ДВУХЛОПАСТНОЙ ВЕТРЯК Советский патент 1927 года по МПК F07D7/02 

Описание патента на изобретение SU3739A1

Было замечено, что ритмически-неравномерный гироскопический момент, присущий двухлопастному ветряку, вызывает неспокойный ход, и во время совпадения периодов колебания башни и гироскопического момента могут возникать опасные колебания всей системы. Гироскопический момент возникает во всяком вращающемся теле, если его в то же время поворачивать вокруг оси, перпендикулярной оси его собственного вращения. Таким образом, в ветряке гироскопический момент возникает при поворачивании его на ветер вокруг вертикальной оси. В этом частном случае, максимум гироскопической силы совпадает с линией вертикального диаметра ветряного колеса. Горизонтальный диаметр соответствует нулю этой силы. Если вращающееся тело является каким-либо симметричным телом вращения (колесо, диск и т.п.) или уравновешенной трех- или четырехконечной фигурой, то гироскопический момент его при всех прочих неизменных условиях является равномерным во времени; если же тело длинное, подобно двухлопастному ветряку, то гироскопический момент становится периодически пульсирующим от нуля, при горизонтальном положении лопастей, до максимума - при вертикальном. Предлагаемый двухлопастный ветряк имеет целью парализовать это явление.

На фиг. 1-5 схематического чертежа поясняется устройство и действие предлагаемого ветряка.

От оси ветряка о перпендикулярно линии крыльев а (фиг. 1) отходят крестообразно штанги б, несущие по концам компенсирующие грузы в. Соответственно подобранная масса этих грузов и выравнивает пульсирующий гироскопический момент двухлопастного ветряка. Для уменьшения лобового сопротивления этих грузов им можно придать соответствующую обтекаемую форму. Можно также выполнить их в виде небольших массивных лопастей поворотных или неповоротных на своих штангах б, и даже получить от них некоторую небольшую прибавку вращающего усилия ветряка. При быстром поворачивании ветряка на ветер возникают очень большие гироскопические силы, способные вызвать поломку; поэтому, в быстроходных ветряках применять простой руль поворота не приходится, и обычно его заменяют дорогой и сложной виндрозой.

Чтобы использовать все выгоды простоты и дешевизны поворотного руля и вместе с тем ограничить скорость поворота ветряка, предлагается руль с инерционно-центробежным регулятором, изображенным на фиг. 2, 3, 4 и 5. Рулевая лопасть г вращается на вертикальной оси д-д, укрепленной в конце заднего отростка фермы е головки ветряка. От лопасти отходят перпендикулярные выступы ж-ж, к концам которых прикреплены тросы, цепи или шарнирные связи з-з, связанные с грузом и, могущим свободно скользить по штанге к (фиг. 2 и 3). Этот груз оттягивается пружиной л по направлению к центру головки ветряка и, натягивая связи з-з, придает рулю, который состоит из лопасти г, определенное рабочее положение. Но при слишком быстром повороте головки ветряка в грузе и возникает центробежная сила, сдвигающая его навстречу пружине л. Связи з-з перестают натягивать руль, и он, сделавшись свободным, поворачивается вдоль по ветру, независимо от головки ветряка, и перестает сообщать ей круговое движение.

На фиг. 4 изображено видоизменение этого регулятора, заключающееся в том, что груз и здесь подвешен на качающемся по оси м рычаге или раме н.

Для того, чтобы в начальные моменты резкого поворота руля энергичнее выводить его из действия ветра, может быть применено инерционное устройство, схематически изображенное на фиг. 5. Его сущность заключается в том (фиг. 5), что груз и (или какая-либо часть той штанги, на которой он подвешен) с двух сторон охватывается двумя неподвижными наклонными плоскостями п-п. В этом случае, в отличие от фигуры 4, груз и подвешивается на штанге, могущей качаться не на обычной оси м, а в каком-либо универсальном шарнире, позволяющем грузу и уклоняться в стороны перпендикулярные. Таким образом, если ферма головки начнет ускоренно поворачиваться, груз и, отходя направо или налево, будет отодвигаться и вперед, т.-е. по тому же направлению, как и от центробежной силы.

Похожие патенты SU3739A1

название год авторы номер документа
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВЕТРЯНОЙ ДВИГАТЕЛЬ 1925
  • Уфимцев А.Г.
SU3203A1
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВЕТРЯНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 1932
  • Шелковников В.В.
SU30985A1
Лопастной двигатель для использования силы ветра и водной энергии 1923
  • Сабинин Г.Х.
SU2496A1
Приспособление к ветродвигателю типа Эклипс с хвостовым и боковыми рулями для выключения его из-под ветра 1934
  • Шелковников В.В.
SU44496A1
ГИРОСКОПИЧЕСКОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ К ВЕТРЯНОМУ ДВИГАТЕЛЮ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПОВОРОТА ЕГО ВОКРУГ ОСИ БАШНИ 1926
  • Красовский Н.В.
SU3699A1
Вертикальный ветряный двигатель 1931
  • Емельянов Г.М.
SU29421A1
Устройство для регулирования числа оборотов двухлопастного колеса ветродвигателя 1949
  • Шаманин В.С.
SU89693A1
Пружинный, поворотный по отношению к геометрической оси вращения ветряка, руль 1934
  • Фатеев Е.М.
SU47950A1
ВИНТ-ТУРБИНА 2007
  • Капачинских Дмитрий Анатольевич
RU2347941C1
Вертолет с реактивным приводом несущего винта 2018
  • Бодягин Юрий Юрьевич
  • Бодягин Юрий Григорьевич
  • Бодягин Александр Юрьевич
RU2706746C1

Иллюстрации к изобретению SU 3 739 A1

Формула изобретения SU 3 739 A1

1. Двухлопастной ветряк, характеризующийся применением, с целью выравнивания гироскопического момента, - компенсирующих грузов в (фиг. 1), закрепленных на концах штанги б, перпендикулярной к махам и оси о ветряка.

2. Применение к охарактеризованному в п. 1 ветряку руля, состоящего из лопасти г, поворотно закрепленной на оси д фермы е головки ветряка и снабженной перпендикулярными к ней выступами ж, соединенными связями з с пружинным скользящим по штанге к (фиг. 2 и 3) или качающимся (фиг. 4) грузом и, под влиянием центробежной силы освобождающим связи з и лопасть г, могущую после этого поворачиваться независимо от фермы е.

3. Видоизменение охарактеризованного в п. 2 руля, отличающееся тем, что груз и (фиг. 5) помещается между двумя неподвижными, расположенными под углом, плоскостями п и, благодаря особому подвесу, может перемещаться еще и в боковом направлении.

SU 3 739 A1

Авторы

Уфимцев А.Г.

Даты

1927-10-31Публикация

1925-12-11Подача