RU7452U1

RU7452U1 - WATER WHEEL

Info

Publication number: RU7452U1
Application number: RU97118003/20U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Болдырев
Original assignee: Александр Александрович Болдырев
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1998-08-16

Abstract

1. Водяное колесо гидроветроэнергетической установки, содержащее вертикальный вал, каркас, по меньшей мере две лопатки, ограничители поворота соответствующей лопатки и шарниры, каркас соединен с вертикальным валом, шарниры размещены на конце соответствующей лопатки, установлены на каркасе и равномерно распределены по окружности водяного колеса, при этом ось каждого шарнира параллельна вертикальному валу, а ограничитель поворота каждой лопатки расположен между соответствующим шарниром и вертикальным валом, отличающееся тем, что водяное колесо содержит дополнительные внешние лопатки, шарнирно соединенные с каркасом, упор поворота внешних лопаток наружу, внутренние лопатки оснащены толкателями, ось каждого дополнительного шарнира параллельна вертикальному валу колеса и отстоит от соответствующего шарнира внутренней лопатки на расстояние 0,2 - 0,4 размаха внутренней лопатки в сложенном и ориентированном вдоль касательной к окружности колеса положении, при котором контур внутренней лопатки выступает за контур внешней лопатки на 0,1 - 0,2 размаха внутренней лопатки, толкатель предназначен для поворота внешней лопатки наружу до угла между лопатками 120 - 140.2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что упор соединен с внешней лопаткой и направлен в сторону вала колеса при радиальном развернутом наружу положении внешней лопатки.3. Колесо по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно оснащено защитным козырьком, закрепленным на вертикальном валу посредством кронштейнов, козырек имеет длину, равную 0,9 - 1,1 радиуса водяного колеса, равного расстоянию от центра колеса до шарниров внутренних лопаток, и ширину - не менее ширины лопаток в�1. A water wheel of a hydroelectric power plant containing a vertical shaft, a frame, at least two blades, rotation limiters of the corresponding blade and hinges, the frame is connected to the vertical shaft, the hinges are located at the end of the corresponding blade, mounted on the frame and evenly distributed around the circumference of the water wheel, in this case, the axis of each hinge is parallel to the vertical shaft, and the rotation limiter of each blade is located between the corresponding hinge and the vertical shaft, characterized in that the water wheel contains additional external blades pivotally connected to the frame, the stop for turning the outer blades outward, the inner blades are equipped with pushers, the axis of each additional hinge is parallel to the vertical shaft of the wheel and is spaced from the corresponding hinge of the inner blade at a distance of 0.2 - 0.4 of the span of the inner blade in the folded position oriented along the tangent to the wheel circumference, at which the contour of the inner blade protrudes beyond the contour of the outer blade by 0.1 - 0.2 of the span of the inner blade, the pusher is designed to turn the outer blade outward to the angle between the blades 120 - 140.2. A wheel according to claim 1, characterized in that the stop is connected to the outer blade and is directed towards the wheel shaft when the outer blade is in a radially outward position. The wheel according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with a protective visor fixed on the vertical shaft by means of brackets, the visor has a length equal to 0.9 - 1.1 of the radius of the water wheel, equal to the distance from the center of the wheel to the hinges of the inner blades, and width - not less than the width of the blades in�

