Автомобільний вітрогенератор

Реферат: Автомобільний вітрогенератор включає генератор і крильчатку, які установлені на рамі, закріпленій на кузові автомобіля. Вісь крильчатки встановлена на рамі вертикально, а її лопаті виконані у вигляді напівциліндрів у поперечному перерізі, розташованих горизонтально відкритою стороною протилежно їхньому обертанню. На осі крильчатки встановлений з можливістю поворотів навколо її осі кожух із флюгаркою, виконаний у вигляді напівциліндра, що закриває лопаті, які рухаються назустріч вітровому потоку. UA 73482 U (12) UA 73482 U UA 73482 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі техніки, а саме до устаткування вантажних автомобілів і інших транспортних засобів пристроями для одержання електричної енергії від повітряного потоку, що виникає при їхньому русі й вітровому потоці, що діє на нерухливий автомобіль. Вітровий потік можна використовувати для виробітку електричної енергії, застосовуваної для підігріву в зимових умовах масла й води в системах автомобіля перед запуском двигуна, підзарядки акумуляторів і т.п. Відомий автомобільний вітрогенератор (далі вітрогенератор), що включає генератор і крильчатку, установлені на рамі, закріпленій на кузові автомобіля. Перед генератором на валу встановлена багатогранна призма з насадкою лопатей і приєднаною конусною частиною, перед якою встановлений, розташований під кутом, козирок, закріплений за кабіною водія. Лопаті закріплені під кутом 90° із притисненням штормовим вітром щільно до поверхні граней призми, і мають пружини, один кінець яких з'єднаний з лопаттю, а інший - із гранню призми. Пружини підібрані таким чином, що забезпечують при штормовому вітрі поворот лопатей до положення, при якому їхні поверхні щільно притискаються до поверхні граней (Патент РФ на винахід № 2375212, МПК В60К 16/00; F03D 3/00. Прототип). Поворот і притиснення лопатей до поверхні граней призми захищає крильчатку від аварійних поломок при штормових поривах вітру, але не забезпечує постійну частоту обертання лопатей, що створює піки напруги й може вивести пристрої, приєднані до електричної мережі вітрогенератора. Недоліком відомого вітрогенератора є також те, що крильчатка закріплена на кабіні автомобіля горизонтально по направленню його руху й для використання вітрового потоку, автомобіль при стоянках необхідно встановлювати назустріч вітру. Це не завжди представляється можливим і неефективно для виробітку електроенергії. Зазначений аналог є найближчим, прийнятий нами як прототип, і містить наступні, загальні із заявленим пристроєм, ознаки: автомобільний вітрогенератор, що включає генератор і крильчатку, установлені на рамі, закріпленій на кузові автомобіля. Задачею корисної моделі є створення вітрогенератора з вертикальною віссю обертання, що однаково ефективно сприймають вітровий потік при різних його напрямках, що діє на автомобіль, що рухається й нерухливий. Технічний результат - збільшення виробітку електроенергії на стоянках автомобіля, спрощення конструкції й підвищення надійності роботи. Поставлена задача вирішується тим, що вітрогенератор включає генератор і крильчатку, установлені на рамі, закріпленій на кузові автомобіля, згідно з корисною моделлю, вісь крильчатки встановлена на рамі вертикально, а лопаті виконані у вигляді напівциліндрів у поперечному перерізі, які розташовані горизонтально відкритою стороною протилежно її обертанню. Вітрогенератор оснащений кожухом із флюгаркою, установленим з можливістю поворотів навколо осі крильчатки, виконаним у вигляді напівциліндра, що закриває лопаті, які рухаються назустріч вітровому потоку. Вітрогенератор оснащений пристроєм підтримки постійної частоти обертання лопатей, виконаним у вигляді закріплених на осі крильчатки й з'єднаних з нею пружинами важелів з гальмовими башмаками, а на рамі - гальмового барабана, з яким взаємодіють гальмові башмаки при збільшенні більше припустимої швидкості вітрового потоку. Зазначені ознаки необхідні й достатні для здійснення вітрогенератора й досягнення технічного результату. