Комбінована електроводопостачальна вітроустановка

1. Комбінована електроводопостачальна вітроустановка, що містить ротор вітродвигуна з валом, трубчату стійку, кривошипно-повзунковий механізм з крейцкопфом в напрямному циліндрі стійки, шток якого за допомогою з'єднувальної муфти жорстко з'єднаний з осердям лінійного електрогенератора, лінійний електрогенератор, виконаний у вигляді фрагмента трубчатої стійки вітродвигуна, водяний насос, поршень якого за допомогою штока і з'єднувальної муфти жорстко з'єднаний з осердям лінійного електрогенератора, і систему регулювання, електрично з'єднану з лінійним електрогенератором, акумуляторною батареєю та електричною мережею, яка відрізняється тим, що між нижнім кінцем осердя лінійного електрогенератора і поршнем водяного насоса встановлено проміжний кривошипно-повзунковий механізм, що складається із колінчатого вала та двох протилежно розташованих в напрямних циліндрах трубчатої стійки крейцкопфів, які жорстко з'єднуються за допомогою штоків і з'єднувальних муфт з осердям лінійного електрогенератора та поршнем водяного насоса, з одного боку, та шарнірно з'єд U 2 (19) 1 3 37936 з крейцкопфом в напрямному циліндрі стійки, шток якого за допомогою з'єднувальної муфти жорстко з'єднаний з осердям лінійного електрогенератора, лінійний електрогенератор, виконаний у вигляді фрагмента трубчатої стійки вітродвигуна, водяний насос, поршень якого за допомогою штока і з'єднувальної муфти жорстко з'єднаний з осердям лінійного електрогенератора, і систему регулювання, електрично з'єднану з лінійним електрогенератором, акумуляторною батареєю та електричною мережею [Патент України №17197, F03D11/00, бюлетень №9, 2006р.]. Недоліком даної вітроустановки є її неспроможність використання механічної енергії вітродвигуна для забезпечення роботи зовнішніх пересувних обертальних механізмів і машин при обробці сільськогосподарської продукції та значна нерівномірність швидкості зворотно-поступального руху осердя лінійного електрогенератора та інших з'єднаних з ним деталей. Корисною моделлю ставиться завдання створення комбінованої електро-водопостачальної вітроустановки, яка здатна забезпечити зворотнопоступальний рух осердя лінійного електрогенератора і поршня водяного насоса при одночасному підтриманні рівномірності руху і перетворенні отриманої від вітродвигуна механічної енергії зворотно-поступального руху осердя лінійного електрогенератора в механічну енергію обертального руху та її передачу із порожнини трубчатої стійки зовні для забезпечення роботи зовнішніх обертальних механізмів і машин. Поставлене корисною моделлю завдання досягається тим, що в комбінованій електроводопостачальній вітроустановці, яка містить ротор вітродвигуна з валом, трубчату стійку, головний кривошипно-повзунковий механізм з крейцкопфом в напрямному циліндрі стійки, шток якого за допомогою з'єднувальної обгінної муфти жорстко з'єднаний з осердям лінійного електрогенератора, лінійний електрогенератор, виконаний у вигляді фрагмента трубчатої стійки вітродвигуна, водяний насос, поршень якого за допомогою штока і з'єднувальної муфти жорстко з'єднаний з осердям лінійного електрогенератора, і систему регулювання параметрів електроенергії, з'єднану з лінійним електрогенератором, акумуляторною батареєю та електричною мережею, згідно корисній моделі, між нижнім кінцем осердя лінійного електрогенератора і поршнем водяного насоса встановлено проміжний кривошипно-повзунковий механізм, що складається із колінчатого вала та двох протилежно розташованих в напрямних циліндрах трубчатої стійки крейцкопфів, які жорстко з'єднуються за допомогою штоків і з'єднувальних муфт з осердям лінійного електрогенератора та поршнем водяного насоса, з одного боку, та шарнірно з'єднуються за допомогою шатунів з шатунною шийкою колінчатого вала кривошипно-шатунного механізму, з іншого боку, при цьому цапфи колінчатого вала, що мають корінні шийки та шліцовані кінці для з'єднання, своїми корінними шийками встановлено в підшипники, які змонтовано в жорстко закріплених в трубчатій стійці кронштейнах, зовні трубчатої стійки встановлена коробка 4 відбору потужності, що містить підвищувальний редуктор, ведучій вал якого з'єднується за допомогою фрикційної муфти включення з шліцованим кінцем однієї із цапф колінчатого вала, а ведений вал споряджений необхідними для під'єднання до зовнішніх механізмів і машин приладами. При цьому, коробка відбору потужності має систему керування, що забезпечує за допомогою фрикційної муфти підключення ведучого вала редуктора до шліцованого кінця цапфи колінчатого вала проміжного кривошипно-шатунного механізму, зміну частоти обертання веденого вала та захист від аварійних режимів. Крім того, на шліци кінця протилежної цапфи колінчатого вала встановлено маховик інерційного акумулятора механічної енергії обертального руху, розташований в порожнині спеціальної камери, що змонтована на трубчатій стійці, а колінчатий вал головного кривошипношатунного механізму з'єднано з валом ротора вітродвигуна за допомогою обгінної муфти. На Фіг. зображено кінематичну схему комбінованої електро-водопостачальної вітроустановки. Комбінована