ЛОПАСТЬ ДЛЯ ВЕТРОВОДЯНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ПРИНУДИТЕЛЬНО ПОВОРАЧИВАЕМЫМИ ПЕРЬЯМИ ИЛИ ЛОПАСТЯМИ Советский патент 1930 года по МПК F03D3/06 

В предлагаемой лопасти для ветроводных двигателей с принудительно поворачиваемыми перьями или лопастями, в целях повышения коэффициента полезного действия, применяются два крыла, поворотно закрепленные на осях в принудительно вращаемом остове. Крылья снабжены плечами, соединенными с пружинами, удерживающими крылья в рабочем положении и не препятствующими повороту их при выключении двигателя, в случае превышения допустимого давления ветра.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает, вид сверху двигателя с предлагаемыми лопастями; фиг. 2 - вид лопасти сверху; фиг. 3, 4 и 5 - то же, для иных форм выполнения лопастей; фиг. 6 - общий вид лопасти в аксонометрической проекции.

При применении предлагаемых лопастей для ветроводяных двигателей, последние могут иметь, например, следующее устройство: на вертикальном рабочем валу 1 (фиг. 1) насаживаются две или несколько крестовин 2, соединяемых между собой рядом стержней 4, являющийся осями лопастей 3 (фиг. 1 и 6). Последние, при действии двигателя, помимо общего вращения вокруг вала 1 совместно с крестовинами 2, имеют еще относительное вращение около осей 4, при чем угловые скорости переносного (вокруг вала 1) и относительного (около осей 4) движений берутся такими, чтобы лопасти 3 в любом месте окружности, описываемой крестовиной, находились в наивыгоднейшем положении по отношению к направлению движения среды, энергию которой двигатель использует. Как видно по фиг. 1, поток воздуха или воды, перемещающийся по стрелкам А, воздействует на лопасти 3 таким образом, что составляющая С общего давления «а» среды на лопасть, создающая вращающийся момент, в большинстве случаев превышает другую составляющую «в», идущую лишь на деформацию крестовин 2 и вала 1 (в данном случае, одному обороту лопасти 3 соответствуют два оборота двигателя). Сами лопасти устраиваются так, что около осей 4 принудительно вращается остов 19 (фиг. 2), в котором на осях 4 поворотно закреплены два крыла 3₁, 3₁, снабженные плечами 20, соединенными с пружинами 21. Последние при нормальной работе двигателя удерживают крылья 3₁, 3₁, в рабочем положении АВ, а при превышения ветром допустимого давления не препятствуют выключению двигателя путем поворота крыльев действием ветра в положении AB.

При желании, взамен двух крыльев 3₁, 3₁, (фиг. 2), можно применять и одно крыло 3 (фиг. 3), которое также повортно закрепляется на оси 4₁ в остове 19, принудительно вращаемом и имеющем вид диска с углублением для ролика 22. Последний, подвергаясь давлению пружины 21, удерживает крыло 3 в рабочем положении AB в условиях нормального режима работы двигателя и выходит из углубления при сильном ветре, когда крыло 3 занимает положение АВ, поворачиваясь вокруг упомянутой оси 4₁. Лопасть может состоять из двух же крыльев, при чем каждое крыло имеет две шарнирно связанные между собой половины 3, 3₁ в 3, 3 (фиг. 4) из коих половины 3 крыльев снабжаются выступающими частями 23, образующими упоры для половин 3₁ и 3₁₁, снабженных, в свою очередь, плечами 20, притягиваемыми пружинами 21 к остову 19, принудительно поворачиваемому на оси 4. При сильном ветре крылья из рабочего положения АВ, поддерживаемого пружинами 21, переходят в положение A₁B₁, при чем пружины не препятствуют при этом перегибу их вокруг шарниров 4₁, 4₁.

Наконец, при применении одного крыла, лопасть может выполняться так, что упомянутое крыло 3 (фиг. 5) снабжается двумя шинам 24, входящими во впадины остова 19, вращаемого как и раньше, принудительно на оси 4. При рабочем положении АВ крыла шипы удерживаются в указанных выемках пружинами 21, которые, однако, не препятствуют повороту крыла в положении АВ около одного из шипов при сильном ветре. В целях предотвращения возникновения вихрей и дрожания крыла, лопасти могут снабжаться щитками 25 (фиг. 6), расположенными вверху и внизу крыльев 3.

1. Лопасть для ветроводных двигателей с принудительно поворачиваемыми перьями или лопастями, характеризующаяся применением в принудительно поворачиваемом на оси 4 остове 19 (фиг. 1 и 2) двух крыльев 3₁, 3₁, поворотно закрепленных на осях 4₁ и и снабженных плечами 20, соединенными с пружинами 21, удерживающими крылья в рабочем положении и не препятствующими повороту их, с целью выключения двигателя при превышении допустимого давления ветра.

2. Форма выполнения охарактеризованной в п. 1 лопасти, отличающаяся применением взаимен двух крыльев - одного крыла 3 (фиг.3), поворотно закрепленного на оси 4₁, в остове 19, принудительно вращаемом и имеющем вид диска с углублением для ролика 22, подвергающегося давлению пружины 21 и удерживающего крыло в рабочем положении, с которого оно сходит, поворачиваясь около указанной оси 4₁, при сильном ветре.

3. Форма выполнения охарактеризованной в п. 1 лопасти, отличающаяся тем, что каждое крыло состоит из двух шарнирно связанных между собой половины 3, 3₁ и 3, 3₁₁ (фиг. 4), из коих половины 3 крыльев снабжаются выступающими частями 23, образующими упоры для половин 3₁ и 3₁₁, снабженных, в свою очередь, плечами 20, притягиваемыми пружинами 21, к остову 19, принудительно поворачиваемому на оси 4, каковые пружины удерживают крылья в рабочем положении и не препятствуют их перегибу при сильном ветре.

4. Форма выполнения охарактеризованной в п. 1 лопасти, отличающаяся применением, взаимен двух крыльев, - одного крыла 3 (фиг. 5), снабженного двумя шипами 24, входящими во впадины остова 19, принудительно поворачиваемого на оси 4, каковые шипы удерживают при рабочем положении крыла в указанных выемках пружинами 21, не препятствующими повороту крыла около одного из шипов, при сильном ветре.

5. Применение к охарактеризованным п.п. 1-4 лопастям щитков 25 (фиг. 6), расположенных верху и внизу крыльев 3, с целью предотвращения возникновения вихрей и дрожания крыла.