Description

( и 05(and 05

ЮДЯНОЕ КОЛЕСО Полезная модель относится к гвдро- ветроэнергетически-ш устаHGBKSi i, а ушенно, к роторам энергет тчесга-к установок, в час-тностР1, водяным колесам, и может найти применение в гидро-ветродвигателях небольшой мощности. Из уровня техники известны роторы гидро- ветроэнергетических установок. Так, в авторском свидетельстве СССР 992800, МПК F03D 3/00, опубл.30.01.83, представлен ротор ветродвигателя, содержащий вертр1кальный вал, каркас, по меньшей мере, две лопатки, ограничители поворота лопатки и шарниры, при этом каркас соединен с вертикальным валом, шарниры размещены на конце соответствующей лопатк -, установлены на каркасе и равномерно распределены по окружности водяного колеса, ось каждого шарнира параллельна вертикальному валу, а огранр1читель поворота каждой лопатки расположен между соответсвуюпцШ шарниром и вертикальным валом. Недостатком известного ротора, принятого за наР1более близк11Й аналог, являются большие габариты, определяемые размахом лопаток, что может вызвать неудобства при транспортировке ротора для использования на неоснащенных энергией местах, например, в экспедиции, в походах, на дачных участках и т.п. Решаемой технической задачей является повышение удельной мощМЖ F03B 7/QO; F03D 3/00SWEEP WHEEL The utility model relates to the hydro-wind power system of the HGBKSi i, and, in general, to the rotors, the energy is also used in installations, in particular Р1, water wheels, and can be used in small-capacity hydraulic wind turbines. Rotors of hydroelectric power plants are known in the art. So, in the USSR author's certificate 992800, IPC F03D 3/00, publ. 30.01.83, a wind turbine rotor is provided containing a rotor shaft, a frame, at least two blades, rotation limiters of the blade and hinges, while the frame is connected to a vertical shaft , the hinges are located at the end of the corresponding vanes - are mounted on the frame and evenly distributed around the circumference of the water wheel, the axis of each hinge is parallel to the vertical shaft, and the rotation limiter of each blade is located between the corresponding hinge and the vertical shaft. A disadvantage of the known rotor, taken as the P1 closer analogue, is the large size, determined by the size of the blades, which can cause inconvenience when transporting the rotor for use in places not equipped with energy, for example, on expeditions, on hikes, in summer cottages, etc. Solved technical problem is to increase the specific power MF F03B 7 / QO; F03D 3/00

HCOTPi водяного колеса. Техкь-ыеский результат состоит в уменьшении габаритов водяного колеса в транспортном положении при сохранении снимаемой колесом энергии, или увеличении снимаемой мощности при сохранении габаритов водяного колеса в транспортном положении.HCOTPi water wheel. The technical result consists in decreasing the dimensions of the water wheel in the transport position while maintaining the energy removed by the wheel, or increasing the removable power while maintaining the dimensions of the water wheel in the transport position.

Супщость полезной модели состоит в следующем.The utility model is as follows.

