RU88745U1 - Ветроводяное колесо г.ф. афанасьева - Google Patents
Ветроводяное колесо г.ф. афанасьева Download PDFInfo
- Publication number
- RU88745U1 RU88745U1 RU2009104441/22U RU2009104441U RU88745U1 RU 88745 U1 RU88745 U1 RU 88745U1 RU 2009104441/22 U RU2009104441/22 U RU 2009104441/22U RU 2009104441 U RU2009104441 U RU 2009104441U RU 88745 U1 RU88745 U1 RU 88745U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rails
- hub
- rotor
- pair
- rotation
- Prior art date
Links
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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
1. Ветроводяное колесо, содержащее статор в виде каркаса из, как минимум, двух рам, размещенный внутри них вертикально по центру опорный обод, ротор с горизонтальной осью вращения в виде ступицы с осевыми наконечниками, с четным числом рычагов и размещенными на них лопастями, отличающееся тем, что опорный обод, обхватывающий ротор с рычагами и лопастями, имеет одну ось симметрии, расположенную вертикально в его плоскости, по которой смещена ось вращения ротора, а конфигурация опорного обода в его плоскости выбрана такой, чтобы расстояние между двумя точками пересечения внутренней образующей опорного обода с прямой, проходящей через центр оси вращения ротора, при любом угле наклона этой прямой, было постоянно и равно расстоянию между точками соприкосновения внутренней поверхности опорного обода с противолежащими упорными роликами, установленными по центру на поперечных консольных планках, соединяющих консоли парных рычажных реек. ! 2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что ротор содержит четное число комбинированных рычагов в виде жестко закрепленных по окружности ступицы на ее краях четного числа пар реек и параллельных им парных рычажных реек, имеющих возможность перемещаться по отверстиям в ступицы при вращении ротора, а жестко закрепленные на ступице рейки размещены сзади парных рычажных реек относительно направления вращения ротора. ! 3. Колесо по п.2, отличающееся тем, что длина каждой, жестко закрепленной на ступице, рейки меньше минимального расстояния между опорным ободом и ступицей, а длина, имеющих возможность перемещаться по отверстиям в ступице, парных рычажных реек более чем в четыре раза больше дл
Description
Полезная модель относится к преобразователям энергии воды и ветра для стационарных и мобильных ветроэнергетических, речных и подводных установок.
Известно устройство, работающее на основе использования энергии ветра или воды, содержащее, как и предлагаемое устройство, ротор с осью вращения, рычаги с лопастями, размещенными на поворотных осях, создающими вращающий момент для электрического генератора, кинематически связанного с осью вращения ротора преобразователя. В известном устройстве рычаги жестко закреплены на оси вращения ротора (см. патент RU №2168652), прототип.
Недостатком прототипа является низкая эффективность преобразования энергии течений во вращающий момент на оси ротора, обусловленный использованием в работе только половины колеса, недостаточной площадью рабочих лопастей, а повышение вращающего момента связано с необходимостью увеличения габаритов и, как следствие, веса, стоимости преобразователя.
Технический результат заключается в повышении вращающего момента на оси ротора ветроводяного колеса, увеличении его чувствительности к скорости ветра за счет использования смещенной оси вращения колеса, изменяющейся длине рычагов и увеличении площади рабочих лопастей, создающих положительный вращающий момент, уменьшении веса и габаритов ветроводяного колеса, уменьшении тормозящего момента вращения.
