UA146546U - Ротор крисака - Google Patents

Abstract

Ротор містить щонайменше дві дугоподібні лопаті, які розташовані навколо його осі обертання, при цьому кожна з дугоподібних лопатей зв'язана кріпильним елементом, згідно з корисною моделлю пластини лопатей ротора виготовлені із фігурних колоподібних поверхонь обертання, всі траєкторії точок поверхонь яких при обертанні навколо осі ротора відтворюють умовні колові поверхні, при цьому торцеві ділянки пластин лопатей ротора з'єднані по фігурній лінії з можливістю утворення простору між пластинами.

Description

Корисна модель належить до галузі енергомашинобудування і може бути використана при виробництві роторів вітрогенераторів, вентиляторів, гідротурбін, гребних гвинтів човнів.

Відомий вертикальний ротор, який містить як мінімум чотири дугоподібні лопаті, які розташовані навколо осі обертання і кожна з яких пов'язана з кріпленням, розташованим вздовж осі обертання ротора під кутом, що утворює вигнуту бічну поверхню, дугоподібної лопаті, розташованої близько до площини, яка паралельна осі обертання ротора. Верхній край вигнутої бічної поверхні нижньої дугоподібної лопаті пов'язаний потоком з краєм увігнутої бічної поверхні верхньої дугоподібної лопаті (Патент України на корисну модель Мо 119331 МПК РОЗО 1/06, 25.09.2017 р... Конструктивне виконання лопатей та робочих елементів ротора забезпечує високий ступінь використання енергії вітру, разом з тим значно розбурхує середовище в об'ємі обертання, що спричиняє значний шум і вібрації.

Відомий також вітродвигун, що містить вітрове колесо, виконане у вигляді конічної поверхні, на якій закріплені під кутом до неї спіралеподібні лопаті, а на вершині конічної поверхні розміщений розсікач повітряних потоків (Патент України на винахід Мо 96840, МПК РОЗО 1/04, 12.12.2011 р). При невисокій матеріаломісткості, підвищеному ккд, ротор викликає шумові та вібраційні ефекти.

Як найближчий аналог вибрано універсальний ротор Оніпка, який містить щонайменше дві дугоподібні лопаті, які розташовані навколо осі обертання ротора і кожна з яких зв'язана кріпильним елементом, розташованим біля осі обертання ротора, твірна вигнутої бокової поверхні дугоподібної лопаті по суті паралельна осі обертання ротора, верхній край вигнутої бокової поверхні дугоподібної лопаті з'єднаний з краєм угнутої бокової поверхні дугоподібної лопаті, при цьому угнута поверхня дугоподібної лопаті плавно нахилена від осі обертання ротора у напрямку до основи цієї лопаті, зв'язок краю угнутої бокової поверхні дугоподібної лопаті з верхнім краєм вигнутої бокової поверхні дугоподібної лопаті виконаний під кутом, а протилежний край угнутої бокової поверхні дугоподібної лопаті з'єднаний під кутом з вигнутою боковою поверхнею суміжної дугоподібної лопаті |Патент України на винахід Мо 106414 МПК гОо301/06, В64С 11/00, ВЗН 1/14, 26.08.2014 рі.

Суттєвими недоліками такого універсального ротора є утворення турбулентних потоків за верхнім краєм угнутої бокової поверхні, що приводить до гальмування лопаті; вся площа

Зо випуклої бокової поверхні, при обертанні навколо осі, відштовхує середовище в об'ємі обертання поверхні, розбурхує його, спричиняє шум, вібрації, стримує обертання лопатей.

В основу корисної моделі поставлена задача - мінімізувати шум і вібрації шляхом зміни конструкції.

Поставлена задача вирішується таким чином.

У запропонованому роторі, що містить щонайменше дві дугоподібні лопаті, які розташовані навколо його осі обертання, при цьому кожна з дугоподібних лопатей зв'язана кріпильним елементом, згідно з корисною моделлю, пластини лопатей ротора виготовлені із фігурних колоподібних поверхонь обертання, кожна точка яких розміщена з можливістю обертання відносно осі ротора по колу, при цьому торцеві ділянки пластин лопатей ротора з'єднані по фігурній лінії з можливістю утворення простору між пластинами.

Згідно з корисною моделлю при збільшенні кількості лопатей, вони розміщені поярусно або в площині, перпендикулярній осі обертання.