Водяное колесо гвдро- ветроэнергетической установки, как и известное ив наиболее близкого аналога, содержит вертикальный вал, каркас, по меньшей мере, две лопаткр, ограничители поворота соответствующей лопаткр и шарниры, соединяющие каркас с соответствующей лопаткой, кариас соединен с вертикальным валом, шарниры размещены на конце соответствующей лопатки, установлены на каркасе и равномерно распределены по окружности водяного колеса, при этом ось каждого шарнира параллельна вертикальному валу, а огр 1ичитель поворота каждой лопатки расположен между соответствуюш ш шарниром и вертикальным валом, но, в отличие от наиболее близкого аналога, водяное колесо содержит дополнрттельные, внешние лопатки, шарниры, соединяюш;ие их с каркасом, упоры их поворота наружу и толкате.ки, колртчество внешнрш лопаток равно числу внутренних лопаток, толкатели соединены с внутренними лопатками, ось каждого шарнира внешней лопаткр параллельна вертикальному валу колеса и расположена впереди по направлению вращения колеса от соответствующего шарнира внутренней лопатки на расстоянии О.2...О.4 размака внутренней лопатки в сложенном, ориентированном вдоль касате.пьной к окружности колеса положении, при котором контур внутренней лопаткр выступает за контур внешней лопатки на 0.1...0.2 размаха внутренней лопатки. толкатель предназначен для поворота внешней лопатки наружу до угла между лопатками 120..Л40 градуоов. Водяное колесо карш теризуется тем, что упор внешней лопатки выполнен в ввде рычага на внешней лопатке, контактирующем о каракоом водяного колеоа. Водяное колесо характеризуется также тем, что оно оснащено защриным козырьком, закрепленным посредством кронштейнов на вертикальном важу, ширина и длина защр1тного козырька выполнена равной соответственно не менее ширины лопаток водяного колеса, и OJ3.. ЛЛ радиуса окружности колеса, и удаленньм от оси вала колеса на расстояние 1Л.. Л. 5 радрг/са водяного колеса. Кроме того, водяное колесо характеризуется тем, что каркас содержит радиально расположенные спицы и соединяющий их обод, либо шайбы, прикрепленные к валу колеса. Перечрюленные признаки являются существенные/т для достижения технического результата. Выполнение водяного колеса гидро- ветроэнергетической устаHOBKPI содержащим, как и известное ив наиболее близкого аналога, вертикальный вал, каркас, по меньшей мере, две лопатки, ограничители поворота соответствующей лопатки PI шарниры, соединяюш е каркас с соответствующей лопаткой, соединение квркаэа с вертикальным валом, размещение шарниров на конце соответствующей лопатки, и их равномерное распределение по окружности водяного колеса nppi положении оси каждого шарнира параллельно вертржальному валу, а также размещению огранр1чителя поворота каждой лопаткр между соответствующрш шарниром и вертикальным валом обеспечивает поворот лопаток вокруг соответотвующего шарнира, их прижатие к ограничителю поворота nppi движении лопаток по потоку и отклонение лопаток во флюгерное положение при движении водяного колеоа против потока. При этом в прижатом положении лопатки радиально расположены по отношению к вертикальному валу, что повышает снимаемую лопатками мощность потока, а во флюгерном положении лопатки расположены вдоль ка зательной к окружности колеса, что приводит к снижению сопротивления лопаток и, следовательно, повышению КПД водяного колеса и энергоустановки.The water wheel of the hydro-wind power installation, as well as the well-known willow of the closest analogue, contains a vertical shaft, a frame, at least two vanes, rotation limiters of the corresponding vanes and hinges connecting the carcass with the corresponding vanes, caries is connected to a vertical shaft, the hinges are placed on the end of the corresponding blades are mounted on the frame and evenly distributed around the circumference of the water wheel, while the axis of each hinge is parallel to the vertical shaft, and og it is put between the corresponding hinge and the vertical shaft, but, in contrast to the closest analogue, the water wheel contains additional, external vanes, hinges, connects; they are with the frame, the stops of their turning outward and pushed. ki, the number of external vanes is equal to the number of internal blades, pushers are connected to the inner blades, the axis of each hinge of the outer blade is parallel to the vertical shaft of the wheel and is located in front in the direction of rotation of the wheel from the corresponding hinge of the inner blade at a distance of O.2 ... O.4 p azmak of the inner blade in the folded position, oriented along the kassate. full to the wheel circumference, in which the contour of the inner blade protrudes beyond the contour of the outer blade by 0.1 ... 0.2 of the span of the inner blade. the pusher is designed to turn the outer blade outward to an angle between the blades 120..L40 degrees. The karsh water wheel is controlled by the fact that the emphasis of the outer blade is made in the insertion of a lever on the outer blade in contact with the karakooy water track. The water wheel is also characterized by the fact that it is equipped with a protective visor fixed by means of brackets on the vertical vazha, the width and length of the protective visor are made equal to at least the width of the blades of the water wheel, and OJ3 .. LL of the radius of the wheel circumference, and remote from the axis of the wheel shaft distance 1L .. L. 5 radr / sa water wheel. In addition, the water wheel is characterized in that the frame contains radially spokes and a rim connecting them, or washers attached to the wheel shaft. Twisted signs are substantial / t to achieve a technical result. The implementation of the water wheel of a HOBKPI hydro-wind power installation comprising, like the well-known willow of the closest analogue, a vertical shaft, a frame, at least two blades, rotation limiters of the corresponding blade PI hinges, connecting the frame to the corresponding blade, connecting the fan and the vertical shaft, placement hinges at the end of the corresponding blades, and their uniform distribution around the circumference of the water wheel nppi the position of the axis of each hinge parallel to the spindle shaft, as well as the placement of the reader from each blade between the corresponding hinge and the vertical shaft, the blades rotate around the corresponding hinge, they are pressed against the rotation limiter nppi to the blades in the flow direction and the blades are deflected to the vane position when the water track moves against the flow. At the same time, in the pressed position, the blades are radially located relative to the vertical shaft, which increases the flow rate removed by the blades, and in the vane position, the blades are located along the wheel tangent to the circumference, which leads to a decrease in the blade resistance and, therefore, an increase in the efficiency of the water wheel and power plant .

