RU2790112C1

RU2790112C1 - Windwheel

Info

Publication number: RU2790112C1
Application number: RU2022100681A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко; Владимир Викторович Доценко
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2023-02-14

Abstract

FIELD: wind power engineering.

SUBSTANCE: invention relates to wind power, namely to windwheels with a horizontal axis of rotation, mainly designed to work with segment-type electric generators. The windwheel contains a hub, spokes, rim and corners, the inner sides of which are provided with mountings to the rim. The blades are made in the form of a first plate connected in parallel in series with the outer sides of the corners, and a second plate having an offset of its outer end along the circumference, and the plane of the blade is fixed between the plates.

EFFECT: ensuring manufacturability due to the simplicity of the design, the wide distribution of the components used, as well as the low weight of the sail cloth.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.SUBSTANCE: invention relates to wind energy, namely to wind turbines of wind power and wind power plants with a horizontal axis of rotation, mainly intended for operation with segment-type electric generators.

Известно колесо [пат. РФ №2645877, опубл. 19.06.2017, бюл. №17 / Литвиненко A.M. - заявка №2015154199/06 от 16.12.2015]. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышении надежности, обеспечении буревой защиты при относительном удешевлении и обеспечении модульности и технологичности, обеспечивается за счет того, что в ветроколесе, содержащем ступицу, спицы, обод, лопасти, выполненные в виде пустотелого профиля, крепящегося к ободу, согласно изобретению, устройства для крепления лопастей к ободу выполнены в виде уголков, установленных на ободе снаружи.Known wheel [US Pat. RF No. 2645877, publ. 06/19/2017, bul. №17 / Litvinenko A.M. - application No. 2015154199/06 dated 12/16/2015]. The technical result, which consists in simplifying the design, increasing reliability, providing storm protection with a relative reduction in cost and ensuring modularity and manufacturability, is ensured due to the fact that in a wind wheel containing a hub, spokes, rim, blades made in the form of a hollow profile attached to the rim , according to the invention, the devices for attaching the blades to the rim are made in the form of corners mounted on the rim from the outside.

Недостатком данного ветроколеса является невозможность использования тканевых оболочек парусного типа.The disadvantage of this wind wheel is the impossibility of using sail-type fabric shells.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроколесо [пат. РФ №2249720, опубл. 10.04.2005, бюл. №10 / Литвиненко A.M. - заявка №2003130051/06 от 09.10.2002]. Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении надежности, технологичности при обеспечении удешевления и модульности. Это достигается тем, что лопасти выполнены в виде оболочечного, двухслойного, скрепленного по периметру равнобедренного треугольника, вершина которого закреплена натяжной планкой, которая шарнирно соединена с балансирами, балансир шарнирно установлен на внешнем конце трубчатого лонжерона и соединен с натяжной тягой.Closest to the claimed set of essential features is a wind wheel [US Pat. RF No. 2249720, publ. 10.04.2005, bul. №10 / Litvinenko A.M. - application No. 2003130051/06 dated 09.10.2002]. The technical result consists in simplifying the design, increasing reliability, manufacturability while ensuring cost reduction and modularity. This is achieved by the fact that the blades are made in the form of a sheathed, two-layer, isosceles triangle fastened around the perimeter, the top of which is fixed with a tension bar, which is pivotally connected to the balancers, the balancer is pivotally mounted on the outer end of the tubular spar and connected to the tension rod.

Недостатком данного ветроколеса является сложность конструкции и трудность в обеспечении вращения лопасти.The disadvantage of this wind turbine is the complexity of the design and the difficulty in ensuring the rotation of the blade.

Изобретение направлено на упрощение конструкции, обеспечение вращения плоскости лопасти (крутки).The invention is aimed at simplifying the design, ensuring the rotation of the plane of the blade (twist).

Это достигается тем, что в ветроколесе, содержащем ступицу, спицы, обод, лопасти, уголки, снабженные креплением к ободу, согласно изобретению, лопасти выполнены в виде первой планки, соединенной параллельно-последовательно с уголком, и второй планкой, имеющей смещение ее внешнего конца по окружности, причем, между планками закреплена плоскость лопасти.This is achieved by the fact that in the wind wheel containing the hub, the spokes, the rim, the blades, the corners, provided with fastening to the rim, according to the invention, the blades are made in the form of the first bar connected in parallel-series with the corner, and the second bar, having an offset of its outer end along the circumference, and, between the slats, the plane of the blade is fixed.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображено ветроколесо, вид спереди, на фиг. 2 - фрагмент вида сверху, на фиг. 3 - разрез по поперечному сечению обода.The essence of the invention is illustrated in the drawing, where in Fig. 1 shows a wind wheel, front view, Fig. 2 is a fragment of a top view, in Fig. 3 - section along the cross section of the rim.

Ветроколесо содержит ступицу 1, спицы 2, обод 3, лопасти, прикрепленные к уголкам 5, которые, в свою очередь, прикреплены к ободу с помощью планок 4, и болтов 6. К уголкам прикреплена первая планка 7 параллельно-последовательно с вертикальной, на фиг. 1, стороной уголка. Вторая планка 8 прикреплена к вертикальной стороне уголка со смещением в радиальном и осевом направлениях, которое обеспечивается с помощью косынки 10, которая размещена между второй планкой и уголком и закреплена с помощью болтов 11. Между планками 7 и 8 закреплена плоскость 9, например, парусное полотно, закрепленное по внешним сторонам планок 7 и 8 с помощью швов или любым другим способом, например, с помощью хомутов.The wind wheel contains a hub 1, spokes 2, a rim 3, blades attached to the corners 5, which, in turn, are attached to the rim using straps 4, and bolts 6. The first strap 7 is attached to the corners in parallel-series with the vertical one, in Fig. . 1, corner side. The second bar 8 is attached to the vertical side of the corner with an offset in the radial and axial directions, which is provided with the help of a scarf 10, which is placed between the second bar and the corner and is fixed with bolts 11. A plane 9 is fixed between the bars 7 and 8, for example, a sailcloth , fixed on the outer sides of the strips 7 and 8 with the help of seams or in any other way, for example, using clamps.

Между косынкой 10 и планкой 8 размещена треугольная прокладка 12. Работа ветроколеса в ветровом потоке обусловлена тем, что с помощью косынки 10 обеспечивается смещение планки 8 по окружности и одновременно в осевом направлении. Это обуславливает вращение лопасти относительно оси ступицы.A triangular gasket 12 is placed between the scarf 10 and the strap 8. The operation of the wind wheel in the wind flow is due to the fact that with the help of the scarf 10 the strap 8 is displaced along the circumference and simultaneously in the axial direction. This causes the rotation of the blade relative to the axis of the hub.

В свою очередь это обеспечивает смещение ветрового потока, которое приводит ветроколесо во вращение.In turn, this provides a displacement of the wind flow, which causes the wind wheel to rotate.

Технико-экономическим преимуществом ветроколеса является его технологичность, что обуславливается простотой конструкции, широким распространением применяемых компонентов, а также малой массой парусного полотна.The technical and economic advantage of the wind wheel is its manufacturability, which is due to the simplicity of the design, the wide distribution of the components used, as well as the low weight of the sail fabric.

Claims

A wind wheel containing a hub, spokes, a rim, corners, the inner sides of which are provided with fastening to the rim, characterized in that the blades are made in the form of a first bar connected in parallel in series with the outer sides of the corners, and a second bar having an offset of its outer end along the circumference, moreover, the plane of the blade is fixed between the slats.