Вітроагрегат

1 Вітроагрегат, який містить поворотну частину з вітроколесом, котру шарнірно встановлено на основі, та гідравлічні циліндри, котрі закріплено на основі і кінематично з'єднано рухомими штоками з поворотною частиною, при цьому гідравлічні циліндри розташовано вертикально штоками угору, який відрізняється тим, що його споряджено двома зубчастими рейками і зубчастим колесом, котре встановлено на основі і кінематично з'єднано з поворотною частиною, при цьому між поршнями і корпусами гідравлічних циліндрів виконано кільцеві зазори, у поршнях виконано отвори, на яких розміщено клапани, а зубчасті рейки закріплено на штоках гідравлічних циліндрів і вони взаємодіють з зубчастим колесом 2 Вітроагрегат за п 1, який відрізняється тим, що його додатково споряджено роликами, котрі установлено на основі і обперто на зубчасті рейки з протилежного від зубчастого колеса боку О Пропонуємий пристрій відноситься до вітроенергетичного устаткування, а саме до вітроагрегатів і призначається для забезпечення плавної і повільної орієнтації поворотної частини вітроагрегату відносно напрямку вітру Відомо вітроагрегат, який включає нерухому опору і розміщену на ній поворотну головку з вітроколесом, котру з'єднано рухомим стержнем з флюгерною пластиною, при цьому стержень розміщено з протилежного від вітроколеса боку головки і додатково з'єднано пружиною з поворотною головкою, яка має аеродинамічний елемент, котрий розміщено за межами вітроколеса Він має простий і надійний механізм орієнтації поворотної головки відносно напрямку вітру (дивись, наприклад, Фатеев Е М Ветродвигатели и ветроустановки -М ОГИЗ - СЕЛЬХОЗГИЗ, -1948, стр,, 183, рис 100, стр 193, рис 111), але цей механізм не обмежує швидкість повороту головки Найбільш близьким по технічній суті до пропонуємого пристрою є вітроагрегат (SU 1198244 А, 4F03D 11/00,15 12 1985, бюл №46), який містить поворотну опору з вітроколесом, котру шарнірно встановлено на нерухомій основі, і гідравлічний циліндр, котрий закріплено на нерухомій основі,, розташовано вертикально штоком угору і кінематичне з'єднано ним з поворотною опорою Гідравлічний циліндр обмежує швидкість повороту головки, однак при пошкодженні ущільнюючого елементу, котрий розташовано між його штоком і корпусом, може вийти з ладу внаслідок витікання гальмувальної рідини До того ж, кінематична схема вітроагрегату не забезпечує однакове зусилля гальмування головки при різних и положеннях В основу винаходу поставлено завдання підвищення надійності роботи вітроагрегату за рахунок підвищення надійності роботи гідравлічного циліндру і забезпечення постійного зусилля гальмування поворотної частини при різних и положеннях Поставлене завдання вирішується тим, що вітроагрегат, який містить поворотну частину з вітроколесом, котру шарнірно встановлено на основі, і гідравлічні циліндри, котрі закріплено на основі, розташовано вертикально штоками угору і кінематичне з'єднано з поворотною частиною рухомими (О со 49936 штоками, згідно винаходу споряджено зубчастим колесом і двома зубчастими рейками, при цьому зубчасте колесо розміщено на основі і кінематичне з'єднано з поворотною частиною, зубчасті рейки закріплено на штоках гідравлічних циліндрів і вони взаємодіють з зубчастим колесом, між поршнями і корпусами гідравлічних циліндрів виконано кільцеві зазори, а у їх поршнях виконано отвори на яких розміщено клапани До того ж, для надійного сполучення зубчастих рейок з зубчастим колесом, вітроагрегат додатково споряджено роликами, котрі встановлено на основі і обперто на зубчасті рейки з протилежного від зубчастого колеса боку Суть винаходу міститься в дальшому Завдяки тому, що вітроагрегат споряджено зубчастим колесом, яке розміщено на основі і кінематичне з'єднано з поворотною частиною і двома зубчастими рейками, котрі взаємодіють з зубчастим колесом і які закріплено на штоках гідравлічних циліндрів, а також тому, що між поршнями і корпусами гідравлічних циліндрів виконано кільцеві зазори і у поршнях гідравлічних циліндрів виконано отвори на котрих розміщено клапани, при роботі вітроагрегату виключено витікання гальмувальної рідини з гідравлічних циліндрів (у верхніх