Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Самохідний вітроагрегат, що включає привід, виконаний у вигляді масивного вітроколеса з горизонтальною віссю, установленого на щоглі, що рухливо з'єднана з основою, укріпленою на платформі, силову трансмісію, що передає обертальний момент від вітроколеса до рушія, при цьому вітроколесо виконано з можливістю керованого повороту в горизонтальній площині, а вітроагрегат оснащений системою керування.

2. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що вітроколесо виконано у вигляді двох чотирилопатевих гвинтів, розташованих на кінцях горизонтальної осі, виконаної у вигляді заднього моста автомобіля, наприклад ГАЗ-53Б, укріпленої в середній частині нагорі щогли, що виконана у вигляді рами автомобіля, наприклад ЗИЛ-130, з можливістю повороту в транспортне положення, а вітроколесо має масу 0,2-3,0 тн.

3. Самохідний вітроагрегат за кожним з пунктів 1 чи 2, який відрізняється тим, що чотирилопатеві гвинти укріплені на горизонтальній осі незалежно один від одного і кінематично зв'язані із силовою трансмісією через диференціал редуктора горизонтальної осі.

4. Самохідний вітроагрегат за кожним з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що осі лопатей чотирилопатевих гвинтів розташовані під гострим кутом до вертикальної площини, перпендикулярної горизонтальній осі вітроколеса, а лопаті чотирилопатевих гвинтів укріплені під кутом 45° до вищевказаної горизонтальної осі вітроколеса.

5. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що силова трансмісія включає горизонтальну вісь вітроколеса з редуктором і диференціалом, з'єднану через першу м'яку муфту, вал, тверду муфту і підшипниковий вузол з першим карданом, другий кінець якого через диск ручного гальма, зчеплення і коробку передач, другу м'яку муфту, Т-подібний редуктор, розривну муфту і третю м'яку муфту з'єднаний із задньою ведучою віссю агрегату, що через диференціал редуктора задньої ведучої осі кінематично зв'язана з колісьми платформи, при цьому вал виконаний у вигляді двох півосей, з'єднаних твердою муфтою.

6. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що силова трансмісія включає горизонтальну вісь вітроколеса з редуктором і диференціалом, з'єднану через перший кардан із задньою ведучою віссю агрегату, що через диференціал редуктора задньої головної осі вітроагрегата кінематично зв'язана з колісьми платформи.

7. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що рушій виконаний у вигляді щонайменше двох осей - першої, передньої, і другої, задньої, - з колесами, розташованими знизу платформи, причому передня вісь вітроагрегата містить щонайменше одне колесо.

8. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що рушій виконаний у вигляді чотирьох осей з колісьми, при цьому перша і друга осі з колісьми розташовані знизу платформи, а третя і четверта осі з колісьми укріплені на причепі, що трансформується, причому в робочому положенні осі з колісьми причепа розгорнуті на 90° відносно транспортного положення, розташовані співвісно з задньою віссю платформи і на відстані одна від одної більшій, ніж ширина платформи, при цьому в робочому положенні причіп жорстко стикований із платформою, а колеса причепа з'єднані з задніми колісьми платформи за допомогою другого і третього карданів.

9. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що рушій виконаний у вигляді двох гусеничних траків, розташованих по двох бортах платформи.

10. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що в передній частині платформи вітроагрегата розташована кабіна.

11. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що привід вітроагрегата додатково містить резервний базовий двигун внутрішнього згоряння зі штатною системою керування, при цьому коробка передач базового двигуна з'єднана четвертим карданом з Т-подібним редуктором силової трансмісії.

12. Самохідний вітроагрегат за п. 1, який відрізняється тим, що система керування включає кермове колесо для керування поворотом передніми колісьми, важелі керування поворотом вітроколеса, ручне гальмо і ручки коробки передач і зчеплення, при цьому кермове колесо і важелі керування поворотом вітроколеса розташовані в кабіні, а система керування додатково містить три лебідки - підйому щогли, повороту вітроколеса і страхову, при цьому всі лебідки оснащені ручним приводом, а лебідки підйому щогли і повороту вітроколеса додатково оснащені клинопасовою передачею від шківів, укріплених на четвертому кардані.

