Вітроколесо

Вітроколесо, що містить вал, порожнисту маточину і висувні поворотні лопаті, що складаються із підпружинених між собою рухомої і нерухомої частин, яке відрізняється тим, що в ньому нерухомі частини лопатей виконані у вигляді втулок з внутрішнім буртом і утвореними в них гвинтовими пазами, в яких установлені повзуни, закріплені в рухомих частинах лопатей, при цьому рухомі частини лопатей шарнірно з'єднані важелями регульованої довжини з установленим в маточині поворотним елементом, вісь обертання якого співвісна осі вала вітроколеса Заявлене вітроколесо відноситься до вітротехніки, переважно до вітроустановок малої і середньої потужності з автоматичним регулюванням частоти обертання вітроколеса Розповсюджений механізм повороту лопаті для регулювання частоти обертання вітроколеса (RU 2046998, F03D11/00, 1992р) В основі лопаті вказаного колеса виконаний поздовжній циліндричний отвір, у якому з можливістю переміщення розташована кругла шайба, торець шайби прикріплено нерухомо до профільованого стрижня, що має гвинтову закрутку, причому в основі лопаті закріплена нерухомо друга шайба, отвір якої відповідає профілю стрижня, при цьому між шайбами на стрижні встановлена пружина Стрижень закріплений на маточині колеса Основним недоліком указаного винаходу є недостатня надійність і безпека вітроколеса, що містить декілька лопатей, тому що не виключається дисбаланс у процесі роботи Найбільш близьким за технічною суттю і досягаємим результатом до заявленого пристрою є механізм повороту вітроколеса (SU 102 0625, F03D7/02, F03D1/06, 1983р ), взятий як прототип Цей механізм містить стрижень, закріплений у поворотній частині лопаті і розміщений у порожнині її нерухомої частини В цій же порожнині встановлена додаткова втулка з внутрішньою різзю та розміщений у ній гвинт з ВІДПОВІДНОЮ різзю, закріплений на стрижні і підпружинений відносно втулки з боку поворотної частини Суттєвим недоліком указаного відомого механізму (SU 102 0625), як і попереднього аналогу, є недостатня надійність і безпека вітроколеса - через можливий його дисбаланс у процесі роботи ізза неодночасного висування і повороту лопатей Іншим суттєвим недоліком цього механізму є низькі технологічні та експлуатаційні якості, обумовлені малодоступністю і незручностями проведення складання, регламентних, профілактичних і ремонтних робіт, регулювання пружин і балансування вітроколеса, що вимагають демонтажу лопатей До основи винаходу поставлена задача вдосконалення вітроколеса, підвищення його надійності, поліпшення експлуатаційних якостей, технології виготовлення та складання Указана задача вирішується шляхом виконання нерухомих частин лопатей у вигляді втулок з внутрішнім буртом і утвореними в них гвинтовими пазами, в яких установлені повзуни, закріплені в нерухомих частинах лопатей, при цьому рухомі частини лопатей шарнірно з'єднані важелями регульованої довжини з установленим у маточині поворотним елементом, вісь обертання якого співвісна осі вала вітроколеса Суттєвими ознаками, що характеризують заявлений пристрій, є наявність у його складі робочого вала, порожнистої маточини і закріплених на ній висувних поворотних лопатей, що складаються з підпружинених між собою рухомою і нерухомою частин ВІДМІННИМИ ознаками заявленого пристрою, необхідними для одержання вищевказаного технічного результату, є наявність у його складі лопатей, нерухомі частини яких виконані у ви 00 о> со сч (О 62398 гляді втулок з внутрішнім буртом і утвореними в 5 нерухомих частин лопатей регулювальними них гвинтовими пазами, в які встановлені повзуни, елементами 11, з'єднаними різзю з рухомими часзакріплені в рухомих частинах лопатей, розміщетинами лопатей них у втулках, З боку маточини 2 рухомі частини 7 і нерухомі частини 4 лопатей з'єднані між собою повзунами важелі регульованої довжини, шарнірно з'єд12, встановленими в пазах 6 і закріпленими до нані з рухомими частинами лопатей та з установрухомих частин 7 лопатей леним в маточині поворотним елементом, вісь вільного обертання якого співвісна осі вала