Оснащение водяного колеса дополнительными, внешними лопатками, соединенными с каркасом шарниром с осью вращения, параллельной вертикальному валу, упором поворота наружу соответствующей внешней лопатки обеспечивает увелуиение радргуса лопаток водяного колеса при движении лопаток по потоку, что прршодит к увеличение момента сил, действующего на вертикальный вал, и к складыванию внутренних и внешних лопаток, их прижатие друг к другу при движении протрш потока во флюгерном положении, что увеличивает КПД водяного колеса по сравнению с наиболее близким аналогом при одинаковых габаритам: за счет увеличения снимаемой мошдости при рабочем ходе, или уменьшает габариты водяного колеса при одиноковой мощности на валу.Equipping the water wheel with additional, external blades connected to the frame by a hinge with a rotation axis parallel to the vertical shaft, focusing the outward rotation of the corresponding external blade, provides an increase in the radius of the blades of the water wheel when the blades move along the stream, which leads to an increase in the moment of forces acting on the vertical shaft, and to the folding of the inner and outer blades, their pressing against each other during the movement of the flow in the vane position, which increases the efficiency of the water wheel compared to olee closest analogue with identical dimensions: by increasing moshdosti withdrawn at the working stroke, or reduces the size of the water wheel at Odinokova shaft power.

Размещение оси каедого дополнительного шарнира от соответств тищего шарнира внутренней лопатки на расстояние 0.2...0.4 размаха внутренней лопатра- в сложенном и ориентированном вдоль касательной к окружности колеса положении, и выполнение внутренней лопатки с контуром, выступаюшдм в указанном (флюгерном) положении заPlacing the axis of each additional hinge from the corresponding hinge of the inner blade by a distance of 0.2 ... 0.4 of the span of the inner blade is in the position folded and oriented along the tangent to the wheel circumference, and performing the inner blade with a contour protruding in the indicated (vane) position

контур внешней лопатки на 0.1...O.S раамаха внутренней лопатки, а также наличие на внутренней лопатке толкателя обеспечршает создание набегающим на колесо потоком сил и моментов, достаточные: для перемещения внешней лопатки в рабочее положение (наружу) при повороте внутренней лопатки из флюгерного положения в рабочее.the contour of the outer blade on 0.1 ... OS of the ramamaha of the inner blade, as well as the presence of a pusher on the inner blade, ensures the creation of a flow of forces and moments running on the wheel: sufficient to move the outer blade to the working position (out) when the inner blade rotates from the vane position to working.

Налрыие установленного на соответствующей внутренней лопатке толкателя, обеспечивает поворот внешней лопатки наружу на угол 120...140° при соответствующем повороте внутренней лопатки до контакта со своим ограничителем поворота, а наличие упора соответствующей внешней лопатки обеспечивает ограничение поворота каждой внешней лопаткр в радиальное положение при рабочем ходе лопатки. При рабочем ходе (по потоку) соответствующих лопаток после поворота толкателем соответствующей внешней лопатки на угол 120... 140происходит дальнейшее ее перемещение набегающрш потоком, вплоть до соприкосновения упора с каркасом, при котором внешняя лопатка занимает радиальное положение.The presence of a pusher mounted on the corresponding inner blade ensures that the outer blade rotates outward by an angle of 120 ... 140 ° with a corresponding rotation of the inner blade to contact with its rotation limiter, and the presence of a stop of the corresponding external blade ensures restriction of the rotation of each outer blade to the radial position during operation the course of the scapula. During the working course (in the flow) of the respective blades after the pusher has turned the corresponding external blade by an angle of 120 ... 140, it further moves in a free flow, until the stop contacts the frame, in which the outer blade occupies a radial position.

Выполнение упора внешней лопатки в виде закрепленного на ней рычага, контактирующего в радиальном положении лопатки с каркэзом водяного колеса, обеспечивает передачу крутящего момента на вал колеса, и способствует сохранешпо габаритов колеса в транспортном положении.The emphasis of the outer blade in the form of a lever fixed on it, which contacts in the radial position of the blade with the water wheel carcase, provides torque transmission to the wheel shaft, and contributes to the safe dimensions of the wheel in the transport position.

