Пристрій опорного вузла для пірамідального вітряного двигуна

Винахід відноситься до вітроенергетики і дозволяє підвищити надійність роботи вітре двигуна за рахунок пристрою опорного для нього вузла, і покликано доповнити три моїх же технічних рішення, спрямовані в УШВ (м. Київ): №2003054162 за назвою « Пірамідальний вітряної двигун», «Пристрій для гасіння струсів вітросилової установки», а також заявка: «Пристрій для обмеження оборотів пірамідального вітряного двигуна». Дійсний винахід: «Пристрій опорного вузла (ПОВ) для пірамідального вітряного двигуна (ПВД)» вітросилової установки (ВСУ) відноситься до рубрики МПК F03D 7/06 . Дана заявка разом із двома попередніми заявками, вирішує задачі забезпечення працездатності і безпечної експлуатації ВСУ на ПВД. Винайдений мною ПВД (див. заявку №20030^4162) містить вертикальний вал і розташовані довкола нього в два яруси робочі органи (лопати) у виді пірамід (див. лист, що пояснює, №2), що дозволяє значно підвищити коефіцієнт використання енергії вітру за рахунок його уловлювання і концентрації в порожньої частини кожної пірамідальної лопати, а їхній усього повинно бути шість. Ці відмітні якості роботи ПВД роблять його компактним, простим і дешевої в порівнянні з нині діючими пропелерними двигунами як мінімум у три рази! Загострена зовнішня частина кожної лопати ПВД оптимальним образом відхиляє неробочу частин у повітряного потоку геть, а їхній вітре сприймаючі порожнини, уловлюючи його іншу частину, концентруючи, створює могутній аеродинамічний напір-повштох. На листі, що пояснює, №2 ми бачимо, що між віссю і загостреною частиною є відстань г (силове плече). Це ще істотний плюс, тому що тут має місце статичний момент, що одержав у фізику назва «важіль Архімеда». Виходить, чим далі вилучена загострена частина від осі, тим найменша сила знадобиться для одержання необхідного статичного моменту. На практиці для цього потрібно здійснити визначені конструктивні рішення. Зокрема, вал (вісь) ПВД не повинна бути безпосередньою його опорою, як зображено на листі, що пояснює, №2, а він (ПВД) повинний спиратися на перший ярус лопат, на їхні три краї як показано на фіг. 1 і листі, що пояснює, №1. У цьому випадку збільшується вдвічі і силове плече R. Близьких аналогів моєму дійсному винаходу ні у ВПТБ, ні в Російській державній бібліотеці (м. Москва), ні в бібліотеках України мені не удалося відшукати. Хоча в інших областях те хніки агрегати з вертикальними валами, що спираються на завзятих підшипниках, досить часто зустрічаються: в опорах гідротурбін, бурових установках нафтопромислів, вертикальних електродвигунах і ін.[1 - стор. 12,13; 2 - стор. 408]. Сам термін «опорні підшипники» як найбільш придатний, видимо, не прижився. Так у бібліотечне бібліографічної класифікації під шифром 621.822.2 можна прочитати «Опорні підшипники ...Підп'ятники», хоча в самих книжкових джерелах суцільно і поруч існує термін «завзяті підшипники». Метою винаходу є підвищення рівня надійності, технологічності, економічній ефективності і безпечній експлуатації ВСУ на ПВД. Сутність винаходу пояснюється на фіг. 1,2, а також на аркуша х, що пояснюють, 1,2 і в текстах з малюнками прикладених джерел інформації. УОУ для ПВД складається з підшипникового блоку 1 і консольної частини 2. У підшипниковий блок входить: вертикальний опорний вал 3, підшипники 4 і 5, що ущільнюють деталі 6, корпус 7. Опорний вал 3 спирається на завзятий роликовий підшипник 5 і радіально-завзятий роликовий підшипник 4. Перший повинний сприймати вертикальні, осьові навантаження працюючого ПВД, а другий - переважно горизонтальні, бічні. На фіг. 1 це показано стрільцями. Промисловість випускає зазначені підшипники в достатньому асортименті [1-4]. Їх можна підібрати в залежності від необхідної потужності ВСУ і з обліком її експлуатаційного режиму. Розробки по пристроях, що ущільнюють, і способам змащення підшипників у книжкових довідниках маються [2 -стор. 332-333].