Текст

1. Самохідний вітроагрегат, що включає привід, виконаний у вигляді масивного вітроколеса з горизонтальною віссю, установленого на щоглі, що рухливо з'єднана з основою, укріпленою на платформі, силову трансмісію, що передає обертальний момент від вітроколеса до рушія, при цьому вітроколесо виконано з можливістю керованого повороту в горизонтальній площині, а вітроагрегат оснащений системою керування. 2. Самохідний вітроагрегат за п.1, який відрізняє ться тим, що вітроколесо виконано у вигляді двох чотирилопатевих гвинтів, розташованих на кінцях горизонтальної осі, виконаної у вигляді заднього моста автомобіля, наприклад ГАЗ-53Б, укріпленої в середній частині нагорі щогли, що виконана у вигляді рами автомобіля, наприклад ЗИЛ-130, з можливістю повороту в транспортне положення, а вітроколесо 3. Самохідний вітроагрегат за кожним з пунктів 1 має масу 0,2-3,0тн. чи 2, який відрізняється тим, що чотирилопатеві гвинти укріплені на горизонтальній осі незалежно один від одного і кінематично зв'язані із силовою трансмісією через диференціал редуктора горизонтальної осі. 4. Самохідний вітроагрегат за кожним з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що осі лопатей чотирилопатевих гвинтів розташовані під гострим кутом до вертикальної площини, перпендикулярної горизонтальній осі вітроколеса, а лопаті чотирилопатевих гвинтів укріплені під кутом 45° до вищевказаної горизонтальної осі 5. Самохідний вітроколеса. вітроагрегат за п.1, який відрізняється тим, що силова трансмісія включає горизонтальну вісь вітроколеса з редуктором і диференціалом, з'єднану через першу м'яку муфту, вал, тверду муфту і підшипниковий вузол з першим карданом, другий кінець якого через диск ручного гальма, зчеплення і коробку передач, другу м'яку муфту, Т-подібний редуктор, розривну муфту і третю м'яку муфту з'єднаний із задньою ведучою 2 (19) 1 3 21615 4 колісьми, важелі керування поворотом вітроколеса, ручне гальмо і ручки коробки передач і зчеплення, при цьому кермове колесо і важелі керування поворотом вітроколеса розташовані в кабіні, а система керування додатково містить три лебідки - підйому щогли, повороту вітроколеса і страхо ву, при цьому всі лебідки оснащені ручним приводом, а лебідки підйому щогли і повороту вітроколеса додатково оснащені клинопасовою передачею від шківів, укріплених на четвертому кардані. Корисна модель відноситься до нетрадиційної енергетики, а саме до вітроагрегатів, що використовують енергію вітру, і може бути використана як привід самохідного сільськогосподарського пристрою для обробки землі, вирощування рослин, а також для поливу, здрібнювання кормів, зерна й інших сільськогосподарських робіт. Загальновідомі вітряні млини, що здавна застосовувалися для помолу зерна і які мають вітроколесо з горизонтальною віссю обертання, системою передачі обертального моменту на вертикальний вал, нижній кінець якого укріплений на обертовому жернове, що з невеликим зазором укріплений зверху нерухомого жернова. При роботі між жерновами подають зерно, яке при обертанні вітроколеса перемелюється жерновами і перетворюється в борошно. При цьому у вітряних млинах силова енергія вітру перетвориться в енергію обертання жернова, що перемелює зерно. Недоліком відомих млинів є низька ефективність використання енергії вітру, у зв'язку з чим неможливе одержання «силового» обертаючого моменту і використання його для приводу р ушія самохідної платформи. Відомий «Вітровий агрегат розбірний малогабаритний «ВАРМ»» [Патент України №1330, МПК6 F 03 D 5/00, 9/00, бюл. №8, 2002p.], що містить вал, крила і механізм передачі обертання на генератор, причому на вал вилкоподібної конструкції, на якому розташовані колеса з можливістю обертання на своїх підшипниках разом із прикріпленими до них у чотирьох