Вертикальный ветряный двигатель Советский патент 1933 года по МПК F03D1/02 F03D7/02 

В Предлагаемом вертикальном ветряном двигателе применены ветряки, ступенчато установленные на общей оси и соединенные последовательно между собой зубчатыми передачами, яля связи которых с рабочим валом включены два отдельных приспособления с целью регулирования числа оборотов последнего, одно-для скорости ветра до 9 MJCCK, а другое -для скоростей свыше 9 м1сек. Для регулирования числа оборотов рабочего вала, при скоростях ветра 9 MJCCK применена ременная передача со шкивами переменного диаметра, образованными секторами, сдвижными по наклонным стержням, расположенным в конических поверхностях конусов, основания коих для различных осей обращены в противоположные стороны, каковые секторы связаны, при посредстве тяг, соединенных с дисками, тяги с пружинами и каната,-с рычагом регулирующего ветряного щита. Для регулирования числа оборотов рабочего вала при скоростях ветра свыше 9 л/сек присоединен к рулю поворотный щит, предназначенный для постановки плоскостей вращения ветряков под некоторым углом к направлению ветра путем поворачивания руля относительно фермы при посредстве совместно действующих двух клиньев, -из

коих один подвержен действию пружины. С целью устранения скручивания каната применен вертлюг с опорными шариками.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает общий вид ветряного двигателя; фиг. 2 - зубчатую передачу; фиг. 3-вид двигателя спереди; фиг. 4-9-детали механизма того же двигателя.

Устройство ветряного двигателя заключается в следующем (фиг. 1). На оси АВ (фиг. 1) свободно вращаются ветряки а, tf,

в, г, д.к, которые передают

свою работу в последовательном порядке от меньшего к большему при помощи зубчатой передачи из шестерен 12 (фиг. 1 и 2), вращающихся в подшипнике 7/, укрепленном неподвижно на оси Ati (фиг. 1), и шестерен 75, сидящих на втулках ветряков. Вся система ветряков передает свою работу через шестерню J4 на рабочий вал (фиг. 1).

Регулировка числа оборотов рабочего вала при скорости ветра до 9 .и/сек производится особым механизмом (фиг. 4), устройство которого заключается в следующем: на валу 7, получающем движение от вертикального вала 4 через зубчатую передачу 5-6, насажены диски 7, к которым прикреплены стержни 2-2, несущие на себе сектор 3-3 (фиг. 4 и 5),

191могущие двигаться вдоль этих стержней (но не вращаться)-. На фиг. 4 показано положение секторов 3-3 при скорости ветра до 4 MJcex. При большей скорости ветра секторы будут перемещаться слева Ha.njpaBo вдоль стержней (которых всего восемь в каждом „конусе) и будут образовывать меньший шкив на конусе, сидящем на валу 7, и больший шкив на конусе, сидящем на валу 8. Положение секторов при начальном и конечном положении видно из фиг. 5. Для того, чтобы секторы не могли вращаться вокруг стержней, части J9 (фиг. 5) служат и шпонками. Передвижение секторов производится тягами 9-9, прикрепленными одним своим концо к диску /5-/5, а другим-к секторам. Диски /5-/5 могут перемещаться вдоль валов 7-8 на шпонках при помощи поперечной тяги /./, снабженной роликами /2-/2. Тяга // находится под действием двух сил: с одной стороны - пружин fO-10 и с другой - силы ветра, при чем пружины стремятся держать сектора в положении, как показано на схем$ сплошными линиями, а ветер, в зависимости от силы его, стремится передвинуть их в обратном направлении при помощи каната 76, направленного роликами в пустотелый вал-# и прикрепленного другим своим концом к ветряному рычагу. Передача движения с вала 7 на вал 8 производится при помой и ремня, охватывающего, шкивы, состоящие из секторов 3-3. Стрелка 20 показывает силу ветра на шкале 21 (фиг. 4). В результате вышеописанного устройства число оборотов на валу 8 при скорости ветра до 8 - 9 MJCCK будет неизменно. Мощность же будет пропорциональна силе ветра. Для предотвращения скручивания каната /о при поворотах движения соотственно направлению ветра в канат введен вертлюг (фиг. 6), т.-е. при повороте вокруг своей оси канат/б будет не скручиваться, а поворачиваться на шариках 22, находящихся между наконечником 23 каната и наконечником 24 - 25 каната-/d. Регулировка числа оборотов при скорости ветра свыше 9 .и/сек производится рулем /ff (фиг. 7), который поворачивает двигатель на соответствующий угол к направлению ветра и тем самым уменьшает рабочую его площадь. Поворачивание руля Jff, сидящего на шарнирах

