Вітроколесо зі змінними осями

Вітроколесо зі змінними осями, що установлено в елементах вітроенергетичної установки і міс 3 (робочий цикл) зображено на Фіг.1 і 3. Для виходу лопаті 1 в вихідне положення Фіг.1 вісь 2 не обертається, а лопать 1 здійснює поворот відносно неї на 180°, початкове і кінцеве положення цього процесу (холостий цикл) зображено на Фіг.3 і 1. При цьому вісь 2 нерухома і лопать обертається в нерухомій площині, оскільки ця площина знаходиться під кутом до осі обертання вісі 2, лопать має можливість без здійснення додаткових переміщень відносно своєї осі обертання вийти в вихідне положення (Фіг.1) для початку робочого циклу. Для роботи вітроенергетичної установки, як правило, необхідно декілька лопатей 1 (Фіг.4), для цього вони установлюються з можливістю обертання на осях 2, які нерухомо кріпляться до елементу вітроколеса 3, що установлений з можливістю обертання в елементах вітроенергетичної установки. При цьому осі 2 мають можливість обертатись відносно віссі обертання 4 елементу вітроколеса 3. На Фіг.1 зображено лопать установлену на осі, вид збоку; на Фіг.2 зображено положення лопаті після повороту осі на 180°, вид збоку; на Фіг.3 зображено положення лопаті після її повороту на 180° і повороту осі на 360°, вид збоку; на Фіг.4 зображено дволопатеве вітроколесо з зміщеними осями, головний вид; на Фіг.5 зображено дволопатеве вітроколесо після повороту лопатей на 45° і елементу вітроколеса на 90°, головний вид; на Фіг.6 зображено дволопатеве вітроколесо після повороту лопатей на 90° і елементу вітроколеса на 180°, головний вид; на Фіг.7 зображено дволопатеве вітроколесо після повороту лопатей на 135° і елементу вітроколеса на 270°, головний вид; на Фіг.8 зображено дволопатеве вітроколесо після повороту лопатей на 180° і елементу вітроколеса на 360°, головний вид; на Фіг.9 зображено дволопатеве вітроколесо після повороту лопатей на 270° при нерухомому елементі вітроколеса, головний вид. Вітроколесо з змінними осями Фіг.4 містить лопаті 1, установлені з можливістю обертання на осях 2, які нерухомо закріплені в елементі вітроколеса 3, що установлюється в елементах вітроенергетичної установки, з можливістю обертання відносно осі 4. Осі 2 виконані в вигляді двох розміщених під кутом одна до одної шийок Фіг.1, на одній з шийок закріплено лопать, інша закріплена рівновіддалене і симетрично відносно вісі обертання елемента вітроколеса 3 (Фіг.4), лопаті 1 установлені з можливістю контакту з елементами вітроенергетичної установки, забезпечуючими 86068 4 зняття потужності при обертанні лопатей. Осі 2 орієнтовані таким чином, що утворюють гострий кут з умовною площиною, утвореною віссю 4 і центральною точкою кріплення осі 2 до елементу 3 ( на Фіг.1 цей кут рівний 90-a), проекція осі 2 на цю площину буде паралельна до вісі 4. При роботі установки лопаті 1 вітроколеса з змінними осями сприймають тиск вітру і починають обертатися відносно своїх осей 2. Початкове положення, в якому лопаті починають здійснювати, під дією підйомних сил, рух в площині, яка перпендикулярна площині їх обертання (робочий цикл), зображено на Фіг.4. В цей момент лопаті 1 обертаються навколо осей 2 з кутовою швидкістю ω в напрямі-за годинниковою стрілкою, а елемент вітроколеса 3, під дією елементів вітроенергетичної установки, в яких його установлено, починає обертатись з кутовою швидкістю 2ω навколо вісі 4 в напрямі проти годинникової стрілки, при цьому осі 2, являючись центром обертання лопатей 1 і обертаючись навколо вісі 4 переміщують центр обертання по дузі навколо вісі 4, а також обертаються відносно лопатей 2, з випереджаючою кутовою швидкістю ω (2ω-ω) при цьому кожна лопать 1 займає положення відносно осі 2 таким, що відповідає Фіг.1. Після повороту лопатей на 45° від свого первинного положення і елемента вітроколеса на 90° вітроколесо займе положення відображене на Фіг.5. При подальшому повороті лопатей на 90° (від первинного положення на Фіг.4) і елемента вітроколеса на кут 180° вітроколесо займе положення відображене на Фіг.6 і в цьому положенні кут a (Фіг.1 і Фіг.2) буде становити 90°. При подальшому повороті лопатей в позицію 135° і елемента вітроколеса - 270° вітроколесо буде в положенні, що відповідає Фіг.7. Після повороту лопатей в положення 180° і елемента вітроколеса - 360° (Фіг.8), кожна лопать 1 займе положення відносно своєї осі 2 таким, що відповідає Фіг.2. На цьому процес повороту лопатей відносно вісі 4 в площині, що перпендикулярна площині обертання завершується. В подальшому елемент вітроколеса 3 зупиняється, а лопаті 1 починають обертатися навколо своїх осей 2 проти годинникової стрілки. В положенні, зображеному на Фіг.9 вони повернуться на 90° і відносно осей кут a (Фіг.1 і Фіг.2) буде становити 90°. При подальшому повороті лопатей до 180° вітроколесо займе положення, що відповідає Фіг.4, а лопаті 1 відносно своїх осей 2 будуть в положенні, яке відповідає Фіг.1 і вітроколесо займе початкове положення для здійснення наступного циклу. 5 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 86068 6 Підписне Тираж 28 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