Технический результат достигается тем, что ветроводяное колесо Г.Ф.Афанасьева содержит статор в виде каркаса из, как минимум, двух рам, размещенный внутри них вертикально по центру опорный обод, ротор с горизонтальной осью вращения в виде ступицы с осевыми наконечниками, с четным числом рычагов и размещенными на них лопастями. Особенностью является то, что опорный обод, обхватывающий ротор с рычагами и лопастями, имеет одну ось симметрии, расположенную вертикально в его плоскости, по которой смещена ось вращения ротора, а конфигурация опорного обода в его плоскости выбрана такой, чтобы расстояние между двумя точками пересечения внутренней образующий опорного обода с прямой, проходящей через центр оси вращения ротора, при любом угле наклона этой прямой, было постоянно и равно расстоянию между точками соприкосновения внутренней поверхности опорного обода с противолежащими упорными роликами, установленными по центру на поперечных консольных планках, соединяющих консоли парных рычажных реек. Ротор содержит четное число комбинированных рычагов в виде жестко закрепленных по окружности ступицы на ее краях четного числа пар реек и параллельных им парных рычажных реек, имеющих возможность перемещаться по отверстиям в ступице при вращении ротора, а жестко закрепленные на ступице рейки размещены сзади парных рычажных реек относительно направления вращения ротора. Длина каждой, жестко закрепленной на ступице, рейки меньше минимального расстояния между опорным ободом и ступицей, а длина, имеющих возможность перемещаться по отверстиям в ступице, парных рычажных реек более чем в четыре раза больше длины жестко закрепленных на ступице реек. Каждая из лопастей представляет собой комбинацию из трех, близких по длине, способных сдвигаться и раздвигаться, секций: первые из них - внутренние, плоской формы, жестко закрепленные в четырех точках с задней стороны каждой пары жестко закрепленных на ступице реек с просветом между ними; вторые - промежуточные, имеющие плоскую форму и размещенные между жестко закрепленными на ступице рейками и парными рычажными рейками, способные смещаться вдоль них в пределах длины внутренних и внешних секций; третьи - внешний секции, выполненные в виде лопастей Савониуса, закрепленные жестко в четырех точках на противоположных концах парных рычажных реек выпуклостью по направлению вращения ротора. Попарно связанные поперечными консольными планками парные рычажные рейки с соответствующими секциями лопастей через упорные ролики, установленные на внешних сторонах по центру поперечных консольных планках, опираются на внутреннюю поверхность опорного обода, способного смещать парные рычажные рейки по отверстиям в ступице, изменяя соотношение длин противолежащих рычагов, их лопастей и моментов вращения в зависимости от фазы движения ротора. Парные рычажные рейки, проходящие сквозь отверстия в ступице, опираются на парные опорные ролики, установленные между щечками вкладышей, закрепленных внутри ступицы с обеих сторон парных рычажных реек. По боковым сторонам рам вертикально ниже оси вращения ротора закреплены ветро или водозаборники.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено: фиг.1 - ветроводяное колесо Г.Ф.Афанасьева со смещенной осью вращения, комбинированными рычагами и трехсекционными лопастями в общем виде; фиг.2 - вид трехсекционных лопастей с торцевой стороны; фиг.3 - вид и расположение вкладышей с парными опорными роликами в ступице ротора.
Ветроводяное колесо Г.Ф.Афанасьева (фиг.1) содержит статор в виде каркаса из, как минимум, двух рам 1, 2, размещенный внутри них вертикально по центру опорный обод 3. Рама 1 является базовой, а рама 2 -упрочняющая конфигурацию опорного обода 3. Ротор с горизонтальной осью вращения выполнен в виде ступицы 4 с осевыми наконечниками 5, размещенными в подшиппниках 6, и четного числа комбинированных рычагов с размещенными на них комбинированными лопастями. Опорный обод 3 имеет одну ось симметрии, расположенную вертикально в его плоскости, по которой смещена ось вращения ротора. В предложенной полезной модели это смещение выбрано вверх. Конфигурация опорного обода 3 в его плоскости выбрана такой, чтобы расстояние L между двумя точками К,К пересечения опорного обода 3 с прямой КК, проходящий через центр оси вращения ротора, при любом угле наклона α этой прямой, было постоянно