RU2664058C1 - Wind turbine blade with changing dimensions - Google Patents

Wind turbine blade with changing dimensions Download PDF

Info

Publication number
RU2664058C1
RU2664058C1 RU2017123852A RU2017123852A RU2664058C1 RU 2664058 C1 RU2664058 C1 RU 2664058C1 RU 2017123852 A RU2017123852 A RU 2017123852A RU 2017123852 A RU2017123852 A RU 2017123852A RU 2664058 C1 RU2664058 C1 RU 2664058C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tip
blade
stopper
wind turbine
coupling
Prior art date
Application number
RU2017123852A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Петрович Хозяинов
Денис Борисович Хозяинов
Милена Борисовна Лобанова
Original Assignee
Борис Петрович Хозяинов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Петрович Хозяинов filed Critical Борис Петрович Хозяинов
Priority to RU2017123852A priority Critical patent/RU2664058C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2664058C1 publication Critical patent/RU2664058C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D3/066—Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
    • F03D3/067—Cyclic movements
    • F03D3/068—Cyclic movements mechanically controlled by the rotor structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • 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
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering. Wind turbine blades with varying dimensions include a tip that is made of flat plates connected by a hinge, the tip is provided with adjusted springs inserted into telescopic cylinders, which are fixed by hinges to flat plates from one end and to the stopper located on the axis of symmetry of the tip, from the other end. Tip of the blade is provided with a mechanism for changing the dimensions of the blade profile, consisting of two links, each of which is hingedly connected to the plane of the tip and to the coupling, freely moving along the guide rod, installed along the axis of symmetry of the blade profile connecting the hinge located in the input part of the tip, and the stopper, the guide rod is provided with a regulated spring inserted into the telescopic cylinders and connecting the coupling to the stopper, the coupling is connected to the movable stabilizing plane by means of a pivotally attached thrust.EFFECT: invention is aimed at increasing the efficiency of a wind turbine blade.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальной осью вращения ветротурбины, и может быть использовано для получения механической и электрической энергии.The invention relates to the field of wind energy, in particular to wind turbines with a vertical axis of rotation of a wind turbine, and can be used to produce mechanical and electrical energy.

Известен ветродвигатель, состоящий из ветротурбины с вертикальной осью вращения, где каждая лопасть ветротурбины содержит наконечник, выполненный в виде входной части аэродинамического профиля, состоящий из двух свободно поворачивающихся частей, соединенных между собой шарниром с вертикальной осью вращения, расположенным в крайней входной точке наконечника, где крайние положения сектора свободного поворота каждой из двух частей заданы осью симметрии наконечника и позицией частей, при которой образуется очертание входной части сформированного аэродинамического профиля, при этом наконечник снабжен механизмом фиксированного изменения расстояния между свободными концами наконечника [патент РФ №2292484 С1, МПК F03D 3/00, опубл. 27.01.2007. Бюл. №3].Known wind turbine, consisting of a wind turbine with a vertical axis of rotation, where each blade of the wind turbine contains a tip made in the form of the inlet of the aerodynamic profile, consisting of two freely rotating parts connected by a hinge with a vertical axis of rotation located at the extreme entrance point of the tip, where the extreme positions of the free rotation sector of each of the two parts are defined by the axis of symmetry of the tip and the position of the parts at which the outline of the input part of the th e airfoil, the tip mechanism is provided with a fixed change in distance between the free ends of the tip [RF patent №2292484 C1, IPC F03D 3/00, publ. 01/27/2007. Bull. Number 3].

Недостатком указанного ветродвигателя является то, что изготовление наконечника лопасти криволинейного очертания трудоемко и не обеспечено достаточной жесткостью, прочностью и плохо регулируется геометрия лопасти.The disadvantage of this wind turbine is that the manufacture of the tip of the blade of a curved shape is time-consuming and is not provided with sufficient rigidity, strength and the geometry of the blade is poorly regulated.

Известна лопасть ветротурбины с вертикальной осью вращения, включающая наконечник, выполненный из плоских пластин, соединенных шарниром, который снабжен отрегулированными пружинами, вставленными в телескопические цилиндры, которые закреплены шарнирами к плоским пластинам с одного конца и к стопору, находящемуся на оси симметрии наконечника в развернутом виде, с другого конца [патент РФ №2518794 С1, МПК F03D 3/00, опубл. 10.06.2014. Бюл. №7] (прототип).A known blade of a wind turbine with a vertical axis of rotation, including a tip made of flat plates connected by a hinge, which is equipped with adjusted springs inserted in telescopic cylinders that are hinged to the flat plates at one end and to the stopper located on the tip axis of symmetry in an expanded form , from the other end [RF patent No. 2518794 C1, IPC F03D 3/00, publ. 06/10/2014. Bull. No. 7] (prototype).