Оснащение водяного колеса защитным козырьком, закрепленным посредством кронштейнов на вертикальном валу со стороны набегающего потока, выполнение козырька с длиной, равной 0.9...1.1 радиуса колеса R, шириной не менее ширины лопаток, и удаление защитного колеса от центра колеса на расстояние 1.1... 1.5 радрг/са колесаEquipping the water wheel with a protective visor, fixed by means of brackets on the vertical shaft from the incoming flow side, making a visor with a length equal to 0.9 ... 1.1 of the radius of the wheel R, with a width of at least the width of the blades, and removing the protective wheel from the center of the wheel by a distance of 1.1 .. 1.5 radr / sa wheels

посредством кронштейнов обеспечивает создание застойной зоны на участке движения лопаток навстречу потоку. Это приводит к уменьшению сопротивления на движущихся навстречу потоку лопатках, увеличению скоростного напора на рабочем ходе лопаток, что способствует увелртченрю мощности водяного колеса, и в то же время предохраняет движущиеся навстречу потоку лопатки от плывущего в потоке мусора.by means of brackets ensures the creation of a stagnant zone in the area of movement of the blades towards the flow. This leads to a decrease in resistance on the blades moving towards the flow, an increase in the pressure head on the working stroke of the blades, which contributes to an increase in the power of the water wheel, and at the same time protects the blades moving towards the flow from the debris floating in the stream.

Выполнение каркаса водяного колеса содержащим радиально расположенные спицы, соединенные ободом, повышает жесткость каркаса водяного колеса, что способствует уменьешпо его массы.The implementation of the frame of the water wheel containing radially spaced spokes connected by a rim increases the rigidity of the frame of the water wheel, which contributes to the reduction of its mass.

Выполнение каркаса в виде шайб, прикрепленных к валу колеса, повышает технологичность изготовления рабочего колеса, поскольку шайбы могут изготавливаться в виде штампованых деталей.The implementation of the frame in the form of washers attached to the shaft of the wheel increases the manufacturability of the manufacture of the impeller, since the washers can be made in the form of stamped parts.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. Ка рис.1 водяное колесо показано при виде сверху. На рис. показан разрез 1-1 на рис.1.The essence of the utility model is illustrated by drawings. As shown in Fig. 1, the water wheel is shown in plan view. In fig. section 1-1 is shown in Fig. 1.

Полезная модель устроена следующрш образом.The utility model is arranged as follows.

Водяное колесо оодержит вертикальный вал 1, каркас, содержащий спицы 2, и обод 3, либо шайбы (на фиг. не показаны) внутренние лопатки 4, шарнир 5, соединяющий внутренние лопатки 4 с каркасом, напрршер, со спицами 2 или ободом 3, огранргчитель 6 поворота внутренней лопаткр 4, установленный на каркасе, например, на спицах , между шарнрфом 5 и валом 1, толкатель 7, закрепленный на внутренней лопатке 4, внешние лопатрж 8, соединенные с элементами каркаса, например, с ободом 3 или шaйбa ли (на фиг. не показаны), посредстЕом дополнительных шарниров 9, упоры 10, ограничивающие перемещение внешних лопаток 8 при их повороте наружу. В предпочтительном варианте выполнения водяное колесо оснащается также ковырьком 11, соединенным с вертикальным валом 1 посредством кронштейнов IS.The water wheel contains a vertical shaft 1, a frame containing spokes 2, and a rim 3, or washers (not shown in Fig.) Inner blades 4, a hinge 5 connecting inner blades 4 with a frame, for example, with spokes 2 or rim 3, a guard 6, the rotation of the inner blade 4, mounted on the frame, for example, on the needles, between the hinge 5 and the shaft 1, the pusher 7, mounted on the inner blade 4, the external blade 8, connected to the frame elements, for example, with a rim 3 or a washer (on Fig. not shown), through additional hinges 9, stops 10, borders sensing the movement of the outer blades 8 when they are turned outward. In a preferred embodiment, the water wheel is also equipped with a pick 11 connected to the vertical shaft 1 by means of brackets IS.