и равно растоянию между точками соприкосновения внутренней поверхности опорного обода 3 с противолежащими упорными роликами 7, установленными по центру на поперечных консольных планках 8, соединяющих консоли парных рычажных реек 9. Ротор содержит четное число комбинированных рычагов в виде жестко закрепленных по окружности ступицы 4 на ее краях четного числа пар реек 10 и, параллельных им, парных рычажных реек 9, имеющих возможность перемещаться по отверстиям 11 в ступице 4 при вращении ротора. Жестко закрепленные на ступице 4 рейки 10 размещены сзади парных рычажных реек 9 относительно направления вращения ротора. Длина L1 каждой жестко закрепленной на ступице 4 рейки 10 меньше минимального расстояния между опорным ободом 3 и ступицей 4, а длина, имеющих возможность перемещаться по отверстиям реек 9 более чем в четыре раза больше длины L1 жестко закрепленных на ступице 4 реек 10. Каждая из лопастей представляет собой комбинацию из трех, близких по длине, способных сдвигаться и раздвигаться секций 12, 13, 14. Первые секции 12 - внутренние, имеют плоскую форму и закреплены жестко в четырех точках с задней стороны каждой пары жестко закрепленных на ступице 4 реек 10 с просветом δ между ними. Вторые секции 13 - промежуточные, имеющие плоскую форму и размещенные между жестко закрепленными на ступице 4 рейками 10 и парными рычажными рейками 9, способные смещаться вдоль них в пределах длины внутренних и внешних секций (см. фиг.2). Третьи секции 14 - внешние, выполненные в виде лопастей Савониуса, закрепленные жестко в четырех точках на противоположных концах парных рычажных реек 9 выпуклостью по направлению вращения ротора. Попарно связанные поперечными консольными планками 8 парные рычажные рейки 9 с соответствующими секциями лопастей через упорные ролики 7, установленные на внешних сторонах по центру поперечных консольных планках 8, опираются на внутреннюю поверхность опорного обода 3, спобного смещать парные рычажные рейки 9 по отверстиям 11 в ступице 4, изменяя соотношение длин противолежащих рычагов, их лопастей и моментов вращения, в зависимости от фазы движения ротора. Парные рычажные рейки 9, проходящие сквозь отверстия 11 в ступице 4 (см. фиг.3), опираются на парные опорные ролики 15, установленные между щечками 16 вкладышей 17, закрепленных внутри ступицы 4 с обеих сторон парных рычажных реек 9. Закрепленные по боковым сторонам рам 1, 2 вертикально и ниже оси вращения ротора ветро или водозаборники 18 увеличивают поток ветра или воды, воздействующего на рабочие лопасти, повышая крутящий момент колеса. Угол 2β раскрыва ветро или водозаборников не должен превышать 60°(2β≤60°). Опорный обод 3 крепится к рамам 1, 2 с помощью кронштейнов 19, а упорные ролики 7 установлены между уголками 20, закрепленными по центру поперечных консольных планок 8. Между проекциями парных рычажных реек 9 и реек 10 на вертикальной плоскости имеется зазор 2δ, который обеспечивает безпрепятственное перемещение секций 13 лопастей между этими рейками при вращении ротора. Секции 13 лопастей смещаются вдоль рычагов на хомутах 21, свободно охватывающих парные рычажные рейки 9 и рейки 10. Ограничение перемещения секций 13 лопастей обеспечивается в точках крепления секций 12 и 14 на рейках 10 и парных рычажных рейках 9 соответственно. Выбранная конструкция предложенной полезнрй модели отличается высоким КПД преобразования.
Claims (7)
1. Ветроводяное колесо, содержащее статор в виде каркаса из, как минимум, двух рам, размещенный внутри них вертикально по центру опорный обод, ротор с горизонтальной осью вращения в виде ступицы с осевыми наконечниками, с четным числом рычагов и размещенными на них лопастями, отличающееся тем, что опорный обод, обхватывающий ротор с рычагами и лопастями, имеет одну ось симметрии, расположенную вертикально в его плоскости, по которой смещена ось вращения ротора, а конфигурация опорного обода в его плоскости выбрана такой, чтобы расстояние между двумя точками пересечения внутренней образующей опорного обода с прямой, проходящей через центр оси вращения ротора, при любом угле наклона этой прямой, было постоянно и равно расстоянию между точками соприкосновения внутренней поверхности опорного обода с противолежащими упорными роликами, установленными по центру на поперечных консольных планках, соединяющих консоли парных рычажных реек.
