Пристрій для вимірювання кута розбіжності

Изобретение относится к устройствам для измерения и контроля угла разворота, а также угла рассогласования хорд лопастей ветроколеса ветроагрегатов с горизонтальной осью вращения, и может быть использовано в ветроэнергетике, авиации и других областях техники, связанных с эксплуатацией плоскостей аэродинамического профиля. Для измерения углового рассогласования хорд лопастей ветроколеса ветроагрегата используют универсальные приборы измерения угловых величин, известные из книги М.Г. Богусловского и др. "Приборы и методы точных измерений длин и углов" (М.: Изд-во стандартов, 1976) или "Политехнический словарь" (М.: Сов. энциклопедия, 1976. - С.490, статья "Теодолит" и "Теодолитная съемка"). Однако использование известных универсальных средств углового измерения усложняет процесс измерения из-за значительного количества подготовительных операций, связанных с настройкой теодолита, а также необходимостью специальной подготовки оператора. Так, использование широко известного оптического теодолита ТО5 при измерении угла рассогласования лопастей ветроколеса ветроагрегата, состоящего из трех лопастей, с учетом подготовительных работ составляет по трудоемкости до 16 человекочасов. Поэтому разработка эффективных средств измерения и контроля угловых величин при эксплуатации ветроагрегатов является одной из актуальных задач в становлении ветроэнергетики Украины. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому и выбранное в связи с этим в качестве его прототипа является устройство для измерения угла рассогласования по а.с. СССР №842385, кл. G01B5/24. Прототип состоит из двух угломерных приборов, снабженных базовыми элементами, отсчетным блоком, имеющих лимб, установленный на базовом элементе, фиксатор угла поворота отсчетного блока, элементы визуального прицеливания в виде зрительной трубы и целевого знака, соответственно закрепленных на одном и другом устройстве. Использование описанного устройства-прототипа занижает точность измерений из-за сложности базирования при измерении непосредственно на лопасти ветроколеса, а также реализует достаточно трудоемкий технологический процесс измерения углового рассогласования. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для измерения угла рассогласования хорд лопастей ветроколеса ветроагрегата в котором упрощение измерений при гарантировании удовлетворительной точности замеров обеспечивается выполнением привалочной поверхности базового элемента соответствующей по форме и размерам аэродинамическому профилю концевого сечения лопасти, а также выполнением элементов визуального прицеливания в виде закрепленных на отсчетном блоке двух прицельных мушек и удаленного целевого знака в виде неподвижного репера, и за счет этого обеспечивается возможность контроля углового положения лопасти ветроколеса ветроагрегата в процессе изготовления, сдачи ветроагрегата и регламентных работах при эксплуатации. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для измерения угла рассогласования, содержащем базовый элемент, лимб, отсчетный блок, фиксатор отсчетного блока и элементы визуального прицеливания с целевым знаком, согласно изобретению базовый элемент снабжен приваленной поверхностью в виде сквозного паза в форме, соответствующей аэродинамическому профилю концевого сечения лопасти, лимб нанесен на базовый элемент, а элементы визуального прицеливания выполнены в виде закрепленных на отсчетном блоке двух прицельных мушек и удаленного целевого знака в виде неподвижного репера. Для доказательства причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков и техническим результатом заявитель приводит следующие сведения. Снабжение базового элемента привалочной поверхностью в виде сквозного паза, соответствующего по форме аэродинамическому профилю концевого сечения лопасти, а также удаленное размещение целевого знака в виде неподвижного репера упрощает процедуру измерения, а также повышает точность, исключая погрешности базирования устройства на лопасти в процессе измерения. На фиг.1 изображено заявляемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид в плане. Предлагаемое устройство для измерения угла рассогласования хорд лопастей ветроколеса ветроагрегата содержит базовый