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає в наступному: - установка осі крильчатки на рамі, закріпленій на кузові автомобіля вертикально й виконання її лопатей у вигляді напівциліндрів у поперечному перерізі, розташованих горизонтально відкритою стороною протилежно їхньому обертанню, дозволило поліпшити захват вітрового потоку й підвищити ефективність роботи вітрогенератора; - установка на крильчатці кожуха із флюгаркою з можливістю поворотів навколо її осі, виконаного у вигляді напівциліндрів, що закриває лопаті, які рухаються назустріч вітровому потоку, дозволило усунути опір їхньому руху. А лопаті, які рухаються в напрямку вітрового потоку, завжди тримати відкритими при будь-якому напрямку вітру при русі й стоянках автомобіля; - оснащення вітрогенератора пристроєм підтримки постійної частоти обертання лопатей у вигляді оснащених гальмовими башмаками важелів, закріплених на осі крильчатки й з'єднаних з віссю пружинами, а на рамі гальмового барабана, з яким взаємодіють гальмові башмаки при збільшенні більше припустимої швидкості вітрового потоку, дозволило стабілізувати частоту 1 UA 73482 U 5 10 15 20 25 30 35 40 обертання крильчатки при поривах вітру, виключити можливість появи пікових навантажень в електромережі й захистити від поломок крильчатку при ураганах. На фіг. 1 показана схема вітрогенератора, змонтованого на кузові автомобіля; фіг. 2 поздовжній розріз вітрогенератора; фіг. 3 - переріз а-а на фіг. 1, показана установка лопатей і кожуха на осі крильчатки. Вітрогенератор містить, закріплену на кузові 1 вантажного автомобіля 2 раму 3, генератор 4 і крильчатку 5. Рама 3 виконана у вигляді стакана із втулкою 6, у якій на підшипниках 7 установлена вісь 8, а усередині кільцева пластина 9. Зверху осі 8 і знизу втулки 6 хрестоподібно закріплені промені 10, до яких приєднані лопаті 11 у вигляді напівциліндрів у поперечному перерізі, які горизонтально встановлені відкритою стороною проти напрямку обертання крильчатки 5. На корпусі генератора 4 закріплена кільцева пластина 12, а на кінці його вала зубчаста муфта 13, з'єднана з віссю 7 крильчатки 5. Пристрій підтримки постійної частоти обертання крильчатки 5 виконано у вигляді закріплених на її осі 8 важелів 14, із пружинами натягу 15, направленими 16 і гальмовими башмаками 17. На втулці 6 нерухомо закріплений гальмовий барабан 18, з яким під дією відцентрової сили взаємодіють гальмові башмаки 17 при збільшенні частоти обертання крильчатки 5. На осі 8 крильчатки 5 і втулці 6 рами 3 відповідно на підшипниках 19 і 20 установлений з можливістю поворотів кожух 21 із флюгаркою 22, виконаний у вигляді напівциліндра, що закриває лопаті, які рухаються проти напрямку вітрового потоку. Генератор 4 установлюють у стакан рами 5 знизу через вікно 23, з'єднують його вал зубчастою муфтою 13 з віссю 8 крильчатки 5 і болтами - кільцеві пластини 9 і 12, а раму 3 з кузовом 1 автомобіля 2. Вітрогенератор працює таким чином. При русі автомобіля 2 із закріпленої на його кузові 1 рами 3 із крильчаткою 5, потік повітря V входить у відкриті лопаті 11 і обертає променями 10 вісь 8, закріплену на підшипниках 7 втулки 6. Вісь 8 муфтою 13 з'єднана з валом генератора 4, що виробляє електричний струм для зарядки акумуляторів і живлення додаткових пристроїв автомобіля. При цьому лопаті 11, які рухаються назустріч вітровому потоку, при будь-якому напрямку вітру, закриті кожухом 21, флюгарка 22 якого повертає його на підшипниках 19 і 20. Повітряний потік обтікає кожух 21, не роблячи гальмування руху лопатей 11, які рухаються йому назустріч. При збільшенні більше припустимої швидкості вітрового потоку важелі 14 під дією відцентрової сили, переборюючи натяг пружин 15, переміщаються в направляючих 16, притискають гальмові башмаки 17 до гальмового барабана 18 і держать постійну частоту обертання крильчатки 5. При стоянках автомобіль 2 можна встановлювати, не залежно від напрямку вітру, тому що кожух 21 із флюгаркою 22 завжди відкриває вітровому потоку ті лопаті 11, які рухаються в його направленні. Застосування автомобільного вітрогенератора дозволяє максимально використовувати вітровий потік для одержання електричної енергії для живлення різних пристроїв автомобіля й частково розвантажувати його двигун. Отримана вітрогенератором електроенергія практично використовується для підігріву масла й води систем змащення й охолодження двигуна в зимовий період. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Автомобільний вітрогенератор, що включає генератор і крильчатку, які установлені на рамі, закріплену на кузові автомобіля, який відрізняється тим, що вісь крильчатки встановлена на рамі вертикально, а її лопаті виконані у вигляді напівциліндрів у поперечному перерізі, розташованих горизонтально відкритою стороною протилежно їхньому обертанню, а на осі крильчатки встановлений з можливістю поворотів навколо її осі кожух із флюгаркою, виконаний у вигляді напівциліндра, що закриває лопаті, які рухаються назустріч вітровому потоку, при цьому вітрогенератор оснащений пристроєм підтримки постійної частоти обертання лопатей, виконаним у вигляді закріплених на осі крильчатки і з'єднаних з нею пружинами важелів з гальмовими башмаками, а на рамі - гальмового барабана, з яким взаємодіють гальмові башмаки при збільшенні більше припустимої швидкості вітрового потоку. 2 UA 73482 U 3 UA 73482 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4