крапках крилами, до рами яких прикріплена полотнина, а в середній частині рами крила з'єднані через підшипник з валом з можливістю обертання разом з колісьми, до одному з них прикріплена ведуча зірочка, що з'єднана через ланцюг з відомою зірочкою, що розташована на валу генератора. Недоліком відомого пристрою є низька ефективність використання енергії вітру, у зв'язку з чим неможливе одержання «силового» обертаючого моменту і використання його для приводу р ушія самохідної платформи. Відомі пристрої для прямого індукційного перетворення енергії вітру в теплову [Патент України №771, МПК7 F 03 D 7/06, бюл. №2, 2001p., патент України №921, МПК7 F 03 D 7/06, бюл. №6, 2001p.], що містить вал, на якому розташовано вітроколесо, а на нижньому кінці вала розташований індукційний перетворювач, виконаний у вигляді торцевого рухливого магнітопроводу, що має індукційний зв'язок з нерухомим магнітопроводом, на якому укріплена кільцева індукційна обмотка, а обоє магнітопроводів поміщені в резервуар з теплоакумулюючою рідиною. Недоліком відомого пристрою є низька ефективність використання енергії вітру, а конструкція пристрою не може забезпечити одержання «силового» обертаючого моменту і використовувати його для приводу рушія самохідної платформи. Відомий «Парусно-щитовий вітродвигун» [Патент РФ №2187017, МІЖ7 F 03 D 3/00, бюл. №22, 2002p.], що містить установлені на вертикальній осі лопасті, виконані у вигляді рам з натягнутої на них парусиною, при цьому вісь постачена шістьма лопастями, жорстко з'єднаними між собою вгорі і внизу траверсами, парусина закріплена на рамах на відстані від осі, рівної однієї десятої ширини лопасті, зовнішня частина рами виконана у вигляді цільної металевої пластини, нижня частина рами постачена колесом, наприклад, від легкового автомобіля, навколо лопастів установлено два дугових щи ти - великий і малий, розташований друг від друга на відстані, рівній ширині лопасті і зв'язаних між собою двома ободами, причому верхній обід дугови х щи тів контактує за допомогою роликів з ободом, закріпленим на двох фермах, що жорстко з'єднані між собою і встановлені на опорах, на нижній частині дугови х щитів установлені колеса, наприклад, від легкового автомобиля, крім того, вісь виконана у вигляді порожньої металевої труби з двох частин, які з'єднані між собою болтовим кріпленням за допомогою фланців, вершина і підстава осі постачена підшипниками, корпус верхнього підшипника кріпиться на горизонтальній площадці, кінці якої скріплюють дві ферми в середній частині, при цьому ролики кріпляться по зовнішньому периметрі обода, закріпленого на фермах, причому колеса дугових щитів взаємодіють з жолобом, виконаним щодо осі. Недоліком відомого пристрою є низька ефективність використання енергії вітру, у зв'язку з чим неможливе одержання «силового» обертаючого моменту і використання його для приводу р ушія самохідної платформи. Відомий «Агрегат вітромеханічний водопідйомний АВМВ-1,2 «Міні-Ромашка» [Державний агропромисловий комітет СРСР. Устаткування для використання нетрадиційних і вторинних джерел енергії. Москва, 1988р., с.57], що включає багатолопастне вітроколесо, розташоване на горизонтальній осі й укріплене на щоглі, трансмісію, з'єднану з кривошипом горизонтальної осі і поршнем діафрагменного насоса. Недоліком відомого пристрою є низька ефективність використання енергії вітру, у зв'язку з чим неможливе одержання «силового» обертаючого 5 21615 моменту і використання його для приводу р ушія самохідної платформи. Аналогічний по функції «Вітроагрегат» [Патент України №66277, МПК F 03 D 9/00, бюл. №5, 2005p.], також призначений для підйому і перекачування води і маючий ті ж недоліки, що і попередній пристрій. Відомий «Тихохідний агрегат «Чайку» (АВМ3)» [В.М.