Саморегулирующийся ветряный двигатель Советский патент 1926 года по МПК F03D7/02 

Предлагаемый ветряный двигатель предназначается для железных дорог, сельского хозяйства и электрификации и имеет целью простоту и дешевизну устройства в связи с возможностью использовать для него дешевые материалы: дерево (обработанное исключительно топором и рубанком) и старый железнодорожный лом (сношенные и снятые с колес бандажи, изогнутые швеллера и угольники от разбитых вагонов, старые рельсы, сносившиеся и снятые вагонные оси и дымогарные трубы).

Двигатель изображен на фиг. 1 - 20 схематического чертежа.

Саморегулирующийся ветряный двигатель с боковым расположением рабочего колеса по отношению к вертикальной оси вращения устанавливается на конической деревянной или рельсовой башне с раскосами на сторонах и соединительным вагонным бандажем / наверху (фиг. 1 - 3).

Внутрь башни сквозь кольцо бандажа спускается стояк 2 (фиг. 15), составленный из двух сплоченных и перевязанных между собою бревен, в нижнем конце врубленных друг

в друга и зажимающих конец газовой трубы 3 (фиг. 4), служащей цапфою и залитой внизу баббитом, образующим подшипник для рабочего наклонного вала 9 (внизу в оба бревна стояка врезан швеллер 4 с отверстием для пропуска трубы 3). Нижним, выступающим из стояка, концом труба входит в отверстие железной плиты 5, уложенной на балках, связывающих попарно ноги башни. Центр отверстия железной плиты и центр бандажа лежат на одной вертикали и стояк, спущенный на плиту и направляемый вверху роликами, не изменяет своего вертикального положения, куда бы его не повернул, меняющий свое направление ветер. Весь вес ветряного двигателя передается швеллером внизу стояка на железную плиту. Стояк сжимается вверху двумя схватками 6, из коих одна удерживает неподвижную ось 7. Эта ось в работе двигателя не принимает участия, так как ветряное колесо передает работу посредством втулки S. Таким образол разгружается и ось ветряного колеса и она может быть сделана меньшего диаметра. Ось 7 и втулка 8 устраиваются в зависимости

от назначения двигателя и его размеров: для меньших двигателей, согласно фиг. 5, а для больших, согласно фиг. 6. Втулка, согласно фиг. 5, удерживающая махи рабочего колеса, сделана из обрезка дымогарной или буровой трубы, снабженной залитыми внутри трубы баббитовыми подшипниками для конического конца оси 7. Втулка 8 (фиг. 5) может быть при разработке конического колеса оси 7 вместе с подшипниками продвинута гайкой, поставленной на переднем конце оси. Для передачи вращения валу 9 втулка снабжается коническим зубчатым колесом, сцепляющимся с шестернею, заклиненною на валу 9 или на передаточном валу, сцепляющимся при посредстве зубчатой передачи с вертикальным валом, занимающим в данном случае центральное положение (фиг. 14).

Для двигателей больших размеров применяется более сложная втулка 8 (фиг. 6, 9, 12 и 13), склепанная из четырех швеллеров. Последние удерживают составные баббитовые подшипники, при чем передний выполняется гребенчатым, обхватываюпдим гребенчатую цапфу конца 1сонической части неподвижной оси 7. На фиг. 9, 12 vt 13 изображены втулка с приклепанными угольниками, от которых идут тяги к мехам, передний подшипник с залитой гребенчатой шейкой оси ветряного колеса и задний подшипник; на фиг. 10 изображен диск для прикрепления махов ветряного колеса.

Каждый подшипник состоит из двух крыщек, при чем каждая крышка может быть совершенно отдельно и независимо от другой ослаблена, нажата и даже совсем снята для осмотра, исправления и даже для новой заливки на валу, не разбирая двигатель.

