Приспособление для регулирования вертикальных ветряных двигателей Советский патент 1933 года по МПК F03D7/02 

Известны предложения использовать, с целью регулировки числа оборотов и мощности ветряных двигателей, центробежную силу крыльев для того, чтобы посредством радиального смеи;ения их на их брусьях вывести крылья из-под действия ветра с помощью криволинейной направляющей. При этом должна быть преодолена остающаяся неизменной рроти во действующая сила, которая служит к тому, чтобы при уменьшении центробежной силы приводить крылья снова в их нормальное положение. При такого рода регулировке появляются, вследствие размеров крыльчатых колес, значительные центробежные силы; йоторые, в свою очередь, требуют больших противодействующих сил и нужда ются для своей Т1ереДачи в тяжелых тягах, приводах и т. п.

Согласно предлагаемому изобретени1б этот недостаток предполагается устра-. нить тем, что крылья делаются такими, что только небольшая часть каждого крыла смещается и поворачивается центробежной силой, благодаря чему противодействующие силы значительно уменьшаются Эта смещаемая часть крыла так связана с остальной, зна(112)

чительно большей, частью, что последняя желаемым образом участвует во вращательном движении смещаемой части крыла, не принимая, однако, участия в смещении под влиянием центробежной силы.

Возможно часть каждого крыла, смещаемую радиально, располагать снаружи или внутри. В последнем случае достигается еще дальнейшее уменьшение центробежной силы, ибо при смещении внутренней части крыла внешний диаметр крыльчатого колеса остается неизменным. Для того, чтобы сделать возможным смещение внутренней части крыла, обе части каждого крыла должны быть в состоянии покоя разделены щелью, которая позволяет внутренней части крыла смещаться наружу.

Щель перекрывается укрепленной на одной части крыла муфтой, которая, при смещении внутренней части крыла, надвигается поверх или внутрь другой части крыла.

На чертеже фиг. 1 изображает крыло со втулкой и Принадлен ащим валом в выдвинутом положении, при чем смещаемой является внешняя часть крыла; фиг. 2--положение крыла в рабочем состоянии (пунктиром) и в положении выдвигания, т.-ё, отведенным от ветра (сплошной линией); фиг. 3-вторую форму выполнения, при которой смещаемой является внутренняя часть крыла.

Втулка а крыльчатого колеса (фиг. 1), укрепленная на полом валу Ь и устано.вленная вместе с ним на подшипниках, держит ручки или махи с в форме трубы, на которых расположены крылья.

Каждое крыло состоит из двух частей, из которых большая часть d вращается на махе с, но не может смещаться в продольном направлении, между тем как меньшая, лежащая снаружи, часть е может перемещаться вдоль маха и вращаться с помощью щелевой направляющей /. Для облегчения продольного смещения между частью е крыла и концом маха с устроены скользящие подшипники

Соединение обеих частей крыла производится посредством укреплённых на части е стержней Л, которые могут скользить в соответствующих направляющих /, укрепленных на части d крыла и имеющих достаточную длину для того, чтобы сохранять связь между обеими частями даже при полном выдвижении части е крыла.

С перемещаемой частью е крыла сцеплена, например, посредством шарового подшипника, штанга, которая проходит через мах с до втулки и укрепляется с коленчатым рычагом I, вращающимся во втулке. Укрепленный в точке т коленчатый рычаг / снабжен на другом своем плече рЬликом п, посредством которого он сцепляется с вилкой о стержня р. Этот стержень расположен в полом валу (муфте) b крыльчатого колеса, опирается в местах р и / и связан на своем конце с ползуном q. Ползун q может перемещаться в направляющей г, в то время как стержень р, который вращается вместе с валом (муфтой) Ь, так соединен с ползуном q, что стержень получает возможность вращаться, не увлекая за собой ползуна q. С последним веревкой s связан противовес t, который образует противодействующую силу для центробежной силы, вызываемой частью S крыла. Ползун q снабжен цапфЪй или штифтом ы, о который упирается одно плечо рычага v, связанного

у одного своего конца в точке v при помощи каната с лебедкой.

В положении покоя противовес t тянет в направлении стрелки ползун q, который тогда должен быть осаобожди рычагом V, так что рычаг / перекладывается с помощью стержня р и ЕСИЛКИ о, при чем последняя, благодаря штанге А, перемещает подвижную часть е крыла влево (фиг. 1) таким образом, что обе части крыла плотно прилегают друг к другу и занимают при этом положение, изображенное пунктиром на фиг. 2.

