ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ВЕТРЯНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1935 года по МПК F03D3/00 

Известны ветряные двигатели с цилиндрами, изменяющими на каждом полуобороте направление своего вращения, и оси коих снабжены зубчатыми шестернями, сцепляющимися попеременно с наружным и внутренним зубчатыми венцами неполных зубчаток. В предлагаемом горизонтальном ветряном двигателе, с целью изменения направления вращения цилиндров, на осях их свободно посажены по две зубчатки, постоянно сцепляющиеся соответственно с внутренними и наружными зубцами неподвижных колец и попеременно соединяемые с осями цилиндров при посредстве сдвижных муфт. Означенные муфты перемещаются помощью поводков направляющими их кольцами, подвешенными на поворотно установленной и несущей руль муфте. Для ударов при изменении направления вращения цилиндров ветряный двигатель снабжен буферным устройством, состоящим из прикрепленных к осям цилиндров гибких связей, направляемых блоками и несущих грузы. С целью первоначального приведения во вращение оси и клетки, несущей цилиндры ветряного двигателя, применен дополнительный ветряк с криволинейными лопастями, закрепленный на оси двигателя.

На чертеже фиг. 1 изображает вид ветряного двигателя спереди; фиг. 2 - вид части двигателя сверху; фиг. 3 - вид сверху дополнительного двигателя, предназначенного для первоначального приведения во вращение оси и клетки ветряка; фиг. 4 - то же, вид спереди; фиг. 5 - вид сверху приспособления для перемещения сдвижных муфт; фиг. 6 - то же, вид спереди, с частичным разрезом; фиг. 7 - вертикальный разрез приспособления для изменения направления вращения цилиндров; фиг. 8 - то же, вид сверху; фиг. 9 - вид спереди части двигателя с буферным устройством для устранения ударов при изменении направления вращения цилиндров; фиг. 10 - то же, горизонтальный разрез.

Получение от ветрового потока вращения цилиндров (роторов) вокруг своих осей, а также изменение этого вращения в противоположных направлениях на двух половинах круга вращения ветряка для поступательного движения роторов (эффект Магнуса) достигается следующим устройством. Вертикальный вал 1 (фиг. 1 и 2) ветряного двигателя опирается на подпятник 19, а верхним концом проходит в поворотно установленную муфту 16, как в направляющий подшипник. К валу 1 прикрепляется жестко ветровая клетка 21; цилиндры (роторы) 6 осями 5 вращаются в ветровой клетке, опираясь на низ ее, а верхней частью оси проходи через верх клетки 21, как через направляющий подшипник.

На валу 1 укреплен рабочий шкив 25, при помощи которого и гибкой связи 26 передается работа ветряка.

С внутренней стороны стояков 17 ветряка жестко прикреплена система неподвижных колец 3 и 4, скрепленных между собой связью 27. Назначение этих колец - создавать вращение шестерен 9, сцепленных с кольцами (зубчатно или фрикционно), причем кольцо 3 - внутренней, а кольцо 4 - внешней поверхностью.

Оси 5 цилиндров 6 имеют ребра 8 и круговые выступы 7 (фиг. 7 и 9). Шестерни 9 помещаются на круговых выступах каждой оси цилиндра (фиг. 7 и 8) и постоянно сцеплены одна с кольцом 3, а другая - с кольцом 4 и потому, во время действия ветряка, вращаются в противоположных направлениях; с осями же 5 шестерни 9 постоянно не сцеплены, а имеют попеременное сцепление с осью то одна, то другая, и поэтому передают свое вращение оси цилиндра попеременно то одна, то другая сторона, в зависимости от того, какая из шестерен связана с осью цилиндра. Попеременное сцепление шестерен с осями 5 цилиндров 6 выполняет контактная система, состоящая из следующих частей: сдвижной муфты 11, движка 20 (фиг. 5 и 6) и направляющих колец 15.

Сдвижная муфта 11 (фиг. 1 и 2) имеет пазы 12, которыми она движется по ребрам 8 оси 5 (фиг. 8), и выступы 13 для контактирования с внутренними выступами шестерни 9.

Движок 20 (фиг. 5 и 6) снабжен поводком 20а, в котором помещается контакт своей шейкой. Движок имеет паз, которым он свободно скользит по направляющему кольцу 15.

Направляющие кольца имеют в вертикальной плоскости изгибы, которыми движок 20 то поднимается, то опускается, давая этим сцепление сдвижной муфты 11 то с одной, то с другой шестерней.

Направляющие кольца 15 жестко скреплены друг с другом и при помощи штанг 14 прикреплены к муфте 16, вращающейся свободно в потолке ветряка.

Руль 18 жестко прикреплен к муфте и служит для установки направляющих колец 15 и вместе с ними и всей контактной системы, с целью постоянного однозначного действия цилиндров 6 при изменении румба ветра.

Для устранения удара при изменении направления вращения ротора вокруг своей оси служит следующее буферное устройство: к оси цилиндров прикрепляется конец гибкой связи 22, перекинутой через блок 24 и снабженной на другом конце грузом 23.

Кожух ветряка жестко прикреплен к стенке ветровой клетки 21 и с нижней стороны ограничен плоскостью, наклонной к горизонту и служащей направляющей для груза 23 при переходе последнего из кожуха на блок, для чего на блоке 24 имеется канавка для прохождения груза 23 и канавка для гибкой связи 22.

С целью первоначального проведения осью 1 ветряного двигателя во вращение применен дополнительный общеизвестной конструкции ветряк 2 с криволинейными лопастями (фиг. 3 и 4), закрепленный на оси 1 двигателя.

1. Горизонтальный ветряный двигатель с цилиндрами, изменяющими на каждом полуобороте направление своего вращения при помощи зубчатых сцеплений, отличающийся тем, что для изменения направления вращения цилиндров 6 на осях 5 их свободно посажены по две зубчатых шестерни, постоянно сцепляющиеся соответственно с внутренними и наружными зубцами неподвижных колец 3 и 4 и попеременно соединяемые с осями 5 при посредстве сдвижных муфт 11, перемещаемых при помощи поводков 20а направляющими их кольцами 15, подвешенными при посредстве штанг 14 на поворотно установленной муфте 16, несущей руль 18.

2. Применение в двигателе по п. 1 буферного устройства для устранения ударов при изменении направления вращения цилиндров 6, состоящего из прикрепленных верхними концами к осям цилиндров 6 - гибких связей 22, направляемых блоками 24 и несущих грузы 23.

3. Применение в двигателе по п. 1 дополнительного общеизвестной конструкции ветряка 2 с криволинейными лопастями, закрепленного на оси 1 ветряного двигателя и предназначенного для первоначального приведения во вращение оси 1 и клетки 21, несущей цилиндры 6.