ємностях гідравлічних циліндрів немає тиску), виключено знос елементів гідроциліндрів (між поршнями і корпусами гідравлічних циліндрів вилучено ущільнюючі елементи і виконано кільцеві зазори), а також забезпечується однакове зусилля гальмування поворотної частини при будь-яких и положеннях (відстань між центром зубчастого колесаі зубчастими рейками не змінюється) І таким чином забезпечується надійна і довгочасна робота пристрою До того ж для виключення навантаження зубчастих рейок і штоків поперечними зусиллями вітроагрегат додатково споряджено роликами, котрі установлено на основі і обперто на зубчасті рейки з протилежного від зубчастого колеса боку, що забезпечує надійне сполучення зубчастих рейок з зубчастим колесом Для роз'яснення роботи пропонуємого пристрою опис має креслення на яких схематично зображено вигляд пропонуємого пристрою і його елементів На фіг 1 показано загальний вигляд вітроагрегату, на фіг 2 - поздовжній перетин гідравлічних циліндрів Пропонуємий вітроагрегат (фиг 1) містить основу 1, на котрій встановлено поворотну частину 2 з вітроколесом 3, яку кінематичне з'єднано з гідравлічними циліндрами 4,5, при цьому між поворотною частиною і основою розміщено зворотну пружину 6, штоки 7 взаємодіють зубчастими рейками 8 з зубчастим колесом 9, котре з'єднано з поворотною частиною, між поршнями гідравлічних циліндрів 10 (фіг 2) і їх корпусами 11 виконано кільцеві зазори 12, у поршнях виконано отвори 13, на яких установлено клапани 14, а на основі установлено ролики 15, котрі обперто на зубчасті рейки Робота пристрою здійснюється наступним чином Вітер діє на вітроколесо 3 (фіг 1), котре обертається і приводить у дію перетворювач вітрової енергії, наприклад, електричний генератор (якщо вітроагрегат призначено для виробки електричного струму), котрий виробляє електричний струм і передає його споживачу по кабелю, який розміщено у основі 1 При зростанні швидкості вітру зростає сила F, котра повертає рухому частину 2 угору доти, доки сила опору зворотної пружини 6 урівноважить дію сили F Разом з поворотною частиною 2 обертається зубчасте колесо 9 у напрямку W (фіг 2), котре рухає зубчасті рейки 8 і з'єднані з ними через штоки 7 поршні 10, при цьому один з поршнів завжди буде рухатися униз (U-i) і гальмувати обертання зубчастого колеса 9 і з'єднаної з ним рухомої частини 2 Завдяки гальмуванню рухома частина повертається із швидкістю, котра не перевершує допустиму Швидкість руху поршнів 10 униз і зусилля їх гальмування залежать від площі кільцевих зазорів 12, при цьому під тиском гальмувальної рідини клапан 14 перекриває отвори 13 При переміщенні поршнів 10 угору (ІІ2) гальмувальна рідина перетікає через отвори 13 з верхніх ємностей корпусів 11 гідравлічних циліндрів у нижні, тому появу у них тиску і, ВІДПОВІДНО, витікання гальмувальної рідини з гідравлічних циліндрів виключено, до того ж відсутність тертя між поршнями 10 і корпусами 11 виключає їх знос Під час руху штоків 7 ролики 15 забезпечують надійне сполучення зубчастих рейок 8 і зубчастого колеса 9 і одночасно виключають дію поперечних зусиль на штоки 7 і зубчасті рейки 8 Завдяки ЗМІНІ положення поворотної частини 2 (фиг 1), незважаючи на зростання швидкості вітру, швидкість обертання вітроколеса 3 і потужність вітрової енергії, котру воно сприймає, залишаються незмінними (головним чином завдяки тому, що змінюється напрямок дії вітру на вітроколесо 3) При зменшенні швидкості вітру зменшується сила F і зворотна пружина 6 переміщує поворотну частину 2 у протилежному напрямку Зворотну пружину 6 виконано таким чином, що при будь якій ЗМІНІ швидкості вітру вона зупиняє рух поворотної частини 2 у положенні, котре потрібно для забезпечення постійної швидкості його обертання При значному зростанні швидкості вітру вітроколесо 3 під дією сили F розташовується уздовж його напрямку і зупиняється, а при зменшенні, під дією пружини б знову повертається у робоче положення Таким чином, пропонуємий вітроагрегат має просту і надійну (у порівнянні з прототипом) конструкцію, а також забезпечує довший час роботи без технічного обслуговування 49936 ФІГ. 1 15 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71