Вітроколесо

Вітроколесо, що містить центральний вхідний конфузор і жорстко пов'язані з ним порожнисті зігнуті лопаті вітроколеса з периферійними отворами для виходу повітря на їх консольних кінцях, а також конічний напрямний апарат, який виконаний у вигляді набору зігнутих лопаток, кількість і вигин 3 17987 4 конфузора, але при цьому з ним не пов'язані. Потруби, довжина, діаметр і вигин якої відповідає чинаючи від вершини конуса лопатки направляюдовжині, товщині і вигину передньої кромки лопаті, чого апарату плавно закручуються і, завдяки цьоі лозини, довжина, діаметр і вигин якого відповідає му, в кінці відповідають формі і розмірам вхідних довжині, товщині і вигину задньої кромки лопаті, на отворів порожнистих лопатей вітроколеса. Тому, які надітий чохол з еластичного тканинного або центральна частина вітрового потоку, що прямоліполімерного матеріалу, викрійка якого, відповідає нійно переміщується, потрапляючи в конфузор, розмірам і формі лопаті, а також, на одному кінці розтинається лопатками конічної турбіни на рівні труби і лозини виконані подовжні прорізи і розтачастини і плавно прямує у вхідні отвори порожнисшовані клямки для їх кріплення до центрального тих лопатей вітроколеса. Кількість лопаток в наконфузору. правляючому апараті відповідає кількості вхідних За суттю, лопать вітроколеса складається з отворів на циліндровій поверхні конфузора, тобто трьох елементів: еластичного чохла, який формує кількості лопатей у вітроколесі. Отже, набігаючий площину лопаті, зігнутої труби, яка утворює пеповітряний потік, за допомогою направляючого редню кромку лопаті, і зігнутої лозини, яка формує апарату описаної конструкції розтинається на рівні задню кромку лопаті. Це істотно спрощує констручастини, кількість яких відповідає кількості лопатей кцію і технологію виготовлення лопаті. Для неї у вітроколесі. Завдяки виконанню направляючого використовуються широко поширені матеріали, які апарату у вигляді набору лопаток, набігаючий вітвже не вимагають якої-небудь обробки. Завдяки ровий потік закручується у напрямі місцезнахонаявності подовжніх прорізів і клямок, відповідні дження вхідних отворів порожнистих лопатей, що кінці труби і лозини стають пружними і легко кріпобертаються, завдяки суканню лопаток, що дозволяться на клямках до конфузора. Завдяки тому, ляє ефективно використовувати центральну часщо всі елементи лопаті не скріпляють між собою тину вітрового потоку і, саме так, підвищити коефінероз'ємними з'єднаннями, а також сама лопать цієнт використання енергії вітру за рахунок кріпиться до конфузора на клямках, вона легко розширення функціональних можливостей напраможе бути замінена, а також легко можуть бути вляючого апарату. Лопаті вітроколеса виготовлязамінені окремі її елементи у разі потреби. ються з склопластику (склотканина + епоксидна Подальша суть корисної моделі пояснюється смола) методом викладення по облямовуванню з ілюстративним, матеріалом, на якому зображено подальшою термообробкою напівфабрикату в печі наступне: Фіг.1 - зовнішній вигляд прийменниководля полімеризації склопластику [див. патент Украго вітроколеса з частковими розрізами; Фіг.2 - розїни №23973 з класу F03D1/00 який опублікований різ зони кріплення лопаті до конфузора. 31.08.1998р. в Бюл. №4]. Запропоноване вітроколесо містить центральний вхідний конфузор 1, на зовнішній стороні якого Основним недоліком відомого вітроколеса є закріплені порожнисті зігнуті лопаті 2, з вихідними складність його виготовлення, що обумовлено отворами 3 на їх консольних кінцях для виходу конструктивними особливостями лопатей: вони, повітря. Лопаті 2 вітроколеса прикріплені до конпо-перше, порожнисті, по-друге, мають вигин в фузора 1 і їх вхідні отвори 4 обернені всередину двох площинах (сукання) і, по-третє, виготовляконфузора 1. ються з склопластику. Для виготовлення такої Усередині конфузора 1 розміщений конічний конструкції лопаті необхідно заздалегідь виготовинаправляючий апарат, виконаний у вигляді набору ти облямовування складного аеродинамічного зігнутих в двох площинах лопаток 5. Перший напрофілю, використати токсичні і шкідливі матеріапрям вигину лопаток 5 - від вершини конуса до ли, задіяти додаткове теплове устаткування для конфузора 1, що забезпечує поворот рухомого полімеризації, обрізати в розмір і обробляти торці прямолінійного повітряного потоку до отворів 4 лопатей, їх вклеювати в конфузор, що вельми порожнистих лопатей 2. Другий напрям вигину проблематично із-за складного контуру отворів. лопаток 5 - уздовж їх подовжньої осі (сукання лоВсі перераховані операції достатньо трудомісткі, паток 5) від вершини конуса до його підстави, притривалі в часі і відносяться до шкідливих із-за спечому на кінці лопатка 5 має кут закручування, відцифіки використовуваного матеріалу. повідний куту установки лопатей 2 в зоні їх У основу корисної моделі поставлене завданкріплення до конфузора 1. Вигин лопаток 5 в друня спрощення конструкції і технології виготовлення гому напрямі забезпечує найбільш точне спрямулопатей вітроколеса за рахунок зміни їх конструквання повітряного потоку у вхідні отвори 4 лопатей ції шляхом розділення лопаті на окремі конструк2 вітроколеса, що виключає можливість утворення