2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что ротор содержит четное число комбинированных рычагов в виде жестко закрепленных по окружности ступицы на ее краях четного числа пар реек и параллельных им парных рычажных реек, имеющих возможность перемещаться по отверстиям в ступицы при вращении ротора, а жестко закрепленные на ступице рейки размещены сзади парных рычажных реек относительно направления вращения ротора.
3. Колесо по п.2, отличающееся тем, что длина каждой, жестко закрепленной на ступице, рейки меньше минимального расстояния между опорным ободом и ступицей, а длина, имеющих возможность перемещаться по отверстиям в ступице, парных рычажных реек более чем в четыре раза больше длины жестко закрепленных на ступице реек.
4. Колесо по п.1, отличающееся тем, что каждая из лопастей представляет собой комбинацию из трех, близких по длине, способных сдвигаться и раздвигаться, секций, первые из них - внутренние, плоской формы, жестко закрепленные в четырех точках с задней стороны каждой пары жестко закрепленных на ступице реек с просветом между ними; вторые - промежуточные, имеющие плоскую форму и размещенные между жестко закрепленными на ступице рейками и парными рычажными рейками, способные смещаться вдоль них в пределах длины внутренних и внешних секций; третьи - внешние секции, выполненные в виде лопастей Савониуса, закрепленные жестко в четырех точках на противоположных концах парных рычажных реек выпуклостью по направлению вращения ротора.
5. Колесо по п.1, отличающееся тем, что попарно связанные поперечными консольными планками парные рычажные рейки с соответствующими секциями лопастей через упорные ролики, установленные на внешних сторонах по центру поперечных консольных планок, опираются на внутреннюю поверхность опорного обода, способного смещать парные рычажные рейки по отверстиям в ступице, изменяя соотношение длин противолежащих рычагов, их лопастей и моментов вращения в зависимости от фазы движения ротора.
6. Колесо по п.5, отличающееся тем, что парные рычажные рейки, проходящие сквозь отверстия в ступице, опираются на парные опорные ролики, установленные между щечками вкладышей, закрепленных внутри ступицы с обеих сторон парных рычажных реек.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009104441/22U RU88745U1 (ru) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Ветроводяное колесо г.ф. афанасьева |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009104441/22U RU88745U1 (ru) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Ветроводяное колесо г.ф. афанасьева |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU88745U1 true RU88745U1 (ru) | 2009-11-20 |
Family
ID=41478319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009104441/22U RU88745U1 (ru) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Ветроводяное колесо г.ф. афанасьева |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU88745U1 (ru) |
-
2009
- 2009-02-09 RU RU2009104441/22U patent/RU88745U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2632643T3 (es) | Turbina eólica | |
US8192140B2 (en) | Apparatus for use of flow energy | |
WO2014161215A1 (zh) | 全叶尖风力发电机 | |
JP4625259B2 (ja) | 縦軸風車 | |
RU88745U1 (ru) | Ветроводяное колесо г.ф. афанасьева | |
KR101455900B1 (ko) | 날개 각도 가변 구조를 가진 수직축 풍력 발전기 | |
RU86673U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU86255U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU87756U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU83104U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU86254U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU87474U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU85566U1 (ru) | Ветроколесо | |
RU84072U1 (ru) | Ветроколесо | |
RU86256U1 (ru) | Ветроколесо | |
RU85565U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
JP2007247516A (ja) | 風力発電装置 | |
RU82786U1 (ru) | Ветроколесо | |
RU88074U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU82787U1 (ru) | Ветроколесо | |
RU82785U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU84071U1 (ru) | Ветроколесо | |
RU82788U1 (ru) | Ветроколесо | |
RU81266U1 (ru) | Ветроводяное колесо | |
RU84070U1 (ru) | Ветроколесо |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20091211 |