Когда крыльчатое колесо работает, то при малой линейной скорости вргащения центробежная сила части крыла уничтожается противовесом t и крылья удерживаются в рабочем положении, при котором обе части крыла прилегают плотно друг к другу. Когда число оборотов колеса, а вместе с тем и линейная скорость, возрастает, при чем, следовательно, увеличивается центробежная сила части е крыла, последняя перемещается тогда на махе с наружу, при чем она одновременно вращается благодаря направляющей /. При этом она увлекает за собой часть d крыла вследствие связи посредством стержней А ипритом так, что эта часть, хотя и без продольного смещения, вращается вокруг маха. Благодаря этому крыльчатое колесо снова приводится к желаемому числу оборотов, при чем образующаяся щель у между двумя частями крыла действует тормозящим образом, поскольку, благодаря этой щели, давление воздуха, действующее на крыло, разлагается на две незав1 симые друг от друга части. До тех пор, пока должна происходить автоматическая регулировка, целесообразно перекладывать рычаг v посредством оттягивания каната х так, чтобы ползун q все время имел свободный зазор.

Если нужно остановить ветряное колесо, то с помощью лебедки, действующей посредством каната w на рычаг v или с помощью другого подобного приспособления рычаг так перекладывается и настолько перемещает ползун q, что, с помощью щтанги р, коленчатого рычага / и щтанги /, подвижная часть е крыла смещается наружу на допустимую величину. Таким образом, достигается положение крыла, изображенное на

фиг. 2 сплошной линией, и крыло выводится из-под действия ветра, а ветряное колесо останавливается. / Согласно видоизменению изобретения (фиг. 3) втулка а тоже поддерживает на махе с крыло, которое равным образом составлено из двух частей d е, однако, внутренняя часть d смещается радиально и аксиально. При таком смещении происходит одновременно вращение части d на махе с с помощью щелевой направляющей /, при чем это вращение облегнается скользящим подшипником g частью d крь1ла и махом с. Часть d крыла соединена с частью е посредством двух стержней Л которые имеют в части е крыла по направляющему подшипни ну Я. Для того, чтобы сделать возможным смещение внутренней части d крыла по отношению к несмещаемой, но вращаемой части е, должна прежде всего существовать щель у между обеими частями, при чем эта щель перекрывается приспособленной к профилю манжетообразной муфтой Ъ, квэ;орая может быть укреплена, например, на поворотной части d крыла и захватывает наружную часть е. Если крыло находится полностью под действием ветра, то щель у между обеими частями имеет наибольшую величину. Внутри криволинейной направляющей / ходит ролик / (фиг. 3), который опирается на болт f. К середине означенного болта прикреплеМа штанга Ъ, которая соединена с коленчатым рычагом /, вращающимся около точки т. На другом, плече рычага находится ролик я, который входит в вилку о штанги р, расположенной в полом валу ветряного колеса. Штанга р соединена с ползуном посредством шарового подшипника, так что она может вращаться, не увлекая за собою ползуна q. С по зуном q связан через посредство каната S противовес /, который образует противодействующую силу для центробежной силы части d крыпа.

Вывод ветряного колеса производится путем оттягивания в направлении w коленчатого рычага v, который сцеплен с ползуном q.

По существу действие видоизмененного приспособления одинаково с действием основного, цр вследствие радиального смещения внутренней части крыла и проистекающего отсюда уменьшения щели у, перекрытой муфтою Л , происходит уменьшение действующей поверхности крыла не только от скручивалия крыльев, но также и от укорачивания дпины крыла вследствие переj движения муфты Ь на часть е и вследствие сближения частей cf и е.

Целесообразно вал Ъ крыльчатого колеса снабжать стопорным приспособлением, которое допускает вращение вала только в одном направлении с тем, чтобы таким образом воспрепятствовать повороту его в направлении, обратном нормальному вращению, когда колесо, остановившееся вследствие отсутствия вгтра, попадает под действие повернувшего на 180° ветра с той стороны, которая в нормальных условиях не получает напора ветра. Это стопорное приспособление, может состоять из укрепленного на валу Ь стопорного колеса, по которому во время нормального вращения скользит защелка, сидящая на подшипнике вала или на нег1одвижной части рамы и препятствующая вращению вала в обратном направлении.

Предмет патент а.

1.Приспособление для регулирования вертикальных ветряных двигателей с крыльями, выводимыми из-под влияния ветра вращением их на ручках или махах под влиянием центробежной силы с помощью криволинейной направляющей, отличающееся тем, что каждое крыло выполнено из двух поворотных частей а и е (фиг. 1), из которых внешняя часть л кроме вращения около ручки или маха с, перемещается и вдоль них, каковые части соединены стержнями с целью передачи вращения части е на неподвижную вдоль ручки или маха частью.

2.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 приспособления, отличающееся тем, что вместо наружной части смещаемою вдоль ручки или маха делается внутренняя часть d крыла (фиг. 3).

3.Форма выполнения охарактеризованного в п.п 1 и 2 приспособления, отличающаяся тем, что щель у между частями d У( е (фиг. 3) крыла перекрывается муфтою Ь, прикрепленною к одной части крыла и не препятствующей смещению другой части по ручке или маху..