Оси шарнрфов 5 и 9 параллельны вертикальному валу 1, и могут выполняться в виде разъемного соединения, упор 10 соединен с соответствующей внешней лопаткой 8 в сторону вала 1 при радргальном (рабочем) положении лопатки 8.The axis of the hinge 5 and 9 are parallel to the vertical shaft 1, and can be made in the form of a detachable connection, the stop 10 is connected to the corresponding external blade 8 in the direction of the shaft 1 at the radrgal (working) position of the blade 8.

В предпочтительном вари:анте выполнения водяное колесо оснащено шестью внутренними 4 и шестью внешнрши 8 лопатками, ра1зстояние между шарнира1 ш 5 и 9 равно 0.2...0.4 размаха L внутренней лопатки 4 в сложенной (для транспортировки) и ориентированном по казательной к окружности колеса положении лопаток 4, 8, при котором контур внутренних лопаток 4 выходит за контур внешних лопаток 8 на 0.1...0.2 размаха L внутренней лопаткр 4. Толкатель 7 соединен с внутренней лопаткой 4 и обеспечивает поворот внешней лопатки наружу от оси колеса на угол, равный 120.. .140-- (.. .140-) при повороте внутренней лопатки 4 Р1з флюгерного в рабочее положение. Защитный Козырек 11 ршеет длину, примерно равную радиусу R колеса (0.9.. .1.1R), равному рас-стоянрш от центра до шарниров 5 внутренних лопаток 4, ширину не менее ширины лопаток 4, 8м, и удален от центра вала 1 посредством кронштейнов 12 на расстояние 1.1...1.5 радиуса R колеса.In a preferred embodiment, the water wheel is equipped with six inner 4 and six outer 8 blades, the distance between the hinge 1 w 5 and 9 is 0.2 ... 0.4 of the span L of the inner blade 4 in the folded position (for transportation) and oriented with respect to the wheel circumference vanes 4, 8, in which the contour of the inner vanes 4 extends beyond the contour of the outer vanes 8 by 0.1 ... 0.2 of the span L of the inner vanes 4. The pusher 7 is connected to the inner vanes 4 and ensures that the outer vanes rotate outward from the wheel axis by an angle equal to 120 .. .140-- (.. .140- ) when turning the inner blade 4 P1z vane in the working position. The Protective Visor 11 tears a length approximately equal to the radius R of the wheel (0.9 .. .1.1R), equal to the distance from the center to the hinges 5 of the inner blades 4, the width of at least the width of the blades 4, 8 m, and removed from the center of the shaft 1 by means of brackets 12 to a distance of 1.1 ... 1.5 of the radius R of the wheel.

