Вертикальный ветряный двигатель Советский патент 1930 года по МПК F03D1/00 F03D7/02 

Раарежелпосхь lUorpoBofl знергни обусло«лввает большие размеры, вес. громоз.цкость, а Следоватолыно. а высокую cfoiffiotTb ветродвйтхелбй, препятствующую ях распространению. Поэтому в этой области особенно важно достижение наименьшего «веса и размеров при лаиболт.шеп простоте, компактности, прочности, надежности н долговечности. Предлагаемый вертжга.лы1ый ветряной двнгатель Н51еет целью нре тельпо разрешить -эти задачи, сохраняя в полном объеме все остальные качества хоропгего ветродвигателя, т.-е. автоматичность, саиорегуди:ровку, наибольнгее использова ш.е ветроной энергии и т. п.

В предлагаемом )ерти1кальном ветрилом Д;В11тателе npsiMeiuieTca ам-орти;)ат1}р-заледлптель хвостового поворота, состояпщй из Р)левого н(больп ого onepPHRiH, расположенного впереди Ветря ка, ди 1: етраль но ирогивололол;ио хвостовому онеренню, а для аэродннаапне ;кой саморегулировкн на )сть ветра применяется йипематпческая связь между махаан, в впдс н(чккрестно расноложепных гибких JCHT или тросов, или Г)г5кая связь в виде лучЖЛ, для устанавки двигателя, вместо башни, нримепяетгя удлпнеппая вертикальная часть говор отной головки.

На Иртсн.е фи1. 1 и.50|ражает )становку двигатеЛЯ с |)люгер 1Ы}1 хвостом: фиг. 2 - то же- бе с хвостовую, фиг. 3 - предлагаемый двигатель, фиг. 4 - т-о же с aLA opT i3aTOpOMзамедлптелем, фиг. 5 и б - пояснение работы а юртизатора. фиг. 7-п.язь махов системой аубчатьтх колес. фи1 R, 9. - о-влзь .махов

гнбкн.ми лентами, фиг. 11 - узлтковыв э(юсцбнтрики для закрепления Махов, фиг. 12 - связь махов помоичью дучка, фиг. 13-удлиненную часть поворотной тодовки.

Для усталовкн двнгателя на ветер обычно применялись два сносдаа: установка с флюгерным хвостом и бесхиоста) самоустановка ветродвигателя, поиещеваого по отношению к ветру нозадн бангни. Первый «поооб (фиг. .1) дает достаточную Астойчпвость и надажяость установки, по требует пршиене®ия большой поверхности хвостового онервния н очень длннiioff, прочной, а- следовательно, н тяжелой хвостовой, фермы во пзбежа;ш1е ее- разрушення от рабочих яа:н яжепий н вибраций.

Второй CHotoCi (фиг. 2) бес.хБос-той с-аяо}cTaiioBi:ii, не Обладая достаточной жопщость.ю, дает ьрайне «еустойчивую, ндспсжай-ную и неиадеж.ную установк}.

Б онисывасмой ког струкЦип (фиг. 3) вет1Х дв11гатель 1 и флюгерггай; хвост 2 ломещаютс.я па одв} и ту же сторону базинн позади ветоа. что дает возможность в значительной степени умепышггь xiiofTOROc oi openue 2 и жоротить фероп хвоста. ЗЮЮЕИВ ее круглым cjejiH.iiieM илн T:p;,6iiio 3, ла. з;оторой вращается ветродвигатель J.

Хвостовое. оне,рение 2 может Ярименяться здесь, любой конструкции, в том числе и л-ногоплаппой коробчатой формы. Для получения более ; 11ач1Ггел1) замедле нн.я новорота нриаеняетс { чрезвычайно и простой амортлзати) (пе вызывающий скручиванвя fiainHii). согт-оит яз небольшого рулевого оноipCiiiiii 4: (фиг. 4), расиоложеааюго «иерсдн ветряка диамет-ралыго лротиЕояодожпо XI CTOBO5iy ояе-рснию 2. Мощное действие этого простого пряшособлешш Jioa;iio выяснить C.ieiyioяц1м образом: я-ря действия б-окового ветр.а ни обьиакм-зен-иото флюгрряого х-воста (ф.ИГ. 5). -ояо схренится яовернутьси со екоростыо СчИЮГо ветра, т.-с. яриабрести одияауховую с ним Скорость. фактяче СЕя несколько за.медлиемую тро.ипез к яо;Г1П1Ш1 1;| li iriicpцяей хшста.

