Лопать

Винахід відноситься до вітряних двигунів, а саме до лопатей горизонтально-осьових вітроколіс, і призначений для застосування у вітродвигунах. Відомі вітроколеса, які містять радіально встановлені лопаті з елементом заданої міцності, що з’єднує лопаті між собою в полостині маточини вітроколеса (А.с. №1772410 А1, F03D, "Ветроагрегат", опубл. БИ №40 от 31.10.92). Недоліком даного вітроколеса є його недостатній ступінь безпеки, та велика площа зони відчуження з-за розльоту при аварії одночасно всіх незруйнованих лопатей. Відома, вибрана в якості прототипу, лопать (Патент України №A, F03D, "Вітродвигун", опубл. Бюл. №1 от 04.11.97), яке містить нервюрні секції, жорстко встановлені на радіальному лонжероні. Недоліком даної лопаті є недостатній ступінь безпеки, та велика площа зони відчуження з-за розльоту при аварії всіх незруйнованих елементів лопаті. Мета винаходу полягає у створенні безпечної лопаті, яка б при аварійному відриві мала руйнуватись на окремі елементи, тим, щоб зменшити зону відчуження і запобігти великим руйнуванням навколишніх споруд чи будівель. Суть винаходу полягає в тому, що у лопаті, яка складається з окремих нервюрних секцій, нанизаних на один, чи кілька лонжеронів, на зовнішньому кінці лопаті розташований елемент заданої міцності, жорстко зв’язаний з кінцями лонжеронів, а кожна нервюрна секція виконана з матеріалу заданої граничної міцності, наприклад, пінопластмаси, здатного кришитись при руйнуванні. Причому лонжерони виконані у вигляді циліндричних штирів, а елемент заданої міцності виконаний у вигляді торцевої шайби. Суть винаходу пояснюється рисунками, на яких зображено: На Фіг.1 - загальний вид лопаті, На Фіг.2 - переріз А-А на Фіг.1. Запропонована конструкція лопаті (див. Фіг.) містить два паралельних металевих лонжерони 1, які виконані у вигляді циліндричних штирів і жорстко кріпляться до маточини 2. На лонжерони 1 нанизані нервюрні пінопластмасові секції 3 з аеродинамічним профілем, наприклад, NACA-0018. На зовнішніх кінцях лонжеронів 1 за допомогою різьбового з'єднання заданої міцності, жорстко закріплена торцева шайба 4, кромки якої можуть виходити за контур аеродинамічного профілю лопаті. При аварійній ситуації (критичний дисбаланс, флатер, відключення навантаження при бурі і т.д.), коли навантаження на лопать стають вище критичних, здійснюється руйнування нервюрних секцій 3 та/або різьбового кріплення торцевої шайби 4, внаслідок чого при відриві лопаті здійснюється розльот окремих дрібних елементів лопаті - частин нервюрних секцій 3 та торцевої шайби 4, не здатних нанести суттєві пошкодження навколишнім спорудам та будівлям, і нездатних до великої дальності відльоту, яку б мала ціла незруйнована лопать. Використання даного винаходу дозволить суттєво зменшити зону відчуження, підвищити рівень безпеки при експлуатації і дозволить додатково залучити для хазяйських потреб значні земельні площі. Запровадження винаходу також забезпечить економію органічного палива, і сприятиме збереженню навколишнього середовища.