Водяное колесо может составляться ие нескольКРК модулей, закрепленных на едином вертикальном валу (на фр1г. не показано). Водяное колесо функщюнирует следующш образом. Водяное колесо устанавливается в поток с вертикальной ориентацией вала 1, и положением кромки защр1тного козырька 11 и вала 1 на одной прямой о направленрюм течения потока. Внешние 8 и внутренние 4 лопатки, находящиеся в застойной зоне (позади защитного козырька 11) находятся во флюгерном положении, т.е. сложены между собой и ориентированы примерно по касательной к окружности колеса, а именно, вдоль равнодействующей скорости потока в застойной зоне и окружной скорости колеса. При выходе очередной пары лопаток 4, 8 из застойной зоны на них действует давление набегающего потока. Это давление действует, в основном, на внещнюю лопатку 8, которая при этом опирается на толкатель 7 внутренней лопаткр 4. Поскольку часть контура внутренней лопатки 4 выходит за контур внещней лопатки 8, то на эту часть лопатки 4 также действует давление набегающего потока, что и приводит к повороту внутренней лопатки 4 в рабочее, т.. радиальное положение. При этом связанный с внутренней лопаткой 4 толкатель 7 поворачивает внешнюю лопатку 8 в рабочее положение, т.е. наружу. По мере поворота внутренней лопатки 4 в рабочее положение, и соответственно, поворота внешней лопатки 8 толкателем 7 наружу, а также за счет вращения самого колеса угол атаки d внешней лопатки 8 уменьшается, что приводит к уменьшению гидродинамической ср1лы, прижимающей внешнюю лопатку 8 к толкателю 7 внутренней лопатки 4, а затем при дальнейшем вращении колеса эта гидродна 1ическая сила стремится повернуть внешнюю лопатку 8 наружу до кэзания упором 10 каркаса, например, спиц S или шайб (на фиг. не показано) каркаса колеса. При этом внешняя лопатка занимает ра бочее, т.е. радиальной положение к моменту времени, когда она находится перпендикулярно вектору скорости набегающего потока, при котором на вал 1 передается максимальный крутящий момент. В таком положении лопатк - 4, 8 совершают рабочрш ход, после завершения которого они снова попадают в застойную зону. В застойной зоне сила сопротивления лопаток 4 и 8 стремится поставить их во флюгерное положение, лопатки 4, 8 прижимаются друг к другу и ориентируются примерно по касательной к окружности колеса. Водяное колесо может использоваться без козырька 11. Однако, при установке водяного колеса в потоке с указанным вьже положением козырька 11 за ним возникает застойная зона, что приводит к уменьшению сопротивления лопаток 4, 8, движущихся навстречу потоку, и в то же время увеличивается скорость потока на рабочем ходе лопаток 4, 8, что приводит к увеличению мощности на вертикальном валу 1. При размещение шарнртров 5 и 9 на расстоянии 0.2...0.4 размаха L внутренней лопатки в сложенном и ориентированном вдоль касательной к окружности колеса положении, и выполнении контура внутренней лопатки 4 выходящим на растоянрю 0.1...O.S размаха L лопатки 4 за контуры внешней лопатки 8 в указанном выше положении обеспечршается надежность работы водяного колеса путем создания достаточного момента сил для перемещения толкателем 7 внешней лопатки 8. Выполнение толкателя 7 с такрши геометрическрши параметра /ш, что угол между смежными лопаткаь/ш 4 и 8 достигает .. .140, способствует более быстрому повороту внешней лопатки 8 на рабочем ходу и увеличению суммарного размаха () водяного колеса при их движении по потоку. Как показали испытанрш, проведенные в гидроканале ГосНРЩ ЦАГИ, водяное колесо, изготовленное в соответствии с описанием полезной модели, по сравнению с наиболее близгаш аналогом имеет на 80% большрш крутящй момент на валу 1 при тех же габаритак в транспортном положении, а установка защргтного козырька 11 увеличивает снршаемую мощность на валу 1 на 50...70%. При размещенрш лопаток 4,8 Е прижатом друг к другу положенрти по касательной к окружности обеспечивает предлагаемому водяному колесу габариты, не превосходящих габариты ротора в наиболее близком аналоге. Это делает более удобной транспортрфовку предлагаемого колеса, что является очень важным в экспедициях, похода -:, на дачном или фермерском участке. Представленная в формуле и описании совокупность признаков позволяет изготовить водяное колесо на промьшленных предприятиях. Геометр гческие параметры рабочего колеса могут быть оптимизированы в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации. A water wheel can be made up of several KRK modules mounted on a single vertical shaft (not shown on fr1g). The water wheel functions as follows. The water wheel is installed in the flow with the vertical orientation of the shaft 1, and the position of the edge of the protective visor 11 and the shaft 1 on one straight line with the direction of flow. The external 8 and internal 4 vanes located in the stagnant zone (behind the protective visor 11) are in the vane position, i.e. are folded together and oriented approximately tangentially to the circumference of the wheel, namely, along the resultant flow velocity in the stagnant zone and the peripheral speed of the wheel. When the next pair of blades 4, 8 leaves the stagnant zone, the pressure of the oncoming flow acts on them. This pressure acts mainly on the external blade 8, which at the same time rests on the pusher 7 of the internal blade 4. Since a part of the contour of the internal blade 4 extends beyond the contour of the external blade 8, the free-stream pressure also acts on this part of the blade 4, which leads to the rotation of the inner blades 4 in the working, t .. radial position. At the same time, the pusher 7 connected to the inner blade 4 rotates the outer blade 8 into the working position, i.e. out. As the inner blade 4 rotates to the working position, and accordingly, the outer blade 8 pivots the pusher 7 outward, and also due to the rotation of the wheel itself, the angle of attack d of the outer blade 8 decreases, which leads to a decrease in the hydrodynamic force pressing the outer blade 8 against the pusher 7 the inner blade 4, and then with further rotation of the wheel, this hydrodynamic force tends to turn the outer blade 8 outward until the frame stops 10, for example, spokes S or washers (not shown) of the wheel frame. In this case, the external scapula occupies a position, i.e. radial position to the point in time when it is perpendicular to the free-stream velocity vector, at which maximum torque is transmitted to shaft 1. In this position, the blades - 4, 8 make a working stroke, after which they again fall into the stagnant zone. In the stagnant zone, the resistance force of the blades 4 and 8 tends to put them in a vane position, the blades 4, 8 are pressed against each other and are oriented approximately tangentially to the circumference of the wheel. The water wheel can be used without a visor 11. However, when the water wheel is installed in the stream with the position of the visor 11 indicated above, a stagnant zone arises behind it, which leads to a decrease in the resistance of the vanes 4, 8 moving towards the flow, and at the same time, the flow rate increases at the working stroke of the blades 4, 8, which leads to an increase in power on the vertical shaft 1. When placing the hinges 5 and 9 at a distance of 0.2 ... 0.4, the span L of the inner blade in the position folded and oriented along the tangent to the wheel circumference, and by performing the contour of the inner blade 4 extending to a range of 0.1 ... OS of the magnitude L of the blade 4 beyond the contours of the outer blade 8 in the above position, the reliability of the water wheel is ensured by creating a sufficient moment of force for the pusher 7 to move the outer blade 8. Execution of the pusher 7 with the geometry parameter / w, that the angle between adjacent blades / w 4 and 8 reaches .. .140, contributes to a faster rotation of the outer blade 8 on the move and increase the total span () of the water wheel during their flow. As shown by tests carried out in the GosNRSC TsAGI hydrochannel, a water wheel made in accordance with the description of a utility model, compared with the closest analogue, has 80% higher torque on shaft 1 with the same dimension in transport position, and the installation of a visor 11 increases the available power on the shaft 1 by 50 ... 70%. When the 4.8 E blades are placed, the position of the vanes pressed against each other tangentially to the circle provides the proposed water wheel with dimensions that do not exceed the dimensions of the rotor in the closest analogue. This makes it more convenient to transport the proposed wheel, which is very important in expeditions, trekking -:, on a summer cottage or a farm site. The set of features presented in the formula and description allows the manufacture of a water wheel at industrial enterprises. The geometrical parameters of the impeller can be optimized depending on the expected operating conditions.