Усаковский. Джерела енергії, що відновляються. Москва, Россельхозиздат, 1986р., с.6970], що включає багатолопастне вітроколесо, розташоване на горизонтальній осі й укріплене на щоглі, трансмісію з одноступінчатим редуктором, з'єднану з кривошфпно-шатуним механізмом, що передає зворотно-поступальний рух вертикальної штанги від горизонтальної осі на поршень насоса. Недоліком відомого пристрою є низька ефективність використання енергії вітру, у зв'язку з чим неможливе одержання «силового» обертаючого моменту і використання його для приводу р ушія самохідної платформи. Аналогічні по функції і конструкції інші вітроагрегати [В.М.Усаковский. Джерела енергії, що відновляються. Москва, Россельхозиздат, 1986р., с.72-76], наприклад, «Швидкохідний вітроагрегат «Вітерець», «Вітроагрегат АВМ-4», також призначені для підйому і перекачування води і мають ті ж недоліки, що і попередній пристрій. У проаналізованої заявниками патентної документації і спеціальній літературі по пристроях для перетворення і використання енергії вітру не описаний навіть приблизний аналог технічного рішення, який заявляється - самохідного вітроагрегату, що є об'єктом даної корисної моделі. Тому можна зробити висновок, що дана корисна модель є піонерної і не має аналогів і прототипу. Задачею корисної моделі є розробка самохідного пристрою, що використовує енергію вітру з досягненням технічного результату - підвищення ефективності використання вітрової енергії і спрощення виготовлення пристрою за рахунок максимального використання готових вузлів і деталей автомашин. Поставлена задача досягається тим, що в «Самохідному вітроагрегаті», який характеризується тим, що включає привід, виконаний у вигляді масивного вітроколеса з горизонтальною віссю, установленого на щоглі, що рухливо з'єднана з підставою, укріпленою на платформі, силову трансмісію, що передає обертаючий момент від вітроколеса до рушія, при цьому вітроколесо виконано з можливістю керованого повороту в горизонтальній площині, а вітроагрегат постачений системою керування, крім того, вітроколесо виконано у вигляді двох чотирьохлопастних гвинтів, розташованих на кінцях горизонтальної осі, виконаної у вигляді заднього моста автомобіля, наприклад, ГАЗ-53Би укріпленої в середній частині нагорі щогли, що виконана у вигляді рами автомобіля, наприклад, ЗИЛ-130, з можливістю повороту в транспортне положення, а вітроколесо має масу 0,2-3,0тн, чотирьохлопастні гвинти укріплені на горизонтальній осі незалежно друг від друга і кінематично зв'язані із силовою трансмісією через 6 диференціал редуктора горизонтальної осі, крім того, осі лопастів чотирьохлопастних гвинтів розташовані під гострим кутом до вертикальної площини, перпендикулярної горизонтальної осі вітроколеса, а лопасті чотирьохлопастних гвинтів укріплені під кутом 45° до вищевказаної горизонтальної осі вітроколеса, а силова трансмісія включає горизонтальну вісь вітроколеса з редуктором і діференціалом, з'єднану через першу м'яку муфту, вал, тверду муфту і підшипниковий вузол з першим карданом, другий кінець якого через диск ручного гальма, зчеплення і коробку передач, другу м'яку муфту, Т-образний редуктор, розривну муфту і третю м'яку муфту з'єднаний із задньою ведучою віссю агрегату, що через диференціал редуктора задньої голови осі кінематично зв'язаний з колісьми платформи, при цьому вал виконаний у вигляді двох півосей, з'єднаних твердою муфтою, чи силова трансмісія включає горизонтальну вісь вітроколеса з редуктором і диференціалом, з'єднану через перший кардан із задньою ведучою віссю агрегату, що через диференціал редуктора задньої голови осі вітроагрегату кінематично зв'язана з колісьми платформи, а рушій виконаний у вигляді, щонайменше, двох осей - першої, передньої і другий, задньої - з колісьми, розташованими