електро-водопостачальна вітроустановка містить ротор вітродвигуна 1, вал якого за допомогою обгінної муфти 3 з'єднано з колінчатим валом 2 головного кривошипно-повзункового механізму. Колінчатий вал 2, встановлений корінними шийками його цапф в підшипники кронштейнів 4 гондоли 5 вітроустановки, шарнірно з'єднано шатуном 6 з розташованим в напрямному циліндрі трубчатої стійки 12 крейцкопфом 7, який жорстко з'єднано за допомогою штока 8 і з'єднувальної муфти 9 з осердям 10 лінійного електрогенератора 11, що закріплений в трубчатій стійці 12 вітроустановки. Осердя 10 лінійного електрогенератора 11 жорстко з'єднано штоком 13 та з'єднувальною муфтою 14 з корпусом верхнього крейцкопфа 15, який за допомогою шатуна 16 шарнірно з'єднаний з шатунною шийкою 17 колінчатого вала 18 проміжного кривошипно-повзункового механізму. Нижній крейцкопф 19, з'єднаний шарнірно за допомогою шатуна 20 з тією ж шатунною шийкою 17 колінчатого вала 18, жорстко з'єднується за допомогою штока 21 і з'єднувальної муфти 22 з поршнем 23 водяного насоса. Колінчатий вал 18 проміжного кривошипно-повзункового механізму встановлено корінними шийками цапф в підшипники 25, розміщені в кронштейнах 26 трубчатої стійки 12, на яку встановлено коробку відбору потужності 27 з підвищуючим редуктором 28. Ведучій вал 29 редуктора за допомогою муфти включення 30 з'єднано з шліцованим кінцем цапфи 24 колінчатого вала з боку ведучого вала 29, а на шліцованому кінці протилежної цапфи 31 колінчатого вала встановлено маховик інерційного акумулятора механічної енергії обертального руху 32, розташований в порожнині спеціальної камери 33, що змонтована на трубчатій стійці 12. Ведений вал 34 редуктора за допомогою технологічних установчих приладів 35 з'єднується з робочими органами 36 зовнішніх обертальних механізмів і машин для обробки сільськогосподарської продукції. Коробка відбору потужності споряджена системою керування 37 режимами роботи редуктора. Комбінована електро-водопостачальна вітроустановка спо 5 37936 ряджена також, як і Фіг., системою регулювання електроенергії 38, яка електрично з'єднана з обмоткою статора лінійного електрогенератора 11, акумуляторною батареєю 39 і електричною мережею 40. Принцип роботи запропонованої конструкції комбінованої електро-водопостачальної вітроустановки полягає в тому, що вона, як і її Фіг., забезпечує за допомогою головного кривошипноповзункового механізму перетворення механічної енергії обертального руху вітродвигуна в механічну енергію зворотно-поступального руху осердя лінійного електрогенератора, який виробляє електричну енергію, а потім, завдяки встановленню проміжного кривошипно-повзункового механізму з двома протилежно розташованими в напрямних циліндрах стійки крейцкопфами, які шарнірно з'єднані шатунами з шатунною шийкою колінчатого вала та жорстко з'єднані штоками і з'єднувальними муфтами з осердям лінійного електрогенератора та поршнем водяного насоса, ця механічна енергія зворотно-поступального руху за допомогою крейцкопфа, з'єднаного з осердям лінійного електрогенератора та шатунною шийкою кривошипа, перетворюється спочатку в механічну енергію обертального руху кривошипа, який передає її через одну із цапф свого вала і фрикційну муфту включення на ведучій вал редуктора коробки відбору потужності для забезпечення роботи зовнішніх обертальних механізмів і машин та через іншу цапфу вала кривошипа - на маховик інерційного акумулятора для забезпечення рівномірності обертання кривошипа та швидкості зворотнопоступального руху осердя лінійного електрогене 6 ратора і поршня водяного насоса при змінних швидкостях вітр у, а потім отримана енергія обертального руху шатунної шийки кривошипа за допомогою шатуна і другого крейцкопфа, що жорстко з'єднаний з поршнем водяного насоса, перетворюється знову в механічну енергію зворотнопоступального руху поршня для забезпечення роботи водяного насоса. Крім того, встановлена між валом ротора вітродвигуна і колінчатим валом головного кривошипно-повзункового механізму обгінна муфта забезпечує роз'єднання валу ротора вітродвигуна і колінчатого вала при передачі механічної енергії від маховика інерційного акумулятора під час зниження швидкості вітру та швидкості обертання валу ротора вітродвигуна. Використання даної корисної моделі вперше дозволить створити багатофункціональну комбіновану вітроустановку, що забезпечує, поряд з одночасним виробництвом електроенергії та добуванням артезіанської води, застосування механічної енергії вітродвигуна для роботи зовнішніх пересувних механізмів і машин обробки сільськогосподарської продукції при одночасному підтриманні рівномірності обертального і зворотнопоступального руху р ухомих елементів кінематичного ланцюга передачі механічної енергії вітродвигуна при змінних швидкостях ві тру. Запровадження корисної моделі забезпечить значне розширення функціональних можливостей та підвищення ефективності комбінованих електро-водопостачальних вітроустановок при одночасному покращенні якості електро-водопостачання сільськогосподарських об'єктів. 7 Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 37936 8 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