Claims

1. The water wheel of a hydropower installation containing a vertical shaft, a frame, at least two blades, rotation limiters of the corresponding blade and hinges, the frame is connected to a vertical shaft, hinges are placed on the end of the corresponding blades, mounted on the frame and evenly distributed around the circumference of the water wheel, wherein the axis of each hinge is parallel to the vertical shaft, and the rotation limiter of each blade is located between the corresponding hinge and the vertical shaft, characterized in that The e-wheel contains additional external vanes pivotally connected to the frame, the stop of turning the external vanes outward, the internal vanes are equipped with pushers, the axis of each additional hinge is parallel to the vertical shaft of the wheel and is 0.2 to 0.4 times the span of the internal vanes folded and oriented along the tangent to the wheel circumference, in which the contour of the inner blade extends beyond the contour of the outer blade by 0.1 - 0.2 of the magnitude of the inner blade, push spruce is designed to turn the outer blades out to the angle between the blades 120 - 140 ^o .

2. The wheel according to claim 1, characterized in that the emphasis is connected to the outer blade and is directed towards the wheel shaft with the radially outward-facing position of the outer blade.

3. The wheel according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with a protective visor mounted on a vertical shaft by means of brackets, the visor has a length equal to 0.9 - 1.1 of the radius of the water wheel, equal to the distance from the center of the wheel to the internal joints blades, and the width is not less than the width of the blades of the water wheel and is removed from the axis of the shaft of the wheel at a distance of 1.1 - 1.5 radius of the water wheel.

4. Wheel according to claims 1 to 3, characterized in that the frame contains radially spokes and a rim connecting them.

5. Wheel according to claims 1 to 3, characterized in that the frame contains two washers attached to the wheel shaft.