знизу платформи, причому передня вісь вітроагрегату містить, щонайменше, одне колесо, чи рушій виконаний у вигляді чотирьох осей з колісьми, при цьому перша і друга осі з колісьми розташовані знизу платформи, а третя і четверта осі з колісьми укріплені на причепі, який трансформується, причому в робочому положенні осі з колісьми причепа розгорнуті на 90° стосовно транспортного положення, розташовані співвісно з задньою віссю платформи і на відстані друг від друга більшому, ніж ширина платформи, при цьому в робочому положенні причіп жорстко зістикований із платформою, а колеса причепа з'єднані з задніми колісьми платформи за допомогою другого і третього карданів, чи рушій виконаний у вигляді двох гусеничних трактів, розташованих по двох бортах платформи, при цьому в передній частині платформи вітроагрегату розташовано кабіну, а привід вітроагрегату додатково містить резервний базовий двигун внутрішнього згоряння зі штатною системою керування, при цьому коробки передач базового двигуна з'єднана четвертим карданом з Т-образним редуктором силової трансмісії, крім того, система керування включає кермове колесо для керування поворотом передніми колісьми, важелі керування поворотом вітроколеса, ручне гальмо і ручки коробки передач і зчеплення, при цьому кермове колесо і важелі керування поворотом вітроколеса розташовані в кабіні, а система керування додатково містить три лебідки - підйому щогли, повороту вітроколеса і страхову, при цьому усі лебідки оснащені ручним приводом, а лебідки підйому щогли і повороту вітроколеса додатково оснащені клиноременою передачею від шківів, укріплених на четвертому кардані. Сутністю корисної моделі є використання енергії вітру для руху агрегату з пристосуваннями для обробки ґрунту - оранки, фрезерування, дискування, культивації, боронування, для посіву, а також 7 21615 для роботи в статичному положенні - для здрібнювання кормів чи зерна, для поливу з свердловини чи каналу, причому без використання непоновлюваних енергоносіїв - електроенергії чи палива. Новими суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, є: - привід виконаний у вигляді масивного вітроколеса; - вітроколесо розташовано на горизонтальній осі; - вітроколесо з горизонтальною віссю встановлено на щоглі; - щогла р ухливо з'єднана з підставою; - підстава укріплена на платформі; - силова трансмісія; - трансмісія передає обертаючий момент від вітроколеса до рушія; - вітроколесо виконано з можливістю керованого повороту в горизонтальній площині; - вітроагрегат постачений системою керування. Приватними суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, є: - вітроколесо масою 0,2-3,0тн виконано у вигляді двох чотирьохлопастних гвинтів, розташованих на кінцях горизонтальної осі; - горизонтальна вісь виконана у вигляді заднього моста автомобіля, наприклад, ГАЗ-53Б і укріплений у середній частині нагорі щогли; - щогла виконана у вигляді рами автомобіля, наприклад, ЗИЛ-130; - щогла виконана з можливістю повороту в транспортне положення; - чотирьохлопастні гвинти укріплені на горизонтальній осі незалежно друг від др уга і кінематично зв'язані із силовою трансмісією через диференціал редуктора горизонтальної осі; - осі лопастів чотирьохлопастних гвинтів розташовані під гострим кутом до вертикальної площини, перпендикулярної горизонтальної осі вітроколеса, а лопасті чотирьохлопастних гвинтів укріплені під кутом 45 до вищевказаної горизонтальної осі вітроагрегата; - силова трансмісія включає горизонтальну вісь вітроколеса з редуктором і диференціалом, з'єднану через першу м'яку муфту, вал, тверду муфту і підшипниковий вузол з першим карданом, другий кінець якого через диск ручного гальма, зчеплення і коробку передач, другу м'яку муфту, Тобразний редуктор, розривну