Вітродвигун

Вітродвигун, що містить нерухому опору, поворотну головку з вітроколесом, яке містить лопаті і маточину, перетворювач вітрової енергії, який кінематично з'єднаний з маточиною вітроколеса, яка включає корпус з патрубками, на яких встановлено лопаті, при цьому корпус маточини виконано у вигляді циліндра, який відрізняється тим, що його споряджено додатковим циліндром з отворами, в якому розміщено корпус маточини вітроколеса, при цьому їхні осі суміщено, додатковий циліндр закріплений на патрубках, які розміщено в його отворах, і з'єднаний поперечними силовими елементами з корпусом маточини. Пропонуємий пристрій відноситься до вітроенергетичного устаткування, а саме до вітродвигунів. Відомо вітродвигун, що містить нерухому опору з електричним генератором (або будь-яким іншим перетворювачем вітрової енергії) і з'єднане з ним вітроколесо, вісь обертання якого розміщено вертикально [а. с. №1605018, СРСР, МКВ 5 F D 3/06, БВ №41, 1990 p.]. Він має просту і надійну конструкцію, проте ефективність перетворення вітрової енергії у нього низька. Відомо вітродвигун, (перший аналог) який містить нерухому опору, електричний генератор, кабельну мережу і шарнірно установлену на нерухомій опорі поворотну головку з вітроколесом, вісь обертання якого розміщено горизонтально, котре містить маточину і встановлені на ній лопаті [а. с. №1787206, СРСР, МКВ 5 F 03 D 1/00, БВ №1 1993 p.] і вітродвигун (другий аналог), який включає нерухому опору, поворотну головку з гондолою і вітроколесом, котре містить лопаті і маточину, яка включає корпус з патрубками на котрих встановлено лопаті, перетворювач вітрової енергії, який кінематично з'єднано з вітроколесом, при цьому корпус маточини виконано у вигляді циліндра [UA 55513 С2, Україна, МКВ 7 F 03 D 1/00, БВ №4 2003 p.]. Вони мають вищу ефективність перетворення вітрової енергії, проте при збільшенні потужності вітродвигуна збільшується навантаження на його елементи і, як наслідок, відбувається збільшення ваги і вартості. Перевага другого аналогу, порівняно з першим аналогом, полягає в тому, що він має маточину, циліндрична форма якої дозволяє вдосконалювати конструкцію вітродвигуна. Ознаками першого аналогу, що збігаються з суттєвими ознаками пристрою, котрий заявляється, є: наявність нерухомої опори, поворотної головки з вітроколесом, котре містить лопаті і маточину, перетворювача вітрової енергії, який кінематично з'єднано з маточиною вітроколеса. Ознаками другого аналогу, що збігаються з суттєвими ознаками пристрою, котрий заявляється, є: наявність нерухомої опори, поворотної головки з вітроколесом, котре містить лопаті і маточину, перетворювача вітрової енергії, який кінематично з'єднано з маточиною (19) UA (11) 75733 (13) C2 (21) 20040503408 (22) 06.05.2004 (24) 15.05.2006 (46) 15.05.2006, Бюл. № 5, 2006 р. (72) Голубенко Микола Степанович, Довгалюк Сергій Іванович, Кадацький Олександр Леонідович, Циганов Валерій Олександрович, Яцура Олексій Олександрович (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКЕТЕХНОЛОГІЧНЕ БЮРО "КОНКОРД" (56) EP 1371845, 17.12.2003 WO 0129413, 26.04.2001 UA 55513, 15.04.2003 3 75733 4 вітроколеса, котра включає корпус з патрубками отворах і з'єднано поперечними силовими елена яких встановлено лопаті, при цьому корпус маментами з корпусом маточини. точини виконано у вигляді циліндра. Спорядження вітродвигуна додатковим Головною причиною, яка перешкоджає одерциліндром з отворами, в якому розміщено корпус жанню у другому аналогу (більш близький до приматочини вітроколеса, суміщення їхніх осей, строю, котрий заявляється) технічного результату закріплення додаткового циліндра на патрубках, пристрою, котрий заявляється, є сприйняття однокотрі розміщено в його отворах і з'єднано попеоболочковою конструкцією корпусу маточини всіх речними силовими елементами з корпусом матонавантажень, діючих на лопаті вітроколеса. чини забезпечує разом (у сукупності) з відомими Таким чином, другий аналог по сукупності озознаками (наявністю вітроколеса, яке містить нак, що збігаються з суттєвими ознаками прилопаті і маточину, котра включає корпус з патрубстрою, котрий заявляється, і по призначенню ками на яких встановлено лопаті, при цьому корбільш близький до пристрою, котрий заявляється, пус маточини виконано у вигляді циліндра) тому його прийнято за прототип. збільшення жорсткості конструкції маточини (завНаявності в прототипі сукупності ознак, що дяки наявності додаткового циліндра і жорсткого збігаються з частиною суттєвих ознак пристрою, його закріплення з елементами маточини), зникотрий заявляється, недостатньо для одержання ження ваги і можливість збільшення навантажень технічного результату, який очікується від прина маточину (завдяки збільшенню її жорсткості), строю, котрий заявляється, тому що вказаний зниження