Ветродвигатель

, 17 Р 03 О 3 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ов,ерзо- етГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Уфимский авиационный институтСерго О рджоникидзе(57) Использование: преобразование энгии движущегося потока в механичесили электрическую энергию, Сущность ибретения: при скорости ветра выше расной валик и полый вал, на которустановлено ветроколесо со ступицей, пе Изобретение относится к ветроэнергетике, касается устройств для преобразования энергии движущегося потока в механическую или электрическую энергию и является усовершенствованием ветродвигателя по авт.св, СССР М 1242636.Известен ветродвигатель, содержащий установленное на полом валу ветроколесо со ступицей, регулятор мощности, включающий подпружиненные тормозные элементы, расположенные на ветроколесе и кинематически связанные между собой при помощи конических шестерен, установленные в полости вала торсион и валик с поперечными осями., одни концы которых жестко соединены между собой, а другие - соответственно с валом и ступицей,дают возрастающий крутящий момент к нагрузке, что приводит к скручиванию торсиона, расположенного в полости вала, При этом коническая шестерня поворачивается вокруг оси и поворачивает тормозной элемент. Одновременно при скорости ветра выше расчетной сила сопротивления воздушной среды действует на парус и раскрывает его до наступления равновесия с противодействующей упругой пружиной, один конец которой связан с кольцом, а другой - с шайбой, связанной при помощи упругих нитей с парусом. При уменьшении скорости ветра пружины, торсион и парус возвращаются в исходное состояние и возобновляют номинальный режим работы ветродвигателей. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. Недостатками такого ветродвигателя являются ненадежное регулирование скорости его вращения, возможность обледенения и недостаточно высокий КПД.Цель изобретения - повышение надежности регулирования и скорости вращения, устранение возможности обледенения и увеличение КПД.На фиг. 1 схематично изображен ветродвигатель в разрезе; на фиг. 2 - парусный регулятор мощности; на фиг. 3 - тормозной . элемент(поперечный разрез).Ветродвигатель содержит полый вал 1, установленное на нем ветроколесо со ступицей 2, закрепленное на ней лопастями 3, и регулятор мощности, включающий подпружиненные пружиной 4 тормозные элемен 176015510 полости ступицы 2, причем в вертикальном расположении вала лопасти 3 закреплены 15 ступицей 2 при помощи радиальных кронш-. 30 50 ты 5, расположенные на ветроколесе и кинематически связанные между собой при помощи конических шестерен 6, взаимодействующих с зубчатым колесом 7, соосно установленные в полости вала 1 торсион 8 и валик 9 с поперечными осями 10, одни торцы которых жестко соединены между собой, а другие - соответственно с валом 1 и ступицей 2, причем последняя выполнена полой, каждая коническая шестерня 6 установлена на поперечной оси, а зубчатое колесо 7 закреплено на валу 1 и совместно с коническими шестернями 6 размещено в тейнов, на которых размещены тормозные элементы 5, Ветроколесо снабжено кольцом 11, жестко закрепленным на периферии лопастей 3, водонепроницаемыми парусами 12, шайбами 13, связанными при помощи упругих нитей 14 с парусами 12, и дополнительными пружинами 15, одни концы которых соединены с шайбами 13, а другие - с кольцом 11, при этом паруса 12 и шайбы 13 размещены на кольце 11. Каждый тормозной элемент 5 снабжен жестко закрепленными на нем пьезогенераторами 16, торцы которого расположены по обе стороны плоскости тормозного элемента 5, и упругой подковообразной электропроводящей пластиной 17, установленной с возможностью контактирования с торцами пьезогенератора 16. Кроме этого, парус 12 обращен со стороны пружины 15 в сторону вращения ветродвигателя и в номинальном режиме работы ветродвигателя находится в убранном положении,Ветродвигатель работает следующим образом.При скорости ветра выше расчетной возрастает крутящий момент, передаваемый валом 1 и валиком 9 к нагрузке, что приводит к скручиванию торсиЬна 8 и взаимному повороту вала 1 и валика 9 относительно друг друга. Шестерня 6 при этом,окатывая колесо 7, поворачивается вокруг оси 10, а вместе с конической шестерней 6 поворачивается тормозной элемент 5, который при этом тормозится в потоке ветра и приводит к торможению ветроколеса, что снижает его мощность, При ослаблении вет 20 25 40 45 ра пружина 4 и торсион 8 "возвращают систему в исходное положение,Одновременно при скорости ветра выше расчетной возрастает прямо пропорционально скорости вращения ветроколеса сила сопротивления воздушной среды, которая действует на парус 12, тем самым раскрывая его до наступления равновесия с противодействующей упругой силой пружины 15. При большей скорости ветра парус 12 больше раскрывается, увеличивая площадь сопротивления воздушной среде, ветроколесо тормозится и снижается его мощность. При ослаблении ветра пружина 15 и парус 12 возвращаются в исходное состояние, возобновляя номинальный режим работы,На тормозной элемент 5 в процессе регулировки скорости вращения ветроколеса действует знакопеременная сила, которая, в свою очередь, непосредственно действует на электропроводящую пластину 17 и через нее на пьезогенераторы 16, Пьезогенераторы 16 вырабатывают заряды, которые, замы каясь через электропроводящую пластину 17, образуют электрический ток и нагревают ее, тем самым нагревая тормозной элемент 5 и другие элементы ветродвигателя, Электропроводящая пластина 17 усиливает действие механической силы на пьезогенераторы 16,Формула изобретения 1. Ветродвигатель по авт.св. М 1242636, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности регулирования скорости вращения ветроколеса, ветроколесо снабжено кольцом, жестко закрепленным на периферии лопастей, водонепроницаемыми парусами, шайбамисвязанными при помощи упругих нитей с парусами и дополнительными пружинами, одни концы которых соединены с шайбами, а другие - с кольцом, при этом паруса и шайбы размещены нэ кольце.,. Ветродвигатель по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я,тем, что, с целью устранения возможности обледенения и увеличения КПД, каждый тормозной элемент снабжен жестко закрепленными на нем пьезогенератором, торцы которого расположены по обе стороны плоскости тормозного элемента, и упругой подковообразной электропроводящей пластиной, установленной с возможностью контактирования с торцами пьезогенератора.1160155 дактор роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3169ВНИИПИ Госуд оставитель В. Игнатьевехред М.Моргентал Корректор О.Юрковецка Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5