующие со штоком 7, связанным с натяжной тягой 5, которая пропущена через ролик 8 со скобой 9, установленные в серьге 10, которая шарнирно размещена в гайке 11, смонтированной на верхней части спицы 2. При изменении ветровой нагрузки, возникающей при порывах ветра, шток 7 сжимает первую часть упругого элемента 6, например, выполненного в виде двух пружин, следующим образом: внутри одной пружины, большего диаметра смонтирован стакан, в котором размещена другая пружина - меньшего диаметра, взаимодействующая со штоком 7. При порывах ветра сжимается пружина меньшего диаметра, лопасти 3 деформируются (прогибаются) и ветровая нагрузка уменьшается. Вторая часть упругого элемента 6 - пружина большего диаметра, предназначена для уменьшения ветровой нагрузки при сильном ветре и предназначена для уменьшения вероятности разрыва парусных оперений и деформации спиц, в этом случае работает большая пружина. При ослаблении ветровой нагрузки под воздействием упругого элемента 6 лопасти 3 приобретают первоначальную форму. При этом установка ролика 8 со скобой 9 в серьге 10, которая шарнирно размещена в гайке 11, смонтированной на верхней части спицы 2, исключает возможность спадания натяжной тяги 5 при эксплуатации. Дополнительно на тяге 5 закреплены ограничители хода, и скоба 9 является и упором хода тяги 5 под воздействием упругого элемента 6.
Предложенная конструкция позволяет произвести расчет и выбрать упругий элемент 6 в широком диапазоне в зависимости от условий эксплуатации, а также имеется возможность легкой его замены, например, с учетом сезонных изменений ветра.
Принцип действия основывается на преобразовании энергии воздушного потока в полезную электроэнергию, пригодную для использования потребителем. Под действием воздушного потока ветроколесо приводит во вращение вал генератора (не показано), который вырабатывает переменный трехфазный электрический ток.
Предлагаемое изобретение способствует использованию ветроколеса в ветроэнергетических установках, обладающих способностью работать в условиях слабых воздушных потоков (малых ветров), предназначенных для снабжения электроэнергией потребителей. Предлагаемая конструкция позволяет обеспечить безопасность от поломок при внезапных резких порывах ветра. Возможно использование в фермерских хозяйствах, а также на объектах промышленности и связи, где необходимо бесперебойное энергоснабжение.
При использовании предложенного ветроколеса парусного типа ветродвигатель представляет собой низкооборотное, бесшумное устройство со способностью круглосуточно вырабатывать энергию благодаря хорошо развитым рабочим органам - парусам. Обеспечивает работу автономно (когда промышленная электросеть отсутствует полностью) для обеспечения энергией потребителя при наличии ветра. Дополнительно обладает экологической чистотой, экологической безопасностью для животных, обитающих в воздушном пространстве, поскольку при столкновении позволяет избежать их гибели и травм, что характерно для жестких оперений.
Claims (1)
- Ветроколесо, содержащее ступицу с трубчатыми спицами, на которых закреплены лопасти в виде треугольника, которые выполнены в виде парусных оперений, вершина их размещена у ступицы, а основание соединено с натяжной тягой, отличающееся тем, что в трубчатых спицах размещены упругие элементы, состоящие, по крайней мере, из двух частей с разным модулем упругости, взаимодействующие со штоком, связанным с натяжной тягой, которая пропущена через ролик со скобой, установленные в серьге, которая шарнирно размещена в гайке, смонтированной на верхней части спицы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008138122/06A RU2391555C1 (ru) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Ветроколесо |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008138122/06A RU2391555C1 (ru) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Ветроколесо |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008138122A RU2008138122A (ru) | 2010-03-27 |
RU2391555C1 true RU2391555C1 (ru) | 2010-06-10 |
Family
ID=42138115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008138122/06A RU2391555C1 (ru) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Ветроколесо |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2391555C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522349C2 (ru) * | 2012-02-06 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо ветроэлектрогенератора |
RU2537648C2 (ru) * | 2013-01-28 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо электрогенератора сегментного типа |
RU2542161C2 (ru) * | 2012-02-06 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо |
RU2653281C2 (ru) * | 2016-01-20 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо |
RU2659838C2 (ru) * | 2016-11-08 | 2018-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо |
RU188643U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2019-04-18 | Аркадий Генрихович Левшин | Парусное ветроколесо |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106640517A (zh) * | 2017-01-21 | 2017-05-10 | 毛永波 | 轴向流力帘帆流轮 |
-
2008
- 2008-09-24 RU RU2008138122/06A patent/RU2391555C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522349C2 (ru) * | 2012-02-06 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо ветроэлектрогенератора |
RU2542161C2 (ru) * | 2012-02-06 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо |
RU2537648C2 (ru) * | 2013-01-28 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо электрогенератора сегментного типа |
RU2653281C2 (ru) * | 2016-01-20 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо |
RU2659838C2 (ru) * | 2016-11-08 | 2018-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Ветроколесо |
RU188643U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2019-04-18 | Аркадий Генрихович Левшин | Парусное ветроколесо |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008138122A (ru) | 2010-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2391555C1 (ru) | Ветроколесо | |
US7980823B2 (en) | Wind turbine generator rotor, wind turbine generator and wind turbine generator system | |
ES2534607T3 (es) | Aerogenerador y montajes con él | |
CA2669276A1 (en) | Wind turbine generator | |
CA2531278A1 (en) | Wind turbine generator | |
CN106259297A (zh) | 一种智能驱鸟机器人 | |
CN103470454A (zh) | 一种可折叠便携式h型多叶片垂直轴风力发电机 | |
US20100270806A1 (en) | Vertical axis wind turbine | |
US9051918B1 (en) | Vertical axis wind turbine with tensile support structure having rigid or collapsible vanes | |
CN103032277B (zh) | 一种风力发电机组叶片及包括这种叶片的风力发电机组 | |
RU109807U1 (ru) | Карусельный ветродвигатель "андрюша" | |
CN201377386Y (zh) | 垂直轴风力发电机叶片 | |
CN203362390U (zh) | 离心变桨风力发电机 | |
CN103352801B (zh) | 离心变桨风力发电机 | |
RU2522349C2 (ru) | Ветроколесо ветроэлектрогенератора | |
CN202900548U (zh) | 风电机组带传动涡扇式多叶片轻型风轮 | |
JP4533991B1 (ja) | 小型プロペラ風車 | |
UA88976C2 (ru) | Многолопастный ротор ветродвигателя с внешним и промежуточным(и) кольцами аэродинамической формы | |
RU169203U1 (ru) | Ветродвигатель с вертикальным валом вращения | |
RU100146U1 (ru) | Ветродвигатель | |
CN208966482U (zh) | 一种风力发电机用叶片 | |
CN202023697U (zh) | 数控调速微型风力发电机 | |
RU13913U1 (ru) | Ветродвигатель | |
CN101100983A (zh) | 风力发电用旋转翼以及风力发电装置和风力发电系统 | |
CN102606417A (zh) | 一种具有锯齿状叶尖的风力发电机叶片结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100925 |