Вітровий двигун

Вітровий двигун, який виконано у вигляді вертикальної колони, вітрових коліс, механізмів передач, редуктора і генератора, який відрізняється тим, що на вертикальній колоні шарнірно встановлено підставку з можливістю вільного обертання навколо осі в горизонтальній площині, на лівому кінці підставки на осі встановлено опору, яка зафіксована в вертикальному положенні розкосом, а на колоні жорстко закріплена в горизонтальній площині і перпендикулярно до осі опори підставка, на краях якої встановлені планетарні редуктори повітряних коліс таким чином, що конічні сонячні шестерні жорстко з'єднані з нею, а корпуси планетарних редукторів встановлені з можливістю вільного обертання навколо осі, а зірочки, які закріплені на корпусах редукторів, з'єднані ланцюговою передачею з зірочками вала, який через шківи редуктора пасовою передачею з'єднаний з валом генератора, причому між колоною і підставкою встановлена стабілізаційна площина, а основою вітрового колеса є корпус конічного планетарного редуктора, на якому в одній площині з інтервалом 120° рівномірно по колу жорстко встановлені три трубчаті щогли, на кінцях яких в їхній площині і перпендикулярно до їхніх осей жорстко закріплені три напрямні, на кінцях щогл, у площині, перпендикулярній до осі напрямних, встановлені U 2 UA 1 3 3277 4 відбору енергії вітру, особливо при малих швидкоки, які закріплені на кулісах через блоки з барабастях вітр у. нами. Метою даної корисної моделі є підвищення Вітровий двигун зображено на фіг. 1, фіг. 2 коефіцієнта корисної дії вітряного двигуна шляхом січення по А-А на фіг. 1, фіг. 3 - вітрове колесо виконання вітряного двигуна у вигляді вертикальвітродвигуна, фіг. 4 - механізм управління площею ної колони, вітрових коліс, механізмів передач, вітрил вітродвигуна, фіг. 5 - схема розкриття і заредуктора і генератора, причому на вертикальній криття вітрил, і фіг. 6 - динаміка зміни кута а розколоні шарнірно встановлено підставку з можкриття вітрил. ливістю вільного обертання навколо осі в горизонВітровий двигун виконано у вигляді вертитальній площині, на лівому кінці підставки на осі кальної колони 1, на якій шарнірно встановлено встановлено опору, яка зафіксована в вертикальпідставку 2 перпендикулярно до неї, яка вільно ному положенні розкосом, а на колоні жорстко обертається в горизонтальній площині навколо її закріплена в горизонтальній площині і перпендиосі. На лівому кінці підставки 2, в площині перпенкулярно до осі опори підставка, на краях якої встадикулярній до неї, встановлено опору 3, яка новлені планетарні редуктори повітряних коліс фіксується в вертикальному положенні розкосом 4. таким чином, що конічні сонячні шестерні жорстко На опорі 3 жорстко закріплена в горизонтальній з'єднані з нею, а корпуси планітарних редукторів площині і перпендикулярно до осі підставки 2 вісь встановлені з можливістю вільного обертання нав5, на краях якої встановлені два планетарні конічні коло осі, а зірочки, які закріплені на корпусах рередуктори 6 повітряних коліс 7 і 8 таким чином, що дукторів, з'єднані ланцюговою передачею з конічні шестерні 9 жорстко з'єднані з віссю 5, а зірочками вала, який через шківи редуктора пасокорпуси редукторів вільно обертаються навколо вою передачею з'єднані з валом генератора, приосі. Зірочки 10 та 11, які закріплені на корпусах чому між колоною і підставкою встановлена планетарних редукторів 6, з'єднані ланцюговою стабілізаційна площина, а основою вітрового копередачею з зірочками 12 вала 13. Вал 13 через леса є корпус конічного планетарного редуктора шківи 14 і 15 редуктора 6 пасовою передачею на якому в одній площині з інтервалом 1200 з'єднані з валом генератора 16. Між опорою З і рівномірно по колу жорстко встановлені три трубпідставкою 2 встановлена стабілізаційна площина чаті щогли, на кінцях яких в їхній площині і пер17. пендикулярно до їхніх осей жорстко закріплені три Основою вітрового колеса є корпус 18 направляючі, на кінцях щогл, у площині перпендиконічного планетарного редуктора 6 на якому кулярній до осі направляючих, встановлені осі рівномірно по колу в одній площині з інтервалом куліс, причому на осі встановлені куліси, які шату1200 по колу жорстко встановлені три трубчаті нами з'єднані з повзуном, що розміщений на нащогли 19. На кінцях щогл 19 в їхній площині і перправляючій, а через щогли встановлені вали, на пендикулярно до їхніх осей жорстко закріплені три