У самого конца втулки, за вторым подшипником (фиг. 11), к четырем граням втулки привернуты четыре куска рельс, которые образуют восемь спиц обода деревянного круга, к которому затем привернуто стальное зубчатое колесо, сцепляющееся со стальной шестерней на наклонном валу.

При этом получается довольно толстый деревянный круг, боковую поверхность которого можно использовать как тормазное колесо.

Ось ветряного колеса у больших двигателей отличается от оси двигателей меньшего размера главным образом тем, что в переднем конце ее сделаны проточки для гребенчатого подшипника. Если двигатель предназначен для передачи вращательного движения приводу, то наклонный вал, спускающийся от верхней шестерни, пересекает ось ветряного колеса, которую поэтому приходится протянуть только до вала: круглая часть оси 7 (фиг. 6) доходит до наклонного вала 9 и на длину от этого вала до заднего подшипника зажимается сначала между двумя рельсами (фиг. 6 и 11), затем по выходе из втулки захватывается еще второй парой рельс (фиг. 7) и в этом виде такая составная ось укладывается и закрепляется на бревне схватки 6 (фиг. 1, 2 и 7); в прозор, получившийся .между рельсами, пропущен наклонный вал 9 двигателя, который затем внизу проходит сквозь смятую трубу 3 (фиг. 4), в которой и заливается баббитом; вал, выйдя из трубы, соединяется посредством муфты (фиг. 8), и муфты (фиг. 13) с вертикальным приводом, от которого идут все передачи к машинам.

На фиг. 15 изображен быстроходный двигатель с соответствующей передачей. Стояк опущен на плиту, уложенную на балках, связывающих ноги башни; под этими балками ставятся вторые связи и на них установлен подпятник со спущенным на него вертикальным валом двигателя. Между балками на валу закреплен массивный деревянный шкив, от которого посредством фрикционной передачи (вертикальными и горизонтальными нажимными шкивами) передано врашательное движение машинам.

Для двигателей, передающих качательное движение (фиг. 16), ось ветряного колеса тоже может быть цельной или составной, так как штанга от коромысла может пройти мимо оси колеса при соответствующем устройстве.

Рекомендуется применять многолопастное ветряное колесо (фиг. 17) с махами, скрытыми внутри лопасти, профиль которой и соединение с поперечина.ми изображено на фиг. 18 и 19. Саморегулирование производится посредством устройства соединенного с рулем. На двигателе, с противоположной стороны ветряного колеса расположен подвижной руль (фиг. 3 и 4), который состоит из бревна Не поперечными широкими тесинами, между которыми пропущены тонкие доски фанеры. Бревно руля на конце, обращенно.м к двигателю, имеет железную проушину, которая продета в железный шкворень внизу наклонно поставленного бревна 2 (фиг. 1 и 15); такой же шкворень поставлен и на верху этого бревна и от него проведена рулевая тяга 13. На этих двух шкворнях руль в пределах девяносто градусов может совершенно свободно перемещаться. Значит, он может встать в положение перпендикулярное плоскости вращения ветряного колеса и может перейти в положение ей параллельное; или же он может остановиться где-либо между этими пределами. Крайние положения будут- работа и остановка, промежуточные-будут соответствовать саморегулировке, вызванной усилением ветра. Бревно 72 (фиг. 1, 2, 3 и 15) поставлено наклон г но в двух направлениях - вперед, и в сторону сноса оси ветряного колеса, и этот наклон сделан таким, что свободный, ничем не связанный руль, всегда стремится занять положение параллельное плоскости вращения ветряного колеса. Под схватками, зажимающими стояк выше бандажа, укреплено бревно 14 (фиг. 1, 2 и 3), на конце которого подвешен коленчатый рычаг, сделанный из кривого бревна; на длинном плече этого рычага помещен груз, а короткое плечо посредством роликов 16, 17 и 18 соединено цепью через проущину 79 (фиг. 2) с бревном 77 руля. Эта цепь, действием тяжести груза, всегда оттягивает руль на себя и устанавливает его в положение против ветряного колеса; а так как руль всегда стоит по ветру, то, значит, колесо будет стоять против ветра, т.-е. в рабочем положении. Из этого рабочего положения ветряное колесо всегда стремится выйти, вследствие того, что его ось снесена в сторону. Для того, чтобы сделать саморегулировку более плавной, рекомендуется устанавлтать руль на бревне наклонном в сторону сноса ветряного колеса.