Недостатком указанной лопасти является то, что при изменении направления и скорости ветра недостаточно изменяется габариты профиля лопасти.The disadvantage of this blade is that when changing the direction and speed of the wind, the dimensions of the profile of the blade do not change enough.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в повышении эффективности работы лопасти ветротурбины с вертикальной осью вращения, при изменении направления движения природной скорости ветра меняются габариты профиля лопасти.The technical result of the claimed invention is expressed in increasing the efficiency of a wind turbine blade with a vertical axis of rotation, when changing the direction of movement of the natural wind speed, the dimensions of the profile of the blade change.

Указанный технический результат достигается тем, что в лопасти ветротурбины с изменяющимися габаритами, включающей наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром, наконечник снабжен отрегулированными пружинами, вставленными в телескопические цилиндры, которые закреплены шарнирами к плоским пластинам с одного конца и к стопору, находящемуся на оси симметрии наконечника, с другого конца, согласно изобретению наконечник лопасти снабжен механизмом изменения габаритов профиля лопасти, состоящим из двух тяг, каждая из которых шарнирно соединена с плоскостью наконечника и с муфтой, свободно передвигающейся по направляющей штанге, установленной по оси симметрии профиля лопасти, соединяющей шарнир, расположенный во входной части наконечника и стопор, направляющая штанга снабжена отрегулированной пружиной, вставленной в телескопические цилиндры и соединяющей муфту со стопором, муфта соединена с подвижной стабилизирующей плоскостью при помощи шарнирно закрепленной на ней тяги.The specified technical result is achieved by the fact that in the blades of a wind turbine with variable dimensions, including a tip, which is made of flat plates connected by a hinge, the tip is equipped with adjusted springs inserted in telescopic cylinders that are hinged to the flat plates from one end and to the stopper located on the axis of symmetry of the tip, from the other end, according to the invention, the tip of the blade is equipped with a mechanism for changing the dimensions of the profile of the blade, consisting of two rods, each of which I am pivotally connected to the plane of the tip and to a clutch that moves freely along a guide rod installed along the axis of symmetry of the profile of the blade connecting the hinge located in the input part of the tip and the stopper, the guide rod is equipped with a regulated spring inserted into the telescopic cylinders and connecting the coupling to a stopper, the coupling is connected to a movable stabilizing plane by means of a rod articulated on it.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the drawings:

на фиг. 1 представлен профиль лопасти с механизмом изменения габаритов профиля лопасти, включающий изменение расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника в виде двух тяг в развернутом виде (с пружиной в свободном ненапряженном состоянии) и выдвинутой стабилизирующей плоскостью, работающей при попутном движении природного воздушного потока;in FIG. 1 shows the profile of the blade with a mechanism for changing the dimensions of the profile of the blade, including changing the distance between the free ends of the flat plates of the tip in the form of two rods in the unfolded form (with the spring in the free unstressed state) and the extended stabilizing plane, operating during the associated movement of the natural air flow;

на фиг. 2 представлен профиль лопасти с механизмом изменения габаритов профиля лопасти, включающий изменение расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника в закрытом виде (при растянутой пружине) и втянутой внутрь наконечника стабилизирующая плоскость, работающей при встречном или боковом движении природного воздушного потока.in FIG. Figure 2 shows the profile of the blade with a mechanism for changing the dimensions of the profile of the blade, including changing the distance between the free ends of the flat tips of the tip in a closed form (with a spring stretched) and the stabilizing plane pulled into the tip, working in the opposite or lateral movement of natural air flow.