кінцях яких розміщені конічні сателітні шестерні, направляючі 20. На кінцях щогл 19 у площині перякі входять в зачеплення з нерухомою центральпендикулярній до осі направляючих 20, встановною шестернею і кривошипи, які через шатуни лені осі 21 куліс 22. На осях 21 встановлені куліси з'єднані з повзунами, на кулісах однією вершиною 22, які шатунами куліс 23 з'єднані з повзунами 24, зафіксовані трикутні тканинні вітрила, які з однієї що розміщені на направляючих 20. Через щогли сторони закріплені на ролику, а кривошипи вис19 проходять вали 25, на кінцях яких розміщені тавлені таким чином, що при перебуванні щогл у шліци 26 (на рисунках не показані) на яких вставерхньому вертикальному положенні вони є у новлені конічні сателітні шестерні 27, які входять в крайньому лівому положенні, що відповідає макзачеплення з конічними сонячними шестернями 8 і симальному розкриттю вітрил, причому корпуси 9 і кривошипами 28, які через шатуни 29 з'єднані з планетарних конічних редукторів встановлено з повзунами 24. Кривошипи 28 виставлені таким можливістю вільного кругового обертання навколо чином, що при перебуванні щогл 19 у вер хньому осі нерухомих центральних шестерень, які є в говертикальному положенні вони займають крайнє ризонтальній площині, на корпусі планетарних ліве положення, що відповідає максимальному редукторів встановлено черв'ячні редуктори, а на розкриттю вітрил 30. Корпуси 18 планетарних ревалах черв'ячних коліс жорстко встановлені по два дукторів 6 вільно обертаються навколо осей крайні і центральні барабани з можливістю кругоконічних сонячних шестерень 9, які знаходяться в вого обертання навколо осі, а між цими барабанагоризонтальній площині. ми встановлені муфти з можливістю осьового пеНа корпусах 18 планетарних редукторів 6 реміщення для входження в зачеплення з валом встановлено по 3 черв'ячні редуктори 31, на валах крайніх і центральних барабанів, а на корпусах 32, яких встановлені черв'ячні колеса 33 і по два планетарних конічних редукторів встановлені крайні 35 і центральні 34 барабани, які вільно електромагніти, а на крайніх і центральних бараобертаються навколо осі, але обмежені в осьових банах встановлені електромагнітні гальма, які переміщеннях. Між барабанами 34 і 35 встановзв'язані з корпусом, а на щоглах встановлені лені муфти 36, які мають шпоночне з'єднання з кронштейни, на яких шарнірно встановлені на валом 32 і здатні переміщатися вліво і вправо, кожному валу вертикальні барабани, на які намовходячи в зачеплення з валом барабанів 34 або тані полотнища вітрил та нижні вертикальні бара35. На корпусі планетарного редуктора встановбани, на які намотані привідні канати крайніх і ценлені електромагніти 37 та 38, які через важелі 39 тральних барабанів, крім цього на вертикальних можуть вводити муфту 36 в зачеплення з крайніми барабанах закріплені однією стороною трикутні 35 або центральними 34 барабанами. На крайніх вітрила, а третьою вершиною канатами через бло35 та центральних 34 барабанах встановлені 5 3277 6 електромагнітні гальма 40 та 41, які зв'язані з корбарабани 34 та 35 на максимальному гальмівному пусами 18 планетарних редукторів 6. На щоглах моменті. Електромагнітні гальма 40 та 41 мають 19 встановлені кронштейни 42 та 43, на яких конструктивну особливість створювати три шарнірно встановлені вертикальні барабани 44, гальмівні моменти. При роботі барабана в режимі для намотування полотнища вітрил та нижні вернамотування канату МТ=0. При роботі барабана в тикальні барабани 45, для намотування привідних режимі розмотування канату MT=min. При фіксації канатів 46 і з'єднання ними з крайніми 35 і ценвиставленої площі вітрил на двох центральних тральними 34 барабанами. На вертикальних бабарабанах 35 і на двох крайніх барабанах 34 рабанах 44 закріплені однією стороною трикутні MT=max. Встановлення необхідної площі вітрил вітрила 30, а третьою вершиною канатами 47 чездійснює програмна автоматична система, яка рез блоки 48, які закріплені на кулісах 22 через керується закладеною програмою і даними датблоки 49, останні з'єднані з крайніми барабанами чиків про швидкість і силу вітр у. При змотуванні 35. В муфтах 36 вмонтовано запобіжні фрикційні вітрила 30 вертикальний барабан 44, ектромагнітні елементи, які відрегульовані на критичну силу нагальма 40 ставляться в режим min, електромагніти тягу канатів. Електродвигун 50 служить для при37 через важелі 39 і муфти з'єдн ують