По витонченню опорного вала 3 і посадкових місць підшипників у корпусі 7 буде потрібно проводити токарські і фрезерні роботи. Консольна частина 2 складається з диска 8 і трьох консольних ферм 9, на які спираються своїми зовнішніми краями три лопати 10 ПВД 13 (фіг. 1 і 2). Як диск 8 може бути використаний колісний диск легкового чи вантажного автомобіля (у залежності від потужності ВСУ). До вала 3 болтами кріпиться диск 8, до кронштейнів 11 якого через 120 градусів друг від др уга кріпляться (також болтами) три консолі 9. На їхніх кінцях змонтований механізм ресорного підвішування 12, на який спираються три лопати 10 ПВД 13. У книжкової [5,6] і довідкової [7] літературі досить добре представлені міцні конструкції консольних ферм, приводяться їхні розрахунки. Для наших цілей найбільше підходить конструкція просторової ферми, зображена на мал. d у статті «Ферма» Великої радянської енциклопедії [7]. Воно більше інших відповідає нашому запиту, тому що її дву раскосні боку 14 у сполученні зі стійками 15 здатні будуть витримувати значні навантаження від працюючого ПВД (фіг.1). А верх і низ може бути виконаний у звичайному варіанті, у сполученні поперечних 16 і разкосних 17 елементів (фіг. 2). Три консолі виготовляються з голкової стали. Їхні елементи між собою повинні скріплюватися комбіновано: як за допомогою зварювання, так і чи заклепок болтів, гайки яких заварюються, щоб вони не розкручувалися при русі ПВД у повітряному турбулентному потоці. Плавний, стійкий рух ПВД під час поривів вітру повинний забезпечуватися завдяки механізму ресорного підвішування, що складає з пружних елементів (пружин) 18 і гасителів коливань (амортизаторів) 19. У верхній же частині ПВД 13 між його підшипниковим блоком 20 і верхнім ярусом повинне також монтуватися гнучке шарнірне з'єднання 21, наприклад, з кардана. Прикладені до дійсної заявки джерела інформації [8-9] допомагають зрозуміти і спроектувати потрібну систему, що забезпечує плавний рух ПВД 13 у повітряному турбулентному потоці. Корпус 7 підшипникового блоку 1 кріпиться на швелерах, чи двутавра х і, якщо буде потрібно, розкріплюється знизу додатковими стійками в залежності від ваги всіх лопат і вала (осі) ПВД. Верхній підшипниковий блок ПВД забезпечується радіально-завзятим роликовим підшипником 20, тобто приблизно таким же, як підшипник 4 у нижньому блоці 1. Зазор між консоллю 2 і нижньою частиною ПВД повинний бути таким, щоб у випадку ремонтних робіт, скажемо, по заміні підшипників 4 і 5, було зручно до них добратися. Таким чином, через запропоноване технічне рішення ми маємо можливість досягти поставлену перед дійсним винаходом ціль. «Важіль Архімеда» при відповідних його плечах разом із прикладеної до нього силою вітру буде автоматично робити належну роботу, тобто ПВД 13 буде легко рушати з місця і швидко набирати обороти. Вивірку, припасування і зборку металоконструкцій В СУ необхідно робити внизу, на стелажі, а потім вони цілком піднімаються і встановлюються на фундамент за допомогою крана. Прикладені джерела інформації: 1. Черневский Л. В. і ін. «Про підшипники» М., 1978 р. 2. Бейзельман Р. Д. і ін. «Підшипники каченя» М., 1975 р. 3.Рабинер Е. Г. «Монтаж і експлуатація підшипникових вузлів» М., 1960 р. 4.Чуб Е. Ф. «Великогабаритні підшипники каченя» М., 1976 р. 5. Масленников А. М. і ін. «Основи будівельної механіки для архітекторів» Л., 1988р. 6. «Будівельна механіка» М., 1976 р. 7. Стаття «Ферма» із БСЭ , 2-е вид. 8. Пастухів И.Ф. і ін. «Вагони», М. 1988 р. 9. Стаття «Підресорювання» із БСЭ, 2-е вид. 10. Статті з газет.