вітроРухомі частини 7 лопатей важелями регульоколеса ваної довжини 13 з'єднані шарнірно з поворотним елементом 14, установленим з можливістю вільноВиконання нерухомих частин лопатей у вигляго обертання на валу 1 ді вищевказаних втулок з відкритими торцями усередині маточини забезпечує Вітроколесо працює у двох режимах стаціонарному, коли частота його обертання не перевиполіпшення умов експлуатації вітроколеса чещує допустимих значень, та у режимі регулюванрез вільний доступ до механізму повороту лопатей ня, коли частота його обертання досягає гранично з боку маточини для проведення оглядів, регладопустимого рівня при значному підсиленні вітру ментних, профілактичних і ремонтних робіт, а також регулювання підтискання пружин і балансуДопустимі значення частоти обертання вітровання вітроколеса без демонтажу лопатей, колеса встановлюються розрахунковоекспериментальним методом, виходячи з умов можливість розміщення у маточині кінематичйого механічної МІЦНОСТІ та безпеки, і реалізуються ного зв'язку лопатей з указаними вище перевагами підтисненням пружин 10 за допомогою регулюващодо умов експлуатації і метеозахисту льного елемента 11 Наявність важелів регульованої довжини, шарнірно з'єднаних з рухомими частинами лопатей і При стаціонарному режимі роботи лопаті 7 вівстановленим у маточині поворотним елементом, троколеса, підтиснені пружинами 10 до нерухомих вісь вільного обертання якого співвісна осі вала частин 4, перебувають у початковому робочому вітроколеса, забезпечує стані з оптимальним кутом "атаки" вітрового потоку, що забезпечує найбільш ефективну роботу синхронізацію висування і повороту лопатей, вітроустановки чим запобігається виникнення дисбалансу вітроколеса і підвищується його безпека у процесі роУ режимі регулювання вітроколесо працює при боти, значному підсиленні вітру і досягненні частоти його обертання допустимої величини, коли в лопакомпенсацію при складанні похибок виготовстях 7 виникають відцентрові сили, що перевищулення елементів механізму повороту лопатей ють початкові зусилля пружин 10 шляхом регулювання довжини важелів кінематичного зв'язку, чим поліпшується технологія склаДія ЦИХ відцентрових сил через елементи 11,8 дання передається на пружини 10, які стискаються з одночасним висуненням лопатей 7 При цьому повТаким чином, сукупність усіх вказаних вище зуни 12 переміщуються у гвинтових пазах 6, ствоознак заявленого пристрою дозволяє забезпечити рюють обертаюче зусилля на лопаті 7, у досягнення позитивного технічного результату результаті чого останні повертаються в гальмуюче щодо підвищення надійності і безпеки, поліпшення положення (флюгерне чи в положення, близьке до експлуатаційних властивостей і технології скланього в залежності від сили вітру) дання вітроколеса Для більш детального пояснення суті заявлеВисування і поворот усіх лопатей 7 відбуваного пристрою надано його креслення, наведено ється синхронно завдяки наявності важелів 13, опис його елементів і роботи з'єднаних шарнірно з лопатями 7 і поворотним елементом 14, встановленим у маточині 2 з можНа фіг 1 показано загальний вигляд вітроколеливістю вільного обертання навколо властної осі, са з трьома лопатями, на фіг 2 - вид його перерізу СПІВВІСНОІ осі вітроколеса А-А у площині, перпендикулярній осі колеса і прохідний через поздовжні осі лопатей При послаблені вітру і зменшенні відцентрових сил у лопатях 7 до величин, менших ніж зуВітроколесо містить у собі вал 1, маточину 2 з силля пружин 10, останні вертають лопаті й елекришкою 3 На маточині закріплені нерухомі часменти їх кінематичного зв'язку у початковий тини 4 лопатей, виконані у вигляді втулок з внутробочий стан рішнім буртом 5 і гвинтовими пазами 6 з боку маточини У нерухомих частинах встановлені рухомі У ВІДПОВІДНОСТІ до технічного рішення, яке зачастини 7 лопатей на підшипниках 8, 9, між якими являється, розроблена конструкторська докуменрозміщені пружини 10, підтиснені з упором в бурти тація для виготовлення дослідного зразка 62398 AA 12 Фіг 2 Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119