Если двигатель предназначен для электрификации, то предлагается еще следующее са.морегулирующее устройство.

Руль (фиг. 1-3 и 15) прикреплен поворотно к наклонному бревну 72, оттягиваемого нагруженным коленчатым рычагом 75 и снабженного поворотным щитком 27. Последний соединен тягою 25 с пружинною ручкой реостата 26 для включения и выключения всполгогательного электромотора. При усиленном ветре щиток будет оттягивать пружину назад, а электромотор пускаться в ход и производить какую-нибудь временную работу (например, накачивание воды в запасный бак). При ослаблении ветра пружина остановит электромотор так, что ветряное колесо будет разгружено.

Пуск в ход и остановка двигателя производятся помощью тяги, идущей из машинного помещения вверх к кольцу 22 (фиг. 20). Это кольцо представляет простой колесный обод, или для больших двигателей вагонный бандаж. Он обхватывается двумя парами роликов, привернутых к толстой дубовой доске 27, которая цепью, проходящей вверху через ролики 22 и 23 (фиг. 2 и 3), соединена с рулевой проущиной 79.

Указанное на чертеже положение двигателя соответствует его рабочему положению. Грузовой рычаг опущен, значит, ветряное колесо работает. Если же из машинного помещения потянуть кольцо 22 вниз, то цепь, идущая к рулевой проушине 79, переставит руль в положение параллельное колесу и двигатель будет остановлен.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТ а.

1. Саморегулирующийся ветряный двигатель с боковым расположением

рабочего колеса по отношению к вертикальной оси вращения, характеризующийся совокупным применением: а) стояка 2 (фиг. 1 -4 и 15), состоящего из двух сплоченных и перевязанных между собою бревен, в нижнел конце врубленных друг в друга и зажимающих конец газовой трубы 3, служащей цапфою стояка и залитой внизу баббитом, образующим подшипник для рабочего наклонного вала 9, каковой стояк вверху сжимается двуЛ1Я схватками 6, из коих одна удерживает неподвижную ось 7; б) втулки 8 (фиг. 5), удерживающей махи рабочего колеса и сделанной из обрезка дымогарной или буровой трубы, снабженной залитыми внутри трубы баббитоВЫЛ1И подшипниками для конического конца вышеупомянутой оси 7, по которому при разработке втулка вместе с подшипниками может быть продвинута гайкой, поставленной на переднем конце указанной оси, при чем для передачи вращения валу 9 втулка снабжается коническим зубчатым колесом, сцепляющимся с шестернею, заклиненною на валу 9 или на передаточном валу, сцепляющимся при посредстве зубчатой передачи с вертикальным валом, занимающим в данном случае центральное положение (фиг. 14), и в) руля (фиг. 1 -3, 15). поворотно прикрепленного к наклонному бревну 72, оттягиваемого нагруженным коленчатым рычагом 75 и снабженного поворотныл щитком 27, соединенным тягою 25 с пружинною ручкой реостата 26 для включения и выключения вспомогательного электромотора.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 ветряного двигателя, отличающееся применением для рабочего колеса втулки 8 (фиг. 6, 9, 12 и 13), склепанной из четырех швеллеров, удерживающих составные баббитовые подшипники, из коих передний выполняется гребенчатым, обхватывающим гребенчатую цапфу конца конической части неподвижной оси 7.

Типо-лыюграфил «Красный Печатник, Ленинград, Международный, 75о о 7 о о 1 ciil i gr