муфту і третю м'яку муфту з'єднаний із задньою ведучою віссю агрегату, що через диференціал редуктора задньої голови осі кінематично зв'язана з колісьми платформи, при цьому вал виконаний у вигляді дво х півосей, з'єднаних твердою муфтою; - силова трансмісія включає горизонтальну вісь вітроколеса з редуктором і діференціалом, з'єднану через перший кардан із задньою ведучою віссю агрегату, що через діференціал редуктора задньої голови осі вітроагрегату кинематично зв'язана з колісьми платформи; - рушій виконаний у вигляді, щонайменше, двох осей - першої, передньої і другий, задньої - з колісьми, розташованими знизу платформи, при 8 чому передня вісь вітроагрегату містить, щонайменше, одне колесо; - рушій виконаний у вигляді чотирьох осей з колісьми, при цьому перша і друга осі з колісьми розташовані знизу платформи, а третя і четверта осі з колісьми укріплені на причепі, що трансформується, причому в робочому положенні осі з колісьми причепа розгорнуті на 90° стосовно транспортного положення, розташовані співвісно з задньою віссю платформи і на відстані друг від друга більшому, ніж ширина платформи, при цьому в робочому положенні причіп жорстко зістикований із платформою, а колеса причепа з'єднані з задніми колісьми платформи за допомогою другого і третього карданів; - рушій виконаний у вигляді двох гусеничних трактів, розташованих по двох борта х платформи; - у передній частині платформи вітроагрегату розташована кабіна; - привід вітроагрегату додатково містить резервний базовий двигун внутрішнього згоряння зі штатною системою керування, при цьому коробки передач базового двигуна з'єднаний четвертим карданом з Т-образним редуктором силової трансмісії; - система керування включає кермове колесо для керування поворотом передніми колісьми, важелі керування поворотом вітроколеса, ручне гальмо і ручки коробки передач і зчеплення, при цьому кермове колесо і важелі керування поворотом вітроколеса розташовані в кабіні, а система керування додатково містить три лебідки - підйому щогли, повороту вітроколеса і страхову, при цьому всі лебідки оснащені ручним приводом, а лебідки підйому щогли і повороту ві троколеса додатково оснащені клиноременою передачею від шківів, укріплених на четвертому кардані. Між суттєвими ознаками технічного рішення, що заявляється, і досягаємого з їхньою допомогою технічним результатом існує наступний причиннонаслідковий зв'язок. Дійсно, досягнення зазначеного вище технічного результату - підвищення ефективності використання вітрової енергії і спрощення виготовлення пристрою за рахунок максимального використання готових вузлів і деталей автомашин – неможливо при відсутності кожного з суттєвих ознак корисної моделі, зазначених у першому пункті формули корисної моделі, що заявляється. Наприклад, якщо вітроколесо виконано з невеликою масою - менш 0,2тн, то при поривах вітру трансмісія буде також ривками передавати обертаючий момент від вітроколеса до рушія і вітроагрегат буде р ухатися ривками. Тому виконання вітроколеса з масою близько 0,2-3,0тн дозволяє вітроколесу не реагувати на слабкі пориви вітру, а також компенсувати короткочасну відсутність вітр у за рахунок обертаючої маси вітроколеса. Якщо маса вітроколеса буде більше 3,0тн, то конструкція вітроагрегата при заданих габаритах по висоті - не більш 15м - стає занадто важкої, при цьому неприпустимо збільшується тиск вітроагрегата на ґрунт чи необхідно збільшувати кількість 9 21615 осей і коліс, що ускладнює конструкцію вітроагрегату. Вітроколесо встановлено на щоглі, тому що діаметр вітроколеса перевищує 10м і лопати вітроколеса не повинні при обертанні стосуватися ніяких вузлів ветроагрегата. Виконання більшості вузлів вітроагрегата з максимальним використанням готових вузлів і деталей вантажних