Ветряный двигатель Советский патент 1924 года по МПК F03D1/06 

Автоматическая самоустановка крыльев ьетряка на постоянный угол атаки является чрезвычайно желательной, так как позволяет нанвыгоднейше использовать энергию при всяких скоростях ветра.

В существующих ветряках эта самоустановка достигается с помощью рулей, что сопряжено с громоздкостью и сложностью конструкции и с потерей энергии на лобовое сопротивление и трение рулей; в предлагаемом же изобретении самоустановка на постоянный угол атаки совершается при помощи самих лопастей.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает положение оси при плоской лопасти, фиг.-2 при обтекаемом профиле лопасти, фиг. 3-положение изогнутой лопасти под давлением ветра, фиг. 4-очертания изогнутых лопастей, фиг. о и 7-разрезы лопасти с выключающим механизмом, фиг. 6-наружный вид ветряного двигателя и фиг. 8-наружный вид двигателя с лопастями, снабженными бортиками и фиг. 9-положение лопасти при вращении двигателя по инерции.

Из аэродинал1ики известно, что каждому углу атаки соответствует свое

определенное положение центра парусности, т. е. равнодействующей приложения аэродинамических сил. Поэтому, если посадить лопасть на свободную ось, проходящую вдоль ee в расстоянии от переднего края, соответствующем какому-либо углу атаки, то лопасть, помещенная в поток, всегда будет сама становиться под этим углом к направлению потока. В плоских пластинках эта ось О лежит в плоскости самой пластинки и постоянство угла атаки вполне устойчивое (фиг. 1). В пластинках же с обтекаемыми профилями ось атаки должна быть снесена в сторону для устойчивого равновесия (фиг. 2).

Ось может быть и не снесена в сторону, но тогда, для лучшего направления, лопасть должна быть расширена, и задняя кромка ее соответственно изогнута (А - Б) в направлении сбегающего потока, например, как показано на фиг. 3. Это расширение делается или вдоль всего крыла, или в какойнибудь части его, соответственно чего очертания лопасти принимают один из видов, изображенных на фиг. 4.

Механизм для выключения на время бури состоит в предлагаемом ветряке из скобы с, заключающей ось вращения О и поворотно соединенной осью Oj с лопастью а, притягиваемой пружиной В (фиг. 5 и 6). Лопасть а, вращаясь около оси О, проходящей в ее переднем конце, стремится принять положение по направлению ветра, чему противодействует пружина В, притягивающая ее к скобе с, вследствие чего для установки под постеяннылг угло атаки вся система принуждена поворачиваться около оси О. Когда же ветер достигнет очень значительной силы, давление его на лопасти превысит усилия пружины В и лопасти установятся гю направлению ветра, как указано на фиг. 7.

Чтобы во время прекращения ветра не произоп ло вредное затормаживание лопастями вращающегося по инерции двигателя, лопасти снабжены упором, ограничивающим их движение вперед, так как в этом случае лопасти стремятся

занять положение, обычное под углом атаки (фиг. 9).

Вследствие получающегося на задней поверхности лопасти разрежения воздуха происходит перетекание его с передней поверхности на заднюю, что влечет за собой некоторую потерю энергии. Для устранения этого лопасти с 1абжены по краям бортика.ми li, т, (фиг. 8).

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.

Ве1ряный двигатель, характеризующийся применением лопастей а, с обтекаемым профилем и загнутыми задними кромками АБ (фиг. 3), имеющих вынесенные оси вращения О и шарнирно соединенных осями О с теми же осями или прикрепленными к последни.м упорками С , к коим лопасти притягиваются пружинами /), при чем с целью избежания перетекания воздуха по краям лопастей - последние снабжаются бортиками с/, i/i (фиг. 8).