Ветродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК св РОЗ Р 7/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ овВОЗ Р 7/04,ер- ми одержащии кой, соедикой связи с 00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) (57) ВЕТРОДВИГАТЕЛЪ, светроколесо с поворотной головненной при помощи кинематичес ЯО 1087683 закрепленным на опоре демпфером, им щим поршень со штоком, отличающийся т что, с целью повышения его надежноспи работе и увеличения плавности повор головки, кинематическая связь выполи в виде закрепленного на поворотной гол ке кулачка, наружная и внутренняя пове ности которого в поперечном сечении оч чены двумя сопряженными симметричны архимедовыми спиралями, а шток снабж роликами, контактирующими с наружно внутренней поверхностями кулачка.Изобретение относится к ветроэнергетике.Известен ветродвигатель, содержащийветроколесо, установленное на поворотнойголовке, снабженной механизмом ориентации на ветер, выполненным в виде хвоста, итормозным устройством, выполненным в виде диска и взаимодействующего с ннм ролика, установленного на кривошипе 1.Однако тормозное устройство данноговетродвигателя включается в работу с некоторым запаздыванием, поэтому при воздействии сильных боковых порывов ветра впервоначальный момент поворотная головка получает большое угловое ускорение, чтоповышает динамические нагрузки на ветродвигатель.Известен также ветродвигатель, содержащий ветроколесо с поворотной головкой,соединенной при помощи кннематическойсвязи с закрепленным на опоре демпфером,имеющим поршень со штоком. Кинематическая связь вынолнена в виде соединительногозвена, связанного с зажимом сдвига, контактирующим с прикрепленным к поворотнойголовке диском 12.Ввиду того, что соединительное звеноданного ветродвигателя имеет ограниченныйход, плавное вращение головки вокруг бйшни обеспечивается только в пределах ограниченного угла. Вне этого угла действиедемпфера прекращается и ограничение угловой скорости поворота головки обеспечивается за счет зажима сдвига, при этом характеристики зажима сдвига зависят от состояния контактирующих поверхностей и климатических условий, Наличие двух видов ограничителей угловой скорости усложняетконструкцию и снижает эффективность работы устройства,Цель изобретения - повышение надежности в работе ветродвигателя и увеличениеплавности поворота головки.Указанная цель достигается тем, что вветродвигателе, содержащем ветроколесо споворотной головкой, соединенной при помощи кинематической связи с закрепленнымна опоре демпфером, имеющим поршень соштоком, кинем атическая связь выполненав виде закрепленного на поворотной головкекулачка, наружная и внутренняя поверхности которого в поперечном сечении очерченыдвумя сопряженными симметричными архимедовыми спиралями, а шток снабжен роликами, контактирующими с наружной и внутренней поверхностями кулачка.На фиг. 1 изображен ветродвигатель споворотной головкой, общий вид (причемкулачок, наконечник штока и демпфер пока 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 заны в разрезе); на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1.Ветродвигатель содержит ветроколесо 1 с поворотной головкой 2, соединенной при помощи кинематической связи с закрепленным на опоре 3 демпфером 4, имеющим поршерь 5 со штоком 6. Кинематическая связь выполнена в виде закрепленного на поворотной головке 2 кулачка 7 и роликов 8, контактирующих с наружной и внутренней поверхностями кулачка 7. Наружная и внутренняя поверхности кулачка 7 в поперечном сечении очерчены двумя сопряженными архимедовыми спиралями. Такая форма поверхностей кулачка 7 обеспечивает прямо пропорциональную зависимость между угловой скоростью вращения головки 2 и линейной скоростью перемещения поршня 5 и демпфера 4.Сам оуста нов ветродвигателя по ветру осуществляется следующим образом.При направлении скорости ветра под углом к оси вращения ветроколеса 1 на нем возникает сила, создающая момент вращения относительно оси опоры 3. Этот момент воздействует на поворотную головку 2 и сообщает ей вращательное движение в горизонтальной плоскости. Вращение поворотной головки 2 посредством кулачка 7 роликов 8 и штока 6 преобразуется в поступательное движение поршня 5 демпфера 4. В результате происходит повышение давления в одной из полостей демпфера 4 и дроссеЛирование жидкости из одной полости в другую, Когда суммарный момент трения во всех звеньях кинематической связи меньше момента вращения, избыточная энергия передается демпферу 4, преобразующему ее в тепловую и обеспечивающему плавный поворот головки 2 до увстановления плоскости вращения ветроколеса 1 перпендикулярно направлению ветра. Угловая скорость пово. рота головки 2 зависит от размеров ветроколеса 1, силы ветра и выбранных параметров кулачка 7 и демпфера 4.Таким образом, в предлагаемом ветродвигателе за счет кинематической связи меж ду поворотной головкой и демпфером, вы-. полненной в виде кулачка, контактирующего с роликами, закрепленными на штоке демпфера, обеспечивается плавный поворот головки на неограниченный угол, при любых изменениях направления ветра происходит- гашение колебаний аэродинамического и механического происхождения, снижаются динамические нагрузки, исключается влияние кинематических условий на механизм ориентации по ветру, повышается надежность и долговечность всего ветродвигателя.1087683 А-А Составитель В. Самс Техреду.И. Верес Тираж 45 И Государственного ком делам изобретений и оМосква, Ж - 35, РаушскаП Патент, г. Ужгород,Редактор Л. ГратиллоЗаказ 2623/30ВНИИПпо113035,филиал ПП оновКорректор Г, ОгарПодписноеитета СССРткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная, 4