Лопатеве колесо перетворювача енергії потоку середовища

1. Лопатеве колесо перетворювача енергії потоку середовища, яке містить центральний вал, виконаний з можливістю обертання, зв'язаний з боковими сторонами щонайменше трьох радіальних рамок, розташованих рівномірно навколо вала, поперечку, якою зв'язані бокові сторони рамки, яка паралельна осі вала, кожна з рамок зв'язана через шарнір з лопаттю, виконаною 3 Збігаються з суттєвими ознаками відомого лопатевого колеса перетворювача енергії потоку середовища центральний вал, виконаний з можливістю обертання, зв'язаний з боковими сторонами щонайменше трьох радіальних рамок. Рамки розташовані рівномірно навколо вала. Поперечка, яка зв'язує бокові сторони рамки, паралельна осі вала. Кожна з рамок зв'язана через шарнір з лопаттю, виконаною з можливістю обертання навколо осі, паралельній центральному валу, і можливістю періодичного зв'язку з упором, розташованим між осями обертання лопаті і вала. При використанні відомого лопатевого колеса коефіцієнт тертя між потоком середовища і поверхнею дотичних йому лопатей підвищений, що погіршує ефективність перетворення енергії потоку середовища у енергію обертального руху вала. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення відомого лопатевого колеса, у якому шляхом зміни конструкції зменшено коефіцієнт тертя між потоком середовища і поверхнею дотичних йому лопатей, чим покращено ефективність перетворення енергії потоку середовища у енергію обертального руху вала. Аналогічно поставлена задача, у якій підвищено ефективність контакту лопатей і потоку середовища, що розширює можливості використання лопатевого колеса. Ці задачі вирішуються тим, що в лопатевому колесі перетворювача енергії потоку середовища, яке містить центральний вал, виконаний з можливістю обертання, зв'язаний з боковими сторонами щонайменше трьох радіальних рамок, розташованих рівномірно навколо вала, поперечку, якою зв'язані бокові сторони рамки, яка паралельна осі вала, кожна з рамок зв'язана через шарнір з лопаттю, виконаною з можливістю обертання навколо осі, паралельній центральному вала, і можливістю періодичного зв'язку з упором, розташованим між осями обертання лопаті і вала, згідно з корисною моделлю верхня сторона кожної з рамок шарнірно зв'язана з лопаттю, яка виконана довжиною, більшою за відстань між верхньою стороною рамки і центральним валом, який виконаний як упор. Крім того, центральний вал зв'язаний з подібними одна до одної радіальними конструкціями рамок і лопатей, які розташовані вздовж вала подібно гірлянді. Сукупність наведених основних ознак лопатевого колеса перетворювача енергії потоку середовища забезпечує зменшення коефіцієнта тертя між потоком середовища і поверхнею дотичних йому лопатей при мінімізації виступаючих над поверхнею лопаті поперечок рамки і використанні як упора центрального вала. В результаті на вал більшою мірою діють обертові сили і меншою мірою - радіальні сили. Також забезпечено ефективний контакт лопатей і потоку середовища в результаті чого лопатеве колесо може використовуватись, наприклад, зануреним у потік. Крім того, лопатеве колесо, виконане з гірляндою подібних елементів, дає можливість 30306 4 узгоджувати його розміри з конкретними умовами експлуатації. На Фіг.1 схематично зображено лопатеве колесо перетворювача енергії потоку середовища, на Фіг.2 - гірлянда лопатей і рамок. Кожна з лопатей 1, 2, 3 і 4 зв'язана через шарнір 5 з поперечкою 6, яка зв'язує бокові сторони рамки 7. Інші кінці бокових сторін рамки 7 зв'язані з валом 8, на якому подібно гірлянді закріплені аналогічні конструкції рамок і лопатей. Кінці вала 8 зв'язані з вузлами обертання 9, а також з редуктором і електрогенератором, які на рисунку не показані. При цьому вал 8 може бути виконаний суцільним, гнучким, комбінованим, а також збірним, виконаним з можливістю вибору необхідної його довжини. У варіанті використання потоку повітря число елементів на валу 8 вибирають мінімальним, наприклад в одиничному варіанті, і встановлюють лопатеве колесо на поворотному механізмі з флюгером. Напрямок потоку середовища показаний стрілками 10. Лопатеве колесо перетворювача енергії потоку середовища працює таким чином. Лопатеве колесо збирають відповідно до визначеної кількості елементів конструкції на валу 8 і встановлюють його поперек напрямку потоку середовища 10, наприклад, течії малої річки. У положенні, показаному на Фіг.1, водний потік діє на лопать 1 під кутом, близьким до прямого кута, на лопать 2 під гострим кутом. Лопаті 3 і 4 водний потік орієнтує за напрямком, паралельним напрямку свого руху. Кожна з лопатей обертається через шарнір 5 навколо поперечки 6 і проходить усі положення, зображені на Фіг.1. При цьому вал 8 діє як упор, який фіксує край лопаті до моменту розривання їх контакту водним потоком. Лопаті, бокові сторони рамки 7 і вал 8 обертаються за годинниковою стрілкою у вузлах обертання 9. Лопатеве колесо перетворювача енергії потоку середовища, яке пропонується, зручне у користуванні і показало позитивні результати у дослідній експлуатації. 5 30306 6