Лопасть с изменяющимися габаритами содержит наконечник, состоящий из двух плоских пластин 1, соединенных вертикальным шарниром 2, оборудованного механизмом изменения габаритов профиля лопасти. Механизм изменения габаритов профиля лопасти состоит из двух тяг 3, закрепленных шарнирами 4 к каждой плоской пластине 1 наконечника и шарнирами 5, соединенными с муфтой 6, свободно передвигающейся по направляющей штанге 7, подвижная стабилизирующая плоскость 8 также соединена с подвижной муфтой 6 при помощи шарнира 5 и дополнительной тяги 13, направляющая штанга 7 снабжена отрегулированной пружиной 9, вставленной в телескопические цилиндры и соединяющая подвижную муфту 6 со стопором 10, установленным на направляющей штанге 7. Ребра жесткости 11 наконечника могут свободно перемещаться относительно друг друга. Шарниры 4 могут свободно или принудительно перемещаться по направляющей 12.The blade with varying dimensions contains a tip consisting of two flat plates 1 connected by a vertical hinge 2, equipped with a mechanism for changing the dimensions of the profile of the blade. The mechanism for changing the dimensions of the profile of the blade consists of two rods 3, fixed by hinges 4 to each flat plate 1 of the tip and hinges 5 connected to the sleeve 6, freely moving along the guide rod 7, the movable stabilizing plane 8 is also connected to the movable sleeve 6 using the hinge 5 and additional traction 13, the guide rod 7 is equipped with a regulated spring 9 inserted into the telescopic cylinders and connecting the movable sleeve 6 with a stopper 10 mounted on the guide rod 7. Stiffeners 11 tip can move freely relative to each other. The hinges 4 can freely or forcefully move along the guide 12.

Лопасть ветротурбины работает следующим образом. При боковом и встречном воздействии воздушного потока вертикальные шарниры 4 перемещаются по направляющей 12, и при помощи двух тяг 3, перемещают муфту 6 по направляющей штанге 7 и растягивают отрегулированные пружины 9, при этом плоские пластины 1 наконечника лопасти, уменьшают раскрытие наконечника и втягивают стабилизирующую плоскость 8 внутрь наконечника, и тем самым снижают сопротивление лопасти воздушному потоку. При действии воздушного потока по направлению движения лопасти пружины 9 приходят в исходное положение, притягивают муфту 6 по направляющей штанге 7 к стопору 10, раскрывая плоские пластины 1 наконечника лопасти и выталкивая стабилизирующую лопасть 8 из наконечника.The wind turbine blade works as follows. With lateral and counter-impact of the air flow, the vertical hinges 4 move along the guide 12, and using two rods 3, move the clutch 6 along the guide rod 7 and stretch the adjusted springs 9, while the flat plates 1 of the tip of the blade, reduce the opening of the tip and retract the stabilizing plane 8 inside the tip, and thereby reduce the resistance of the blade to air flow. Under the action of air flow in the direction of movement of the blade, the springs 9 return to their initial position, pull the clutch 6 along the guide rod 7 to the stopper 10, revealing the flat plates 1 of the tip of the blade and pushing the stabilizing blade 8 out of the tip.

Claims (1)

Лопасть ветротурбины с изменяющимися габаритами, включающая наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром, наконечник снабжен отрегулированными пружинами, вставленными в телескопические цилиндры, которые закреплены шарнирами к плоским пластинам с одного конца и к стопору, находящемуся на оси симметрии наконечника, с другого конца, отличающаяся тем, что наконечник лопасти снабжен механизмом изменения габаритов профиля лопасти, состоящим из двух тяг, каждая из которых шарнирно соединена с плоскостью наконечника и с муфтой, свободно передвигающейся по направляющей штанге, установленной по оси симметрии профиля лопасти, соединяющей шарнир, расположенный во входной части наконечника, и стопор, направляющая штанга снабжена отрегулированной пружиной, вставленной в телескопические цилиндры и соединяющей муфту со стопором, муфта соединена с подвижной стабилизирующей плоскостью при помощи шарнирно закрепленной на ней тяги.The blade of a wind turbine with variable dimensions, including a tip that is made of flat plates connected by a hinge, the tip is equipped with adjusted springs inserted in telescopic cylinders that are hinged to the flat plates from one end and to the stopper located on the axis of symmetry of the tip from the other end characterized in that the tip of the blade is equipped with a mechanism for changing the dimensions of the profile of the blade, consisting of two rods, each of which is pivotally connected to the plane of the tip and with a clutch freely moving along a guide rod installed along the axis of symmetry of the blade profile connecting the hinge located in the input part of the tip and the stopper, the guide rod is equipped with a regulated spring inserted into the telescopic cylinders and connecting the coupling with the stopper, the coupling is connected to a movable stabilizing plane by means of a rod articulated on it.
RU2017123852A 2017-07-05 2017-07-05 Wind turbine blade with changing dimensions RU2664058C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123852A RU2664058C1 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Wind turbine blade with changing dimensions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123852A RU2664058C1 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Wind turbine blade with changing dimensions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2664058C1 true RU2664058C1 (en) 2018-08-14

