Вітроколесо

1 Вітроколесо, що містить поворотні радіальні лопаті, підпружинені відносно маточини, яке відрізняється тим, що задня кромка кожної лопаті розташована за передньою кромкою попередньої лопаті, причому і передня, і задня кромки лопатей збігаються з радіусом вітроколеса 2 Вітроколесо за п 1, яке відрізняється тим, що поворотні лопаті кінетично зв'язані між собою через конічну передачу, причому центральне зубчасте колесо під пружинено відносно маточини й жорстко зв'язане з ободом демпфера в'язкого тертя, розташованого в порожнині маточини 3 Вітроколесо за пп 1,2, яке відрізняється тим, що профіль кожної лопаті виконаний у вигляді дужки, а аеродинамічний центр тиску розташований між поздовжньою віссю повороту лопаті та и задньою кромкою Винахід відноситься до вітряних двигунів і призначений для енергопостачання споживачів Відоме багатолопатеве вітроколесо з жорстко встановленими лопатями (Див кн Я И Шефтер Использование энергии ветра - М Машиностроение, 1983 -с 81) Недоліком такого вітроколеса є його недостатня надійність з-за неможливості швидкого скиду зайвого лобового тиску вітру на поверхню вітроколеса Відоме вітроколесо з радіальне встановленими поворотними лопатями, під пружиненими відносно ступиці (Див кн Я И Шефтер Использование энергии ветра - М Машиностроение, 1983 -с 80) Недоліком такого вітроколеса є його ненадійність із-за можливості вводу лопатей у флаттер ізза відсутності демпфера крутильних коливань, а також низкий робочий момент із-за застосування вузьких лопатей, що зменшує продуктивність в умовах слабких та помірних швидкостей вітру В основу винаходу поставлено задачу підвищення надійності та продуктивності вітроколеса, що містить поворотні радіальні лопаті, підпружинені відносно ступиці, шляхом розміщення задньої кромки лопаті за кромкою попередньої лопаті, і встановленням задньої і передньої кромок вздовж радіуса вітроколеса, досягається підвищення коефіцієнту заповнення активної поверхні вітроколеса, завдяки чому збільшується робочий та пусковий момент вітроколеса, і зростає його продук тивність в умовах слабких та помірних швидкостей вітру Шляхом зв'язку лопатей між собою через конічну зубчату передачу з демпфером в'язкого тертя досягається синхронии поворот лопатей без дисбалансу та запобігання флаттеру лопатей Шляхом надання профілю лопаті форми дужки спрощується конструкція вітроколеса, а розміщення аеродинамічного центру тиску між вздовжнею віссю поворота лопаті та и заднею кромкою забезпечує флюгерне регулювання лопаті для скиду зайвого лобового тиску на вітроколесі Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено на Фіг 1,2- Вітроколесо в двох проекціях, на Фіг 3 - Схема маточини з демпфером Вітроколесо містить поворотні радіальні лопаті 1, які встановлені на ступиці 2 з можливістю їх повороту відносно вздовжньої ВІСІ В порожнині маточини 2 розміщена конічна зубчаста передача, шестерні якої зв'язані з махами лопатей 1, а центральне зубчасте колесо 3 підпружинено відносно маточини 2 Задня і передня кромки лопатей збігаються з радіусами вітроколеса, причому задня кромка кожної лопаті 1 заходить за передню кромку попередньої лопаті Профіль лопаті являє собою дужку, аеродинамічний центр тиску якої (ЦАТ) розміщений між заднею кромкою та віссю повороту лопаті 1 Центральне зубчасте колесо З жорстко зв'язане з циліндричним ободом 4, який встановлений в порожній маточині 2 з мінімальним СО 00 47813 зазором з можливістю повороту і таким чином, являє собою демпфер в'язкого тертя При достатньої швидкості вітру аеродинамічна підйомна сила, що виникає на лопатях 1 приводить вітроколесо в рух, корисна потужність знімається з валу вітроколеса Наявність перекриття кромок сусідніх лопатей 1 забезпечує своєрідний "канал" між лопатями, в наслідок чого забезпечується безвідривне обтікання лопатей в широкому діапазоні вуглів, що сприяє збільшенню продуктивності вітроколеса Коли швидкість вітру перевищує номінальну, зростає тиск на лопаті, прикладений в точках ЦАТ, внаслідок чого лопаті синхронно поворачивються, змінюючи режим обтікання, і скидаючи зайвий лобовий тиск на вітроколесо Через центральне зубчсате колесо 3 обертання передається демпферу 4, який запобігає виникненню флаттерних коливань лопатей Таким чином, завдяки застосування перекриття кромок лопатей та демпферу крутильних коливань досягається підвищення надійності та продуктивності вітроколеса з цпт ФІГ. 1 ФІГ. 2 ФІГ. З 47813 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71