Опора вітрової електричної установки

1 Опора вітрової електричної установки, що містить три секції у формі усіченого конусу, яка відрізняється тим, що верхня секція виконана з кутом конусності 2 й , нижня секція виконана циліндричною, середня містить циліндричний відсік і конічний перехідних у верхній частині, довжини циліндричної та конічної частин опори відносяться в співвідношенні 1 1 2 Опора за п 1, яка відрізняється тим, що секції з'єднані між собою і фундаментним опорним кільцем кріпильними елементами з контрольованим натягом Корисна модель відноситься до пристрою, який тримає гондолу і ротор вітроколеса вітрової електричної установки над поверхнею землі і може бути використана в будь яких галузях народного господарства У якості аналогу заявлюваної корисної моделі використана опора вітроагрегату за патентом № 41678 РФ з приорітетом від 29 03 94 р Вона розроблена фахівцями Уфимського державного авіаційного технічного університету Єнікеівим Г Г і Канатьєвим Л І і складається з циліндричної і конічної секцій з'єднаних перехідником і змонтованих на опорному фундаменті До недоліків згаданої опори слід віднести непропорційні довжини секцій що призводить до затруднень при їх транспортуванні на місце монтажу У якості прототипу корисної моделі, що заявляється, вибраного заявником із аналогів за рядом суттєвих ознак схожих з ознаками пропонуємої, належить опора вітроелектричної установки, технічний опис якої згаданий у патенті України № 1597 з приорітетом від 28 08 97 р на промисловий зразок - "Установка вітроелектрична" Відомий промисловий зразок має вертикальну опору конічного типу яка складається з трьох секцій виготовлених у вигляді усіченого конусу До недоліків відомої опори треба віднести недостатню повздовжню жорсткість, особисту частотну характеристику близьку до діючих у процесі експлуатації частот, тобто можливе досягнення резонансу, що може привести до аварії вітрової електрично* установки В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції опори шляхом виключення пошкодження завдяки підвищенню повздовжньої жорсткості опори і відведенню особистих частотних характеристик опори від рівня діючих частот у процесі експлуатації, це розширює функціональні можливості опори і підвищує експлуатаційну надійність вітрової електричної установки Поставлена задача вирішується тім, що в опорі верхня секція виконана у вигляді усіченого конусу з кутом конусності 2°, нижня секція виконана циліндричною, середня містить циліндричний ВІДСІК і конічний перехідник у верхній частині, довжини циліндричної та конічної частин опори відносяться в співвідношенні 1 1, секції жорстко з'єднані між соОою і фундаментним опірним кільцем високоміцними крепіжними елементами з контрольованим натягом Для пояснення суті корисної моделі, що заявляється, доказу можливості використання, подаються креслення, на яких наводиться приклад конкретного виконання На кресленні зображена опора, що складається з верхньої секції 1, яка, виконана у вигляді усіченого конусу з кутом конусності 2" середньої секцн 2, яка містить циліндричний ВІДСІК А і конічний перехідник Б у верхній частині, нижньої секції З, яка виконана циліндричною, при чому довжини циліндричної та конічної частин опори відносяться в співвідношенні 1 1, а секції з'єднані між собою і фундаментним опорним кільцем 4 високоміцними крепіжними елементами - болтами 5, шайбами 6, гайками 7 з контрольованим натягом CM ю о CNJ 2052 Робота опори полягає в слідуючому Під впливом вітрового напору верхній фланець опори жорстко переміщується в напрямку його дм При проходженні лопаті паралельно осі опори відбувається «затінення» перетину опори, при цьому навантаження на верхню частину опори падає і верхній фланець опори прагне повернутися у колишнє положення При проходженні наступної лопаті процес повторюється У результаті відбувається коливання опори з частотою обертання лопатей вітроколеса Таким чином під час роботи вітрової електричної установки опора підлягає дії комплексних навантажень від ЗОВНІШНІХ факторів - вітровий напір, так і внутрішніх рухомих елементів (вал ротора вітроколеса, гідравлічні циліндри системи керування вітроколесом) Найбільш виразними чинниками циклічних навантажень являються вібрації, які виникають від затінення опори лопатями вітроколеса при взаємоди вітрового потоку і опори, вібрації від гідроциліндрів системи керування, що забезпечують необхідний кут атаки лопатей Зокрема частота першого чинника становить 2,8Гц, а другого - 10 Гц і залежить від характеру зміни вітрового потоку Особисті частотні характеристики опори залежать від її геометричних параметрів (діаметру, довжини секції, товщини оболонки, та інших) Саме виконання верхньої секції з вуглом конусності 2° і поєднання в конструкції опори циліндричної і конічної частин, довжини яких СПІВВІДНОСЯТЬСЯ як 1 1 , зменшило амплітуду коливань оголовка опори і дозволило виключити резонансні явища від вказаних чинників, це пояснюється тим, що перша частота власних коливань запропонованої опори становить 1,2Гц Виконання з'єднання з контрольованим натягом дозволило підвищити жорсткість стиків при монтажі опори, а в процесі експлуатації контролювати рівень натяжіння крепіжних елементів і тим самим запобігти пошкоджений опори і вітрової електричної установки в цілому через послаблення їх натяжіння Розрахунковим шляхом здобуто, що перша частота власних коливань опор вітрових електричних установок подібного класу знаходиться близько 1,291 Гц що значно віддалено від діючих частот при експлуатації вітрової установки Це і було підтверджено дослідною експлуатацією опори в складі вітрової електричної установки ВЕУ-500, у конструкції якої використана заявлювана корисна модель Це дозволило підвищити надійність експлуатації опори на 20%, підвищити термін експлуатації опори до ЗО років, розширити умови експлуатації опори в тому числі з залученням областей де штормовий вітер досягає швидкості 60м/с ФІГ. Комп ютерна верстка В Рябиця Підписано до друку 06 10 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуально? власності Львівська площа 8 м Київ МСП 04655 Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема 77 м Київ 04050 Україна