Family

ID=63177256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123852A RU2664058C1 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Wind turbine blade with changing dimensions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2664058C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722792C1 (en) * 2019-09-19 2020-06-03 Борис Петрович Хозяинов Wind turbine with air-bearing structures and varying dimensions of blades

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4421458A (en) * 1980-10-07 1983-12-20 Sir Robert Mcalpine & Sons (Trade Investments) Limited Wind powered turbine
RU2006670C1 (en) * 1991-04-03 1994-01-30 Николай Иванович Горбунов Wind-electric generating unit
RU2275529C1 (en) * 2004-11-23 2006-04-27 Дагестанский государственный университет Wind energy converter
RU2292484C1 (en) * 2005-06-15 2007-01-27 Борис Петрович Хозяинов Wind motor
RU128673U1 (en) * 2012-09-03 2013-05-27 Борис Петрович Хозяинов VERTICAL TURBINE BLADE WITH VERTICAL ROTATION AXIS
RU2518794C2 (en) * 2012-09-03 2014-06-10 Борис Петрович Хозяинов Wind turbine blade with vertical axis of rotation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4421458A (en) * 1980-10-07 1983-12-20 Sir Robert Mcalpine & Sons (Trade Investments) Limited Wind powered turbine
RU2006670C1 (en) * 1991-04-03 1994-01-30 Николай Иванович Горбунов Wind-electric generating unit
RU2275529C1 (en) * 2004-11-23 2006-04-27 Дагестанский государственный университет Wind energy converter
RU2292484C1 (en) * 2005-06-15 2007-01-27 Борис Петрович Хозяинов Wind motor
RU128673U1 (en) * 2012-09-03 2013-05-27 Борис Петрович Хозяинов VERTICAL TURBINE BLADE WITH VERTICAL ROTATION AXIS
RU2518794C2 (en) * 2012-09-03 2014-06-10 Борис Петрович Хозяинов Wind turbine blade with vertical axis of rotation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722792C1 (en) * 2019-09-19 2020-06-03 Борис Петрович Хозяинов Wind turbine with air-bearing structures and varying dimensions of blades

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103032256B (en) Wind turbine shroud
RU2015118980A (en) AIRCRAFT WING, AND ALSO RELEVANT AIRCRAFT AND FLAP SYSTEM
CN103032261B (en) There is the wind turbine rotor blade of the trailing edge parts of passive amendment
JP5963146B2 (en) Vertical axis water turbine generator using wind face opening and closing blade system
WO2009050550A3 (en) Variable-geometry blade for an eolic generator
RU2009144844A (en) LARGE LIFTING FORCE SYSTEM ON THE AERODYNAMIC AIRCRAFT SURFACE
CN107084158B (en) A kind of axial flow blower stator blade denoising structure based on memorial alloy
RU2518794C2 (en) Wind turbine blade with vertical axis of rotation
CN109113797A (en) Translation guide vane for nacelle inlet
RU2013106919A (en) GYRO-STABILIZED AIRCRAFT ROTOR
RU2664058C1 (en) Wind turbine blade with changing dimensions
CN102015446A (en) Spoiler deployment mechanism
CN102407939B (en) Variable flat plate type bionic leading edge flap device
WO2009000227A3 (en) Rotor blade for a rotary wing aircraft
CN105626394A (en) Telescopic fan blade
CN107757916B (en) Flapping wing aircraft open-close type wing structure based on hybrid drive
RU2671248C1 (en) Wind turbine blade with transformable profile
RU2669604C1 (en) Wind turbine blade with changing dimensions
RU128673U1 (en) VERTICAL TURBINE BLADE WITH VERTICAL ROTATION AXIS
CN202320775U (en) Variable flat-plate type bionic nose flap device
RU182673U1 (en) VERTICAL TURBINE BLADE WITH VERTICAL ROTATION AXIS
ES2811599T3 (en) Rotor blade of a wind power plant, wind power plant and method of operating a wind power plant
GB2486876A (en) Wind turbine blade flap
CN111315653A (en) Rotor or propeller blades with dynamic optimization of shape and other properties per revolution
CN204937505U (en) A kind of flapping-wing aircraft wing device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190706