Ротор, що заявляється, проілюстрований кресленнями, які додаються. На Фіг. 1 зображена схематична конструкція запропонованого ротора, на Фіг. 2 - його вигляд зверху. Запропонована конструкція ротора (див. Фіг. 1, 2) містить вал 1, вісь обертання якого співпадає з геометричною віссю обертання ротора, лопаті 2, які утворені пластинами випуклою З і випукло-угнутою 4, контактні краї поверхонь, що з'єднані по лінії 5, кріпильні елементи б, а також площинні напрямні 7.

Запропонований ротор працює наступним чином: при використанні ротора у складі вітродвигуна, його розташовують горизонтально назустріч вітровому потоку. Вітровий потік завдяки дії сил тиску на поверхні пластин 3, 4 лопатей 2 при переміщенні вздовж фігурної лінії 5 з'єднання пластин лопатей створює крутний момент і обертає лопаті 2 за допомогою кріпильних елементів б і вала 1 відносно осі ротора. Так як пластини 3, 4 лопатей 2 виготовлені із колоподібних поверхонь обертання, наприклад випуклих, угнутих, циліндричних, конічних, сферичних, еліпсоїдних, гіперболоїдних або їх поєднанням, то при їх обертанні відносно осі ротора, кожна точка поверхонь лопатей обертається по колу, а краї пластин 3, 4 лопатей 2 пронизують об'єм середовища (повітря, газ, рідина або їх суміш), в якому вони обертаються, не розбурхують його і тому не створюють турбулентні потоки, шум і вібрації.

Запропонований ротор при вертикальному розміщенні його осі обертання перпендикулярно бо руху енергетичного потоку ефективно працює завдяки наявності площинних напрямних 7, які спрямовують значно більший об'єм потоку середовища на простір, що знаходиться між пластинами 3, 4 лопатей 2. Застосування площинних напрямних 7 сприяє високому енергоперетворенню руху потоку також і при горизонтальному розміщенні осі обертання ротора та перпендикулярного, до осі ротора, напряму руху енергетичного потоку.

Використання ротора у горизонтально розміщених осях вітрогенераторів дає можливість виробляти енергомашини широкого діапазону потужностей. Разом з тим їх використання не порушує екологічний стан навколишнього природного середовища. Конструктивне виконання запропонованого ротора дає можливість використовувати його, наприклад, у гідротурбінах електростанцій, а також в обладнанні для виробництва електроенергії, використовуючи припливи і відпливи морських або океанських вод.

Для реверсивної роботи ротора при його використанні як вузла вентилятора чи гребного гвинта човна або гелікоптера до вала під'єднують двигун. Перетворення механічної енергії в рух енергетичного потоку забезпечують шляхом витіснення об'єму середовища із простору, який знаходиться між пластинами лопатей, новими порціями середовища, що надходять. При цьому всі точки поверхонь пластин лопатей обертаються по колу, пронизують середовище, не розбурхують його, не викликають турбулентність і кавітацію, забезпечують рух енергетичного потоку з мінімальним рівнем шуму і вібрацій.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Ротор, що містить щонайменше дві дугоподібні лопаті, які розташовані навколо його осі обертання, при цьому кожна з дугоподібних лопатей зв'язана кріпильним елементом, який відрізняється тим, що пластини лопатей ротора виготовлені із фігурних колоподібних поверхонь обертання, всі траєкторії точок поверхонь яких при обертанні навколо осі ротора відтворюють умовні колові поверхні, при цьому торцеві ділянки пластин лопатей ротора з'єднані по фігурній лінії з можливістю утворення простору між пластинами.

2. Ротор за п. 1, який відрізняється тим, що при збільшенні кількості лопатей, вони розміщені поярусно або в площині, перпендикулярній осі обертання. Я - ще я я й й зу сви ко В ренньки ок Х З з І й й йо в ї як : т же -к й Н ; з Як кА х ЛУ пиши ее у, и і і о що ч ї КУ зе й х ІЗ Я Е :У Я СЕ і о ій хх ня виш ни ЧЕ ях ! м ще З яри ЖКХКК КАЮю сумхму ох ве у ух зминвннннн син кни соль фік КЗ с і Кі зе Ж і 3 Її КДКА: ! я Її Ей й ї і НЕ й і АК ж СЯ : оз Не: ! щі ач Й КО ії; Я у ; ач фо» Ї К- - 3 і Я й Ку х о ще 7 Ка |: У і і Кі КК; в К Що Е х г Е Я Ку йя т і я ц у. Р ж НО з я зі 1, Ко Б Її й ме у. ! й я ох: Сай б Я й ей Ка ск МЕ: Як Я ко с й м У і У Ше - й Є ой Ай як З й ! ке ее ! ща

Фіг. 1