на ферме // руля, производится ветряным рычагом / (фиг, 7), сидящим на руле W и соединенным при помощи канатов 2 и ,8 с клиньями 5 и 4. Клин 3, могущий двигаться вдоль стержня Р (фиг. 9), идущего от руля КУ, другим своим концом соединен с, пружиной 5 или с какимлибо противовесом (фиг. 9). Клин 4 при помощи каната 8, переброшенного через направляющий ролик 72 (фиг. 7), движется в пазу на руле W в вертикальном направлении между стержнем 7 рулевой фермы 1Г к рулем, при чем, когда клин 4 движется вверх, то он при помощи внутреннего рёбра 14 (фд1г. 8) отталкивается вместе с рулем от стержня 7 (фиг. 9), а когда движется вниз, то при помощи другого ребра /5 приближается к стержню Т; таким образом, при движении его изменяется угол между линией руля и фермы) (клин 4 вниз движется при помощи груза Р, фиг. 8). Клин 3 своим ребром 7о заключен между роликами 75 (фиг. 9), сидящими на стержне 6 (на ферме), и когда ветряный рычаг 7 потянет. его, он (клин) при помощи ребра 16 (фиг. 9) будет отталкиваться от стержня б , прикрепленного к ферме 77. Когда же пружина потянет/клнн, то он при помощи своего внутреннего ребра 16 будет приближать стержень У к ферме. Работа клиньев 3 и 4 совершенно согласована. При помощи описанного устройства достигается требуемое отклонение.

Предмет изобретения.

1.Вертикальный ветряный двигатель отлВчающайся применением ступенчато установленных на общей оси ветряков а, б, в . . . . . к (фиг. 1), соединенных последовательно между собою зубчатыми передачами 77, J2, 13 для связи которых с рабочим валом включены два отдельных приспособления с целью регулирования числа оборотов последнего, одно для скоростей ветра до 9 лс/селг, а другое дли скоростей свыше 9 MJcex,

2.Форма выполнения ветряного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что для регулирования числа оборотов рабочего вала при скоростях ветра до 9 м1сек применена ременная передача со шкиваии переменного диаметра, образованными секторами 3 (фиг. 4 и 5), сдвижными по наклонным стержням 2, расположенным

246

в конических поверхностях конусов, основания коих для различных осей 7, 8 обращены в противоположнЬ1е стороны, каковые секторы связаны при посредстве тяг 9, соединенных с дисками 13, тяги /7 с пружинами 10 тл каната 16-с рычагом регулирующего ветряного щита.

3. Форма выполнения ветряного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что для регулирования числа оборотов рабочего вала при скоростях ветра свыше .9 л/сек присоединен к рулю / поворотный

щит / (фиг. 7-9), предназначенный для постановки плоскостей вращения ветряков под некоторым углом к направлению ветра путем поворачивания руля 10 относительно фермы 77 при посредстве совместно действующих клиньев 3 и 4, из коих клин 3 подвержен действию пружины 5.

4. Применение к ветряному двигателю по п.п. 1 и 2, с целью устранения скручивания каната 16, вертлюга с опорными шариками 22 (фиг. 6).

СЙиг

Фиг. 5

--, ,. ШипВ

тт.

.

иг.2

т

ШигВ

Фиг. л