UA152937U - Ротор горизонтального вітрогенератора - 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, лопаті виготовлені із пластин як частини випукло-угнутих поверхонь обертання, осі обертання яких співпадають з віссю обертання ротора, сторони двох пластин лопатей, що найближче знаходяться від осі ротора, утворюють v-подібний простір. Додатково торцеві ділянки пластин лопатей, які ближче знаходяться до осі обертання ротора, розміщують на мінімальній технологічно необхідній відстані з можливістю регулювання.

Description

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

Відомий горизонтально-вертикальний вітродвигун (інноваційний патент Республіки

Казахстан К/А431317 МПК РОЗО 1/00, РОЗО 3/00, ГОЗО 3/06, 30.06.2016 р.І|, в якому за рахунок шнекоподібних лопатей відбувається збільшення густини потоку енергії за вітроколесом, що приводить до збільшення коефіцієнта використання енергії вітру, а із-за взаємного обертання ротора і статора в протилежні сторони збільшується частота обертання і можливість виробляти електроенергію при малих швидкостях вітру як у вертикальних, а при великих швидкостях у горизонтальних вітрогенераторах. До недоліків даного винаходу можна віднести виникнення значного шуму із-за розбурхування повітря шнековими лопатями.

Відомий також 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

ЕОо301/06, В64С 11/00, ВбЗН 1/14, 26.08.2014 р.). Суттєвими недоліками такого ротора є те, що за верхнім краєм угнутої бокової поверхні створюються турбулентні потоки, що приводить до гальмування лопаті; вся площа випуклої бокової поверхні, при обертанні навколо осі, відштовхує середовище в об'ємі обертання поверхні, розбурхує його, спричиняє шумові ефекти та вібрації, а також стримує обертання лопатей.

Найбільш близьким за технічною суттю до ротора, що заявляється, є ротор Крисака, що містить щонайменше дві дугоподібні лопаті, які розташовані навколо його осі обертання, при цьому кожна з дугоподібних лопатей зв'язана кріпильним елементом, пластини лопатей ротора

Зо 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 (Патент України на корисну модель Мо 146546 МПК РОЗВ 3/08, РОЗВ 3/12, гОЗО 106, вб4С 11/16, 24.02.2021 рі. В цьому роторі з'єднання пластин лопатей створює конусоподібну поверхню, яка при обертанні відштовхує середовище, що може спричинити незначний шум.

В основу корисної моделі поставлена задача за допомогою нових конструктивних рішень забезпечити більш ефективну роботу ротора з мінімальним рівнем шуму і вібрації.

Поставлена задача вирішується тим що, ротор містить щонайменше дві дугоподібні лопаті, які розташовані навколо його осі обертання, при цьому кожна з дугоподібних лопатей зв'язана кріпильним елементом, лопаті виготовлені із пластин як частини випукло-угнутих поверхонь обертання, осі обертання яких співпадають з віссю обертання ротора, сторони двох пластин лопатей, що найближче знаходяться від осі ротора, утворюють у-подібний простір. Додатково торцеві ділянки пластин лопатей, які ближче знаходяться до осі обертання ротора, розміщують на мінімальній технологічно необхідній відстані з можливістю регулювання.

Ротор відрізняється тим, що при збільшенні кількості лопатей і при збільшенні відстані розміщення лопатей від осі ротора, відповідно збільшують розміри умовних колових поверхонь обертання, з яких виготовляють пластини лопатей.

Суть корисної моделі пояснюють креслення.

На фіг. 1 зображена схема утворення лопаті запропонованого ротора із частинами угнутої і випуклої поверхнями, де 1 - вісь обертання, 2 - випукла колова поверхня, З - пластина лопаті, яка виготовлена із випуклої колової поверхні 2, 4 - пластина лопаті, яка виготовлена із угнутої конусоподібної колової поверхні, 5 - лінія приєднання торцевих ділянок пластин.

На фіг. 2 зображено - вигляд ротора зі сторони напряму руху на нього потоку середовища, де 1 - вал ротора, який співпадає із його віссю обертання, 2 - кріпильні елементи лопатей, З - пластина, виготовлена із випуклої поверхні, 4 - пластина, виготовлена з угнутої конусоподібної колової поверхні, 5 - лінія приєднання торцевих ділянок пластин лопатей, вздовж якої розміщена мінімальна відстань між торцями пластин З і 4.

Запропонований ротор працює наступним чином: при використанні ротора у складі бо вітродвигуна, його розташовують горизонтально на зустріч вітровому потоку. Вітровий потік завдяки дії сил тиску на поверхні пластин З і 4 лопатей при переміщенні вздовж м-подібного простору створює крутний момент і обертає лопаті за допомогою кріпильних елементів 2, і валу 1, який співпадає з віссю обертання ротора. Незначна частина вітрового потоку проходить через проміжок 5. Завдяки наявності проміжку 5 між торцями пластин З і 4, як і кожна частинка їх поверхні, пронизують об'єм повітря або середовища, в якому обертаються, і не розбурхують його, тобто не створюють шуму. Незначний шум виникає лише із-за утворення завихрень на торцевих ділянках пластин при виході повітря із м-подібного простору.

Використання ротора у горизонтальних вітрогенераторах дає можливість виробляти енергомашини широкого діапазону потужностей, так як кількість лопатей можна збільшувати при розміщенні їх в одній площині або в паралельних площинах, а також не порушувати екологічний стан навколишнього природного середовища.

Для реверсивної роботи ротора, при його використанні як вузла вентилятора чи гребного гвинта човна до валу під'єднують двигун. Рух потоку середовища забезпечується шляхом постійного витіснення об'єму середовища із простору, який знаходиться між пластинами лопатей, новими порціями середовища, що надходить. Так як поверхні пластин лопатей при обертанні пронизують середовище, не розбурхують його, не викликають турбулентність, то робота роторів відбувається 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, лопаті виготовлені із пластин як частини випукло-угнутих поверхонь обертання, осі обертання яких співпадають з віссю обертання ротора, сторони двох пластин лопатей, що найближче знаходяться від осі ротора, утворюють му-подібний простір, який відрізняється тим, що додатково торцеві ділянки пластин лопатей, які ближче знаходяться до осі обертання ротора, розміщують на мінімальній технологічно необхідній відстані з можливістю регулювання.

2. Ротор за п. 1, який відрізняється тим, що при збільшенні кількості лопатей і при збільшенні відстані розміщення лопатей від осі ротора, відповідно, збільшують розміри умовних колових Зо поверхонь обертання, з яких виготовляють пластини лопатей. я ШК К ух х и г й х я ОВК че дя рий ЕН

Фіг. 1