тивні елементи, що сполучаються між собою без повітряних «пробок» в конфузорі 1, а також завдязастосування клеячих або інших матеріалів, утвоки суканню лопаток 5, набігаючий повітряний потік рюючих нероз'ємні з'єднання. чинить на них тиск, внаслідок чого в направляюРішення поставленої задачі досягається тим, чому апараті виникає крутячий момент, який вищо у вітроколесі, що містить центральний вхідний кликає його примусове обертання, що в цілому конфузор і жорстко пов'язані з ним порожнисті зігдозволяє підвищити потужність вітродвигуна за нуті лопаті вітроколеса з периферійними отворами рахунок збільшення корисної площі, яка перетинадля виходу повітря на їх консольних кінцях, а тається вітроколесом. кож конічний направляючий апарат, який виконаКількість лопаток 5 в направляючому апараті ний у вигляді набору зігнутих лопаток, кількість і відповідає кількості лопатей 2 вітроколеса. Це довигин яких відповідає кількості і формі вигину вхідзволяє розтинати набігаючий повітряний потік на них отворів для лопатей в конфузорі, згідно пропорівні частини (по кількості лопаток 5) і кожну з яких зиції, кожна лопать вітроколеса виконана у вигляді направляти у відповідну порожнисту лопаті 2, та 5 17987 6 саме так, виключити можливість динамічного дисконфузорі 1. Лопать 2 готова. Аналогічним чином балансу вітроколеса, що знижує вібраційне наванвиготовляють і кріплять решту лопатей 2, збираютаження і, таким чином, збільшується термін случи вітроколесо. жби вітряного двигуна, а також знижується Істотна відмінність корисної моделі, що заяввірогідність поломки і передчасного зносу його ляється, від відомого технічного рішення по найвузлів і окремих деталей. ближчому аналогу, полягає в тому, що лопаті вітКожна лопать 2 вітроколеса складається з роколеса виконані складеними, причому всі її трьох елементів. Перший з них - труба 6, довжина, елементи сполучені між собою роз'ємними з'єддіаметр і вигин якої відповідає довжині, товщині і наннями і забезпечені елементами для кріплення вигину передньої кромки лопаті 2. Ця труба 6 лопаті до конфузора. Вказана відмінність дозволяє утворює передню кромку лопаті 2. Другий з них істотно спростити конструкцію і технологію виготолозина 7, довжина, діаметр і вигин якої відповідає влення лопаті, дозволяє оперативно замінювати довжині, товщині і вигину задньої кромки лопаті 2. окремі елементи лопаті у разі потреби, а також Ця лозина 7 формує задню кромку лопаті 2. Третій наявність клямок і прорізів в трубах і прутах забезз них - чохол 8 з еластичного тканинного або поліпечують легке і надійне кріплення лопаті до конмерного матеріалу, викрійка якого, відповідає розфузора. Жодне з відомих вітроколіс не може вомірам і формі лопаті 2, і який надітий на трубу 6 і лодіти відміченими властивостями, оскільки лозину 7. Цей чохол 8 формує площину лопаті 2. містять лопаті складнішої конструкції і складнішиЧохол 8 зшитий одним подовжнім швом і має відкми і нероз'ємними кріпленнями їх до центральної риті торці для проходу усередині нього повітря. частини вітроколеса. На одному кінці труби 6 і лозини 7 виконані До технічних переваг запропонованого технічподовжні прорізи 9. Це дозволяє стискувати кінці ного рішення, в порівнянні з найближчим аналовказаних елементів в радіальному напрямі для гом, можна віднести наступне: проходу їх в отвори в конфузорі 1. На цих же ж - суттєве спрощення конструкції і технології кінцях труби 6 і лозини 7 розташовані клямки 10 виготовлення лопатей вітроколеса за рахунок тодля їх кріплення до конфузора 1. го, що вони складаються з окремих елементів проЛопать 2 вітроколеса виготовляють таким чистої форми; ном. Беруть звичайну трубу необхідного діаметру - простота кріплення лопатей до конфузору за пластикову або металеву, наприклад, алюмінієву, і рахунок наявності прорізів і пружних клямок на відрізують в розмір. З одного кінця заготівки викотрубі і на лозині; нують подовжні прорізи 9. Потім заготівку нагріва- простота виготовлення складного профілю ють і згинають на необхідний кут, відповідно до лопаті за рахунок того, що для формування плосукання переднього краю майбутньої лопаті. У щин використовується чохол; нагрітому стані формують на прорізаних ділянках - висока ремонтопридатність за рахунок того, гофри, які служать клямками 10. Таким чином, що лопаті до конфузору кріпляться роз'ємним одержують трубу 6 для утворення передньої кромз'єднанням; ки майбутньої лопаті 2. Аналогічним чином вигото- доступність матеріалів для виготовлення ловляється і лозина 7. З еластичного тканинного або паті: для цієї мети використовуються стандартні полімерного матеріалу, не проникного для повітря, труби, тканинне або полімерне полотно. роблять викрійку майбутньої лопаті 2 і зшивають її Економічний ефект від впровадження корисної подовжнім швом. Потім на трубу 6 і лозину 7 надямоделі, у порівнянні з використанням прототипу, гають чохол 8 і їх закріплюють за допомогою кляодержують за рахунок зниження вартості вітрокомок 9 на торцевих ділянках отвору в конфузорі 1. леса, внаслідок спрощення конструкції і технології При цьому клямками 10 фіксується край чохла 8 в виготовлення лопатей. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601