ЛОПАСТЬ ВЕТРОКОЛЕСА Российский патент 1995 года по МПК F03D11/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в составе ветрогенераторов.

Известен ветроэлектрический агрегат (авт. св. СССР N 348762, кл. F 03 D 1/04, 05.10.70), содержащий поворотно-закрепленную на фундаменте башню, снабженную растяжками, и ветроколесо, причем ветроколесо установлено в проеме башни, а растяжки закреплены на ее торце.

Однако скорость вращения ветроколеса этого ветроэлектрического агрегата находится в прямой зависимости от скорости ветра, что исключает применение ветроэлектрического агрегата для выработки переменного тока.

Известен ветродвигатель (авт.св. N 697747, кл. F 03 D 1/00, 13.10.75), содержащий насаженную на вал при помощи маха лопасть с грузом-противовесом, выполненным в виде отрезка крыла.

Этот ветродвигатель имеет аналогичный недостаток.

Наиболее близким к изобретению является ветродвигатель, содержащий поворотные ветроколесо и раму, на которой расположен раструб прямоугольного сечения с вертикальными боковыми стенками и верхней и нижней пластинами, снабженный закрепленными на его боковых стенках горизонтальными осями и расположенными перед ними по ходу воздуха козырьками, один из которых размещен над верхней пластиной, другой под нижней, а пластины установлены на осях с возможностью поворота.

Этот ветродвигатель имеет меньшую зависимость скорости вращения ветроколеса от скорости ветра, однако его конструкция громоздка и сложна конструктивно.

Целью изобретения является упрощение конструкции ветроколеса с одновременным повышением равномерности его вращения.

Для этого в основании лопасти ветроколеса выполнено продольное цилиндрическое отверстие, в котором с возможностью перемещения расположена круглая шайба, торцом прикрепленная к профилированному стержню, имеющему винтовую закрутку, в основании же лопасти закреплена неподвижно другая шайба, отверстие которой соответствует профилю стержня, а между шайбами расположена пружина.

На фиг.1 представлена лопасть в разрезе; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Лопасть ветроколеса содержит корпус 1, имеющий аэродинамическую форму. В основании лопасти выполнено цилиндрическое отверстие 2, в котором с возможностью перемещения расположена круглая шайба 3, торцом прикрепленная к профилированному стержню 4, имеющему винтовую закрутку. В основании корпуса 1 лопасти закреплена шайба 5, отверстие которой соответствует профилю стержня 4. Между шайбами 3 и 5 расположена пружина 6. Лопасть крепится к ветроколесу 7 с помощью профилированного стержня 4.

Лопасть ветроколеса работает следующим образом.

При вращении лопасти на нее действует центробежная сила, которая, сжимая пружину 6, будет перемещать корпус 1 лопасти по профилированному стержню 4. При этом шайба 5, прикрепленная к корпусу 1 лопасти своим отверстием, будет скользить по профилированному стержню 4, имеющему винтовую закрутку, а следовательно, лопасть начнет разворачиваться вдоль продольной оси, что изменит ее угол атаки к набегающему потоку. Параметры профилированного стержня 4 и пружины 6 подобраны таким образом, что при малых рабочих скоростях ветра лопасть имеет наивыгоднейший угол атаки к ветру, а при превышении скорости ветра некоторого значения угол атаки лопасти начинает изменяться и становится неоптимальным, что позволяет сгладить зависимость угловой скорости вращения ветроколеса от скорости ветра.

Применение предлагаемого изобретения позволит упростить конструкцию ветроколеса при одновременном повышении равномерности его вращения.

Использование: в ветроэнергетике. Сущность изобретения: в лопасти ветроколеса, содержащей корпус, имеющий аэродинамическую форму, в ее основании выполнено продольное цилиндрическое отверстие, в котором с возможностью перемещения расположена круглая шайба, торцом прикрепленная к профилированному стержню, имеющему винтовую закрутку. В основании лопасти закреплена неподвижно другая шайба, отверстие которой соответствует профилю стержня, а между шайбами расположена пружина. 2 ил.

ЛОПАСТЬ ВЕТРОКОЛЕСА, содержащая корпус, имеющий аэродинамическую форму, отличающаяся тем, что в основании лопасти выполнено продольное цилиндрическое отверстие, в котором с возможностью перемещения расположена круглая шайба, торец шайбы прикреплен неподвижно к профилированному стержню, имеющему винтовую закрутку, причем в основании лопасти закреплена неподвижно другая шайба, отверстие которой соответствует профилю стержня, при этом между шайбами установлена пружина.