элемент 1, снабженный привалочной поверхностью 2 в виде сквозного паза в форме аэродинамического профиля концевого сечения лопасти 3, на котором имеется лимб 4. На базовом элементе 1 закреплен отсчетный блок 5 с возможностью вращаться относительно базового элемента 1, а соответственно и лимба 4. Отсчетный блок содержит элементы визуального прицеливания в виде двух прицельных мушек 6. Ввиду того, что в ветроколесах ветроагрегатов используются лопасти с "закруткой" концевого сечения лопасти относительно ее комлевого сечения, а выставка хорды концевого сечения лопасти, как основного параметра, характеризующего саму лопасть, осуществляется по комлевому сечению (с помощью совмещения рисок и т.п. соответствующих стыкуемых поверхностей), то это значит, что хорда концевого сечения лопасти выставляется не непосредственно, а косвенно. То есть при "выставке" лопасти не учитываются погрешности геометрической формы, обусловленные самим процессом непосредственного изготовления лопастей, а также старения материалов (композиционных), из которых изготавливаются лопасти и реализация внутренних напряжений в лопасти, что приводит к взаимному смещению концевого сечения лопасти относительно ее комлевого сечения. Все это приводит к рассогласованию углов хорд лопастей ветроколеса, что снижает эффективность самого ветроколеса, а также приводит к динамической разбалансировке непосредственно ветроколеса, а это приводит к раскачиванию башни ветроагрегата и "рысканию" головки ветроагрегата относительно башни, что снижает надежность ветроагрегата в целом. В связи с этим, для повышения эффективности работы ветроколеса, а также для повышения надежности работы ветроагрегата, контроль угла согласования хорд лопастей ветроколеса проводится как в процессе его изготовления, так и при сдаче ветроагрегата в эксплуатацию, а также и при всех регламентных работах при его эксплуатации. Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Контролируемая лопасть 3 ветроколеса устанавливается вертикально концевым сечением вниз. На концевое сечение лопасти 3 заводится базовый элемент 1 и фиксируется привалочной поверхностью 2 сквозного паза по аэродинамическому профилю концевого сечения лопасти 3. Отпускаются фиксаторы 8 и, поворачивая отсчетный блок 5 относительно базового элемента 1, визуально прицеливаются с помощью прицельных мушек 6 на удаленный (400 - 500м) целевой знак в виде неподвижного репера 9. (Возможно использование вместо репера 9 других характерных предметов на местности, находящихся в достаточной удаленности и попадающих в зону прицеливания). Фиксируются взаимное положение отсчетного блока 5 и базового элемента 1 с помощью фиксаторов 8 и показание лимба 4. Аналогичные операции проводят с каждой лопастью. Сравнивая показания лимбов, устраняют разницу в их показаниях путем проворачивания комлевых сечений лопастей 3 относительно соответствующих стыковочных поверхностей. Использование аэродинамического профиля концевого сечения лопасти 3 в качестве базы для базового элемента 1, имеющего соответствующий сквозной паз, позволяет достаточно точно забазировать базовый элемент 1, а соответственно и лимб 4, относительно хорды концевого сечения лопасти 3, и при том непосредственно по основному (не косвенно) параметру, характеризующему саму лопасть 3. Прицеливание же отсчетного блока 5 с помощью прицельных мушек 6 на удаленный (400 - 500 метров) целевой знак позволяет получить замер углового рассогласования хорд лопастей с точностью до ~1l где 0,4 - отклонение концевых сечений лопастей относительно друг друга в ветроколесе (в метрах); 400 - расстояние от обмеряемой лопасти до целевого знака (в метрах). Таким образом, все это вместе взятое позволяет при простоте операции измерения угла рассогласования хорд лопастей получать достаточно точные результаты измерений. Предлагаемое изобретение позволяет упростить процедуру измерения угла рассогласования хорд лопастей ветроколеса, а также повышает точность его измерения за счет исключения погрешности базирования устройства на лопасти и использования отсчетного блока с элементами прицеливания на удаленный целевой знак, что в конечном счете повышает эффективность работы лопастей ветроколеса и повышает надежность работы ветроагрегата в целом.