центральні воду черв'ячного редуктора 31 і регулювання робарабани 34 з валом 32, електрогальма 41 стають бочої площі вітрил 30. в режим МТ=0. Електродвигун 50 через черв'ячне Робота вітродвигуна здійснюється наступним колесо 33 приводить в обертовий рух черв'ячне чином. колесо 33 і через вал 32 обертає центральні бараВ зв'язку з зміщенням осі опори 4 на якій встабани 34 при цьому канати 46 перемотуються з новлена вісь обертання 5 повітряних коліс 7 і 8, на нижніх вертикальних барабанів 45 на центральні відстань R від осі обертання вертикальної колони барабани 34 і приводять в обертання вертикальні 1 площини вітрил 30 під дією повітряного потоку барабани 44, на які намотуються вітрила 30. Канат створюють стабілізаційний момент, який утримує 47 розмотується з крайнього барабана 35 зусилплощини обертання вітроколіс паралельними до лям створеним MT=min, для забезпечення напрямку вітр у. Стабілізаційна площина 17 натягрівномірного намотування вітрил. При закінченні нута між важелями 2 та опорою 4 сприяє зменнамотування вітрил спрацьовує кінцевий вимикач, шенню коливань важеля кругом осі вертикальної який вимикає електродвигун 50, ставить електроколони 1 під дією стабілізаційних моментів. Під гальма 40 та 41 в режим МТ=mах. Розмотування дією повітряного потоку повітряні колеса 7 і 8 вітрил 30 проходить в наступному порядку: елекобертаються навколо осі 5. Крутний момент перетромагніти 38 через важелі 39 вводять зачеплення дається із зірочок 10 та 11 через ланцюгову перемуфти 36 з крайніми барабанами 35, з'єднуючи їх з дачу на вал 13 через зірочки 12. З валу 13 через валом 32. Електрогальма 40 ставляться в режим шківи 14 і 15, редуктора 51 пасовою передачею МТ=0, гальма 41 в режим MT=min. Електродвигун передається на вал генератора 16. 50 обертає черв'ячне колесо 33, яке через вал 32 При встановлені осей конічних шестерень 9 муфти 39 обертає крайні барабани 35, на які наперпендикулярно до напрямку вітру, вітрила 30 під мотуються канати 47, розмотуючи ві трила 30 і надією повітряного потоку починають переміщатися і мотуючи канати 46 на нижні верінкальні барабани через щоглу 19 приводить в обертовий рух конічні 45. При повному розмотуванні вітрил ЗО спрацьошестерні 9 корпусів 18 планетарних редукторів 6, вують кінцеві вимикачі, які вимикають двигун 50 і які є водилами для сателітних шестерень 27. При ставлять електрогальма 40 та 41 в режим обертанні корпусів 18 планетарних редукторів 6 МТ=mах. сателітні шестерні 27 обкочується кругом конічних Елементи кривошипно-шатунного колісного шестерень 9 обертаючись навколо власної осі механізму Lt, КKP, КK, Lb забезпечують a max = 156º, через вали 25 приводять в обертання кривошипи a min = 0. 28, які через шатуни 29 переміщають по направОбертаючи кривошип визначаємо кути a у ляючих 20 повзуни 24, які через шатуни куліс 23 вказаних точках (фіг. 6). Визначаємо площі пропереміщають куліси 22 відносно їхніх осей колиекцій площин вітрила на площину перпендикулярвання 21 змінюючи кут а між ними, що призводить ну до напрямку руху повітряного потоку у вказаних до зміни активної площі вітрил. Зменшення кута а точках. Вираховуємо сили, які діють на вітрило в буде проходити на протязі 1800, з верхнього веркожній точці, враховуючи його перебування в точтикального положення щогли до нижнього верхках, що лежать у зустрічному потоці де сила опору нього, дальше проходить його поступове зростанна одиницю площі значно перевищує силу вітру на ня. Через 900 повороту перше вітрило з зони поодиницю площі в попутньому напрямку. На цій путного вітру попадає в зону зустрічного вітру. При фігурі показано розміщення вітрил на початку повороті першого вітрила на 300 третє вітрило їхнього руху для побудови графіків зміни дії сил на проходить границю зустрічного і попутного вітру. кожне із них на протязі одного оберту. Вітрила 30 виставлені на повну площу. При До переваг запропонованого винаходу такому положенні канати 47, які розмотують відноситься підвищення коефіцієнта корисної дії вітрила 30 з вертикальних барабанів 44 намотані вітродвигуна і, особливо, при малих швидкостях на центральні барабани 35, а канати 46, які забезвітру. печують намотування вітрил на вертикальні барабани 44 намотані на нижні вертикальні барабани 45, а електромагнітні гальма 40 і 41 утримують 7 3277 8 9 Комп’ютерна в ерстка М. Клюкін 3277 Підписне 10 Тираж 37 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