навантажень на поворотну головку (завтехнічній результат отримується лише у випадку дяки зменшенню ваги маточини), можливість наявності додаткового циліндра і силових підвищення потужності вітродвигуна (завдяки елементів, котрими його з'єднано з маточиною збільшенню жорсткості маточини), спрощення (дивись формулу винаходу). технології виготовлення (завдяки використання В основу винаходу поставлено задачу удоскокатаних листів), зниження вартості (завдяки зменналення вітродвигуна шляхом спорядження дошенню його ваги), а також підвищення надійності датковим циліндром з отворами, в якому (завдяки зменшенню навантажень на поворотну розміщено корпус маточини вітроколеса, головку). суміщення їхніх осей, закріплення додаткового Для більш детального роз'яснення роботи циліндра на патрубках маточини, котрі розміщено пристрою, що заявляється, далі представлено в його отворах, з'єднання поперечними силовими креслення і його докладний опис. елементами з корпусом маточини і одержання в На фіг. 1 зображено загальний вигляд результаті вказаних удосконалень збільшення вітродвигуна. На фіг. 2 зображено конструкцію жорсткості конструкції маточини, зниження ваги, маточини. можливості збільшення навантаження на маточиПристрій, котрий заявляється, містить нерухону, зниження навантажень на поворотну головку, му опору 1 (фіг. 1), поворотну головку 2 з підвищення потужності вітродвигуна, спрощення вітроколесом 3, перетворювач вітрової енергії 4, технології його виготовлення, зниження вартості, а який кінематично з'єднано з маточиною також підвищення надійності при будь-яких вітроколеса, котра включає виконаний у вигляді варіантах виконання пристрою чи умовах його зациліндра корпус 5 (фіг. 2) з патрубками 6 на яких стосування. встановлено лопаті 7, додатковий циліндр 8 з отСуттєвими ознаками, що характеризують ворами, в якому розміщено корпус маточини, при пристрій, котрий заявляється, є: наявність цьому їхні осі суміщено, додатковий циліндр нерухомої опори, поворотної головки з закріплено на патрубках, котрі розміщено в його вітроколесом, котре містить лопаті і маточину, пеотворах і з'єднано поперечними силовими елеретворювача вітрової енергії, який кінематично ментами 9 з корпусом маточини. з'єднано з маточиною вітроколеса, котра включає Робота пристрою, котрий заявляється корпус з патрубками на яких встановлено лопаті, здійснюється таким чином. Під дією вітру лопаті 7 при цьому корпус маточини виконано у вигляді (фіг. 1) обертають маточину, яка приводить в дію циліндра, а також спорядження вітродвигуна доперетворювач вітрової енергії 4. При зміні напрямдатковим циліндром з отворами, в якому ку вітру поворотна головка 2 орієнтується на вітер. розміщено корпус маточини вітроколеса, при цьоНа лопаті 7 діють відцентрові сили, му їхні осі суміщено, додатковий циліндр повздовжній і поперечний згинаючі моменти, котрі закріплено на патрубках, котрі розміщено в його передаються через патрубки 6 (фіг. 2) на маточину отворах і з'єднано поперечними силовими елеі викликають в її елементах дію відповідно ментами з корпусом маточини. радіальних, осьових і поперечних сил. З них відмінними від прототипу суттєвими озНа головні силові елементи маточини - додатнаками необхідними для одержання зазначеного ковий циліндр 8 і корпус 5 радіальні сили діють в технічного результату в будь-яких варіантах викоодному напрямку, а осьові і поперечні - в протинання пристрою, що заявляється, чи умовах його лежних. Поперечні силові елементи 9, які використання (варіантах і умовах на які з'єднують додатковий циліндр 8 і корпус маточини поширюється правовий захист) є: спорядження 5, спільно з патрубками 6, перешкоджають їх вітродвигуна додатковим циліндром з отворами, в взаємному переміщенню під дією протилежно наякому розміщено корпус маточини вітроколеса, правлених сил, при цьому поперечні елементи 9 при цьому їхні осі суміщено, додатковий циліндр сприймають частину радіальних сил. закріплено на патрубках, котрі розміщено в його Жорстко-об'ємна, просторова конструкція, яка представляє скріплені між собою корпус маточини 5 75733 6 5, додатковий циліндр 8 і поперечні силові елени вітроколеса при одночасному збільшенні менти 9, під дією вказаних навантажень жорсткості маточини. забезпечує міцність і жорсткість достатню для Таким чином пристрій, котрий заявляється має зменшення деформації елементів вітроколеса до суттєві переваги перед прототипом і іншими рівня, який не впливає на положення лопатей. відомими пристроями аналогічного призначення. Слід зазначити, що конструкція запропоноваВсе це сприяє швидкому впровадженню заного вітродвигуна, дозволяє знизити вагу маточипропонованого пристрою і його широкому застосовуванню в енергетичній промисловості. Комп’ютерна верстка М. Клюкін 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