Работа хвоста, снабжеяяого анортялаторо.мзамедлятелем выразится с сдед-ующем виде (фиг. 6). Предс-тавш -себе, что он яодвергся

Д:вЙС:ГБЯ10 бокового еТ:ра, в 6 М/ССК.. II ЧТ-О 1Ютерхяость хвоста 2 ра-вна 10 м-, а ловерхitocTb згигедлй теля -. 2,5 я. Пака eni;e хвосг И1-тюд В1 Жеи, давловке ш сетра яа. его оасреiu;e 2 равно 44 жгр., а Давл&яяе иа за юдлитоль-а:Э1ор1Т1Изатср 4 .равно 11 кгр. Такя51 обрайом, хвост начинает яов 0рач:1шаться но стрелкам под нзбытоИ1Ы5 давле;п1« и 33 кгр. .ио так как во поворота хвостовое ояареииедшгжются по вевру. а оперение замедлителя, - нротвв ветра, то пoлy aeтCiЯ относггтсльИОе ослаблекгпе Д н1стг,яя ветра яа хвост я OTHOC-Iтелыюс Зхе усыеняе па опере-ние замедаитея)(,-я -то и другое яропоряимгальяы квадрату скоростей ветра, ист пываемых -онеуюшш:. Когда ляяейная :скарость онерелий :i;CiCT triieT 2 .и/сек., то .чаа-даиге ветра, па нпх , И слеяош1Т€льно. дальнейшего ускоретгя нолучиться не жжет, тогда ка;й без замедлятеля Могла f)H получиться скорость, блисугая к жоpiicTit ВСтра, j.-i. 6 м/се.к.; такки образом, ( ;орост1. яоворота, умезияпается )}трПе. зависямостт от ссотиотпвяяя размеров оягрсмши xisocxa 1 за.Ме.длителя, можло получить разлпчяые степелп за: 1едлен1Т 1.

Цель кянематиче-ской связя поворотяых крыльев за.к.та чаеуся в том, чтобы крылья «р ноглп поворачиваться вокруг осей СБОЯХ махч в, невамсШМо друг от друга: ояя должяы ялн: одновремеияо WG- становиться на 1ра1бочий утол, тт. выворться и-з жетра. Этим не тольад Осуществляется регуляровка, это я уничтожаются, (шзшшсируются влпяяяя ла .регуирвЕу гмррйскопичесшх :С-И1Л s дрыльях

я сил ТЯЖ6СТ1Я.

Длл осуществл-ениа этих условяй требуется, чтобы в жаждой паре диаметральяо протяво;яодшшы1х крыльев, адследние могли вращатьсЯ вокруг осей своих махов тшь ш иротивополож ые Сторады. Связь продолженных тгараллельяых иахов зуочатыми цилиндрическими «олесами, как изображбяо яа фиг. 7, где 1-ваз ветряка, 2 - крылья, 3 - махи. 4 - цилиндрмескле зубчатки. При .всей своей простоте такая связь (и вообп е зубчатая) не свободна от крупных практичесЕях яедостатк-ов, jixeaло - от треняя 11 разработкя зубцов, стужа в нпх. смазки и пр.

