Вітродвигун

1. Вітродвигун, що містить вертикальну поворотну лопать з махом, закріпленим нижнім кінцем на опорі, що гойдається, встановленій на основі, 3 84872 ного зворотно-поступального руху маха забезпечується поворотом лопаті на протилежні за знаком кути щодо напрямку вітру. Тобто присутні ділянки гальмування руху маха з лопатю, що веде до втрат енергії. До зниження к.к.д. конструкцій приводить і невикористання енергії повороту лопаті. До недоліків всіх таких конструкцій слід віднести і відносну складність їх кінематичних схем (наявність різного роду передач). В основу винаходу поставлена задача розробки пристрою підвищеної ефективності шляхом зменшення або виключення втрат енергії на забезпечення коливального руху лопаті з махом та спрощення конструкції. Поставлена задача вирішується тим, що у ві тродвигун, що містить вертикальну поворотну лопать з махом, закріпленим нижнім кінцем на опорі, що гойдається, встановленій на основі, що обертається, генератор, вал якого зв'язаний з опорою, що гойдається, механізм повороту лопаті, перетворюючий обертання вала в циклічні повороти маха шляхом зміни кутового положення лопаті щодо вітрового потоку, додатково введений встановлений на основі окремий вітродвигун меншої потужності, вал вітроколеса якого кінематично зв'язаний з входом механізму повороту лопаті, наприклад, за допомогою гнучкого торсіонного валу. Окреме вітроколесо безпосередньо з'єднане з лопатю з єдиною віссю обертання вітроколеса і повороту лопаті, наприклад, вітроколесо установлене на кінці або в основі лопаті. Використання незалежного джерела енергії (додаткового вітродвигуна) виключає втрати енергії основного вітродвигуна на повороти лопаті та втрати в механізмі її повороту (зубцюватих передачах). Виключення таких передач виключає і втрати в них. Підпружинення обмежників руху маха забезпечує м'яке гальмування лопаті і, водночас, накопичення енергії, яку вони віддають, відштовхуючи лопать, з моменту початку зворотного й з махом руху. Установка на маху генератора, ротор якого з'єднаний з поворотною лопатю, забезпечує підвищення к.к.д. вітродвигуна завдяки використанню енергії повороту самої лопаті. Суть винаходу продемонстровано на кресленнях. На Фіг.1 зображено схему дії пристрою за найближчим аналогом; на Фіг.2 зображено схему пристрою; на Фіг.3 зображено схему роботи пристрою; на Фіг.4 зображено схему розвинутого варіанту базового пристрою; на Фіг.5 зображено схему його роботи. На Фіг.1 зображено вітродвигун (ВД), що містить вертикальну поворотну лопать (Л) 1 з махом (М) 2. М 2 закріплений нижнім кінцем на валу 3 опори, що гойдається. Опора встановлена на основі 5, що обертається. Вал 3 опори, що гойдається, з'єднана з валом генератора 4. Механізм повороту лопаті (МПЛ) 6, перетворюючий обертання вала в циклічні повороти маха шляхом зміни кутового положення лопаті щодо вітрового потоку, установлений на маху 2 і зв'язаний з валом 3 (на фігурі не показано). На цій фігурі показано діапазон і напрямок гойдання М 2 з Л 1 і орієнтації Л 1 відносно вітрового потоку. Основа 5 забезпечує 4 ортогональну орієнтацію площини гойдання щодо напрямку вітр у, наприклад, за допомогою флюгеру. На Фіг.2 зображено ВД за даним винаходом (вид збоку), що також містить вертикальну поворотну Л 1 з М 2. Max 2 також закріплений нижнім кінцем на валу 3 опори, що гойдається. Опора встановлена на основі 5, що обертається. Вал 3 опори, що гойдається, з'єднаний з валом генератора 4. Ме ханізм повороту лопаті 6, перетворюючий обертання вала в циклічні повороти маха шляхом зміни кутового положення лопаті щодо вітрового потоку, установлений на М 2 і відповідає найближчому аналогу. На основі додатково встановлений окремий ВД меншої потужності, вал 8 вітроколеса (ВК) 7 якого кінематично зв'язаний з входом МПЛ 6 за допомогою гнучкого торсіонного валу 9. Пристрій працює таким чином. На Фіг.3 показано вид зверху для будь-якого переріза лопаті. Під дією вітру Л 1 із вихідного положення 10 переміщується вліво. Обертання ВК 7 через вал 8 і торсіонний вал 9 передається на МПЛ 6, який розвертає Л 1 за програмою, показаною на цій фігурі. Так Л 1 повертається у нейтральне до вітру положення 11 і за інерцією продовжує рух у тому ж напрямку. Далі аеродинамічна сила гальмує рух лопаті до положення і 2, з якого починається зворотний рух управо з положення 13. Положення Л 1 у зворотному напрямку зображено штриховими лініями. З положення 13 Л 1 рухається управо аналогічно руху вліво: через нейтральне положення 14 до положення зміни напрямку 15. І так далі. Обертова основа забезпечує потрібну (ортогональну) орієнтацію площини гойдання щодо вітрового потоку. На Фіг.4 МПЛ виконаний як ВК 7, жорстко встановлене на Л 1: на кінці лопаті - з єдиною віссю обертання вітроколеса і повороту лопаті. На Фіг.5 зображено схему роботи цього варіанту ВД. Л і виконує повні обороти внаслідок обертання ВК 7. Як зображено на цій фігурі, під дією ВК 7 Л 1 із нейтрального щодо вітру положення 16 обертається проти часової стрілки. Обернувшись у позицію 17, Л 1 починає руха тися уліво через позицію 18, з якої починає гальмуватися інерційний рух до позиції 19. З неї Л 1 рухається вправо (на фігурі не показано) до орієнтації, яка відповідає позиції 16. Далі рух повторюється. Таким чином, вирішена задача розробки пристрою підвищеної ефективності шляхом зменшення або виключення втрат енергії на забезпечення коливального руху маха завдяки використання незалежного її джерела для повороту лопаті, використання енергії цього повороту та спрощення конструкції вітродвигуна та генератора. Джерела інформації: 1. Устройство для использования порывов ветра: Ac №853148 СССР, МКП 3 F 03 D 5/06 / Э.П. Коваленко (СССР). - №2754576/25-06; Заявлено 6.04.79; Опубликовано 07.08.81., Описание изобретения - 2 с. 2. Ветродвигатель: А.с. №1765491 СССР, МКП 5 F 03 D 3/00. / В.В. Попов (СССР). - №4776331-06; Заявлено 03.01.90; Опубликовано 30.09.92., Описание изобретения - 5 с. 5 84872 3 Ветродвигатель А.с. №1749538 СССР, МПК 5 F 03 D 5/00 / В.М. Зюбин (СССР). - №4828207/06; Заявлено 23 05 90; Опубликовано 23.07.92., Описание изобретения - 6с. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 4 Ветродвигатель Панкевича А.с. №1460399 СССР, МПК 4 F 03 D 5/00 / Г.Е. Панкевич (CCCP). №4283885/25-06; Заявлено 25.05.87; Опубликовано 23.02.89., Описание изобретения - 4с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601