Нредлагаемая связь (фяг. 8) осуществляется яо. тоякях, гябкях стальных лент яля троса 3 я 5, охватьгоающях Сидящие на валу 1 оба маха 2,2 с нротявоположяых сторон на подобие нерекрестяого ремщя: одна пз гибких леггг 3 связи, охватывающая махи с разяых сторон и запреплеН|Ная на них в точках 4, а другая такая же лента 5 расаодо жеяа luepeKpecarnO с первой, охватывает махи с аругпх сторон и креоитг; в яатяж,к.у -в точках 6. При такях условиях махи взаимпо попарно с вязаяы и могут поворачиваться лишь в п|)отявоположп1,1е сторояы. Такях лепт 3, о MOHviio у-гта-новить любое количествд для о.ес яечеяия требуемой )чности:, на. фшг. 9 . с TPiHi же обозначепиямя их показало четыр;;. MofKiio пряменпть также одну очень дляивую ленту, ЯД трос. яамотав яя ее последовательно, каК: бы виптообра зпо, в нескшько переiJpecTiiijix оборото:; «дол1, яо itaxao.i (фяг. 10). В процессах работы и. саиорегулировкн крыльев, они ;(олжны нрит.чпиваться пружинами к к.aEo: Iy-л}йo упору для устаповкп на рабочий угад. При этом иружяиы, укорачиваясь, слабеют, а аг родичшшическ.ие моменты па крыльях, напротив, возрастают, ,н, iOi5 aзом, прибыточная Спла прижатия к упорам рабочего рсаоженпя крыльев оказалась бы иедостарошой. Во язбежапие зтдао на-махах 2 имеются соответстиующего профиля улитк-овые эйсцентргвш 3 (фиг. 1), к которым крепятся патяжHWO П1п-жияь1 4. Гябпяе лепты иля тросы (фяг. 12) для связи крыльев могут быть попользоваиы IB ви.де лучков 5. т;ак В часовом токарном стапже, охватывающих махи 2 ir )еплев1ных IB рамках или кронштейнах 4. трисоедтигепных к скользящей муфте 3.

Ветрякп обычно устанавляваютоя па неподвижных башнях, подставках пли столбах, спабженпых навержу подшипника.м, в которых вращается поворотная головка ветрягка. Ояяа7;:0, Фо здюгих случаях, где пе требуется очепь высокой уетаеонйи, кж на-пример, в открытых местпостм, 1яа шзвышеппостях, на зданиях и т. д., может быть с выгодой «прмеяепа бо.тее (пржтая. легкая и дешввая бе«ба

шенная .установка, закдючающаяс-я в т«, что башню заменяет уд.тенеаная, нрододженная до земи вертикальная часть почворотяой головки | вс-продвигателя 1 (фиг. 13), ондрающаяся у | (зомли в нодпятник 2, а вверху снабж&явая { подшипников 3, от -верхнего колпака, которого идут к Зй1де оттяжки (ванты) 4. Так как эта. вертикальная часть 1 воегда Новернута онредежвной стороной Е Ветру, то здесь имеется еще во13можБость нридать ей, ;во-пе1рвых, обтокаемую форлу дзя значительного уменьшения буревых лагрузок, а во-вторых, нридать ей в направления наибольшей нагрузка -соответСтвующий нрофнль наибольшего сонротивлония. Бое вме.сте взятое значительно уменьтиает ее размеры и вею.

Ц р е д м е т и а т е н т а.

1. Вертикальный ветряный двигатель, характеризующийся при менением аэгортиз-атора.-замед,1ителя хвостов&го иоворота, состоящего ИЗ рулевого вебольююта шере-аия 4, расиоложенного внереди -ветрша диаметрально нрот1шоиоложво хвостовому онерению 2.

2.Применение нрп охарактеризоваяноа в н. 1 двигателе кинематической связи между махами 2 (фиг. 8-10), состоящей из гибких связей 3. 5, расположенных крест ла крест и .закренлеЕВьк на махах в точках 4 и б, или используемых в виде л чков 5 (фиг. 12). охватывающих ма,хи и за.крен,тяемыт в рамка-х ила кронштейнах 4, присоединенных к скользящих муфтам 3.

3.Примене-ине при охарактеризованном в п. 1 двигателе. заменяющеЁ башеннлю установку, - удлиненной вертикальной 1 поворотной головки (фиг. 13), устаяавливаемой « подпятнике 2 я подшипнике 3, удерживаемом 1вантами 4, каковой части 1 жоасет быть придан удобообтекаемый профиль.

Фкг Фиг.§ Фиг.1 Фиг. а ФкгЛО -. S S 3 Фи 1ХЛ I/ ii N1 ffi«.ffc-s Фиг.8 )j л Фиг. Б I ., фрг-. п V X filj. . «3 -уяра - ,. Фягй ;1 нг.12 I ----- к / : L г . ..-v;TJf