автомобілів дозволяє спростити й удешевить як виготовлення, так і обслуговування й експлуатацію вітроагрегата, який заявляється і який був спроектований і виготовлений авторами у домашніх умовах. Однак, при цьому варто враховувати вітроагрегат, який заявляється, може бути виготовлений по індивідуально розробленому проекті, при цьому можливо значне зменшення маси вітроагрегата і поліпшення його техніко-економічних показників. Проведений заявниками аналіз рівня техніки, що включає пошук по патентних і науковотехнічних джерелах інформації, з виявленням джерел, що містять інформацію про аналоги технічного рішення, яке заявляється, дозволяє установити, що заявником не виявлені аналоги, ідентичні пристрою, який заявляється. Тому можна затверджувати, що корисна модель, яка заявляється, відповідає умові охраноздатності за критерієм «новизна». Крім того, корисна модель промислово застосовна, тому що те хнічне рішення, що заявляється, дозволяє використовувати її як привід самохідної сільськогосподарської установки для обробки землі, вирощування рослин, а також для поливу, здрібнювання кормів, зерна й інших сільськогосподарських робіт. Можливість здійснення корисної моделі, яка заявляється, підтверджується описом, що нижче приводиться, його практичної реалізації й ілюструється кресленнями і фотографіями. Силова трансмісія вітроагрегата показана на Фіг.1; на Фіг.2 показаний загальний вид причепа в транспортному положенні, вид знизу; на Фіг.3 - те ж, у робочому положенні; на Фіг.4 приведена загальна кінематична схема вітроагрегата, причому силова трансмісія показана жирними лініями; на Фіг.5 показаний знімок загального виду збоку вітроагрегата в положенні зі складеною щоглою, на Фіг.6 - те ж, вид позаду; на Фіг.7 показаний вітроагрегат у робочому положенні, вид збоку; на Фіг.8 те ж, вид позаду; на Фіг.9 показана підстава вітроагрегата з убудованими механізмами. Нижчеописана конструкція вітроагрегата реалізована з максимальним використанням стандартних вузлів і деталей, у даному випадку від автомобілів ГАЗ-53Б и ЗИЛ-130. Привід самохідного вітроагрегата 1 включає вітроколесо 2 з горизонтальною віссю 3, установлене на щоглі 4, що р ухливо з'єднана з підставою 5, укріпленим на платформі 6, силову трансмісію 7, що передає обертаючий момент від вітроколеса 2 до рушія 8, при цьому вітроколесо 2 виконано з можливістю керованого повороту в горизонтальній площині, а вітроагрегат 1 постачений системою керування 9. 10 Вітроколесо 2 виконано, наприклад, у вигляді двох - 10 і 11 - чотирьохлопастних гвинтів, укріплених на кінцях горизонтальної осі 3 і може мати масу 0,2-3,0тн. Вісь 3 виконана, наприклад, у вигляді заднього моста автомобіля ГАЗ-53Б в зборі разом з редуктором 12, диференціалом 13 і дисками коліс (умовно не показані), до яких жорстко кріпляться лопати 14 чотирьохлопастних гвинтів 10 і 11 вітроколеса 2, при цьому лопасті 14 кріпляться під гострим кутом до осі 3 з метою виключення зачіпання лопастів 14 за конструкцію вітроагрегата 1, крім того, лопасті 14 вітроколеса 2 повернені під кутом 45° до горизонтальної осі 3 вітроагрегату 1. Горизонтальна вісь 3 своєю середньою частиною укріплена нагорі щогли 4, що виконана з можливістю повороту в транспортне положення. Чотирьохлопастні гвинти 10 і 11 укріплені на горизонтальній осі 3 незалежно друг від друга і кінематично зв'язані із силовою трансмісією 7 через диференціал 13 редуктора 12 горизонтальної осі 3. Силова трансмісія 7 включає горизонтальну вісь 3 з редуктором 12 і диференціалом 13 вітроколеса 2, а вісь 3 з'єднана через першу м'яку муфту 15, вал 16, тверду м уфту 17 і підшипниковий вузол 18 з першим карданом 19, другий кінець якого через диск 20 ручного гальма, зчеплення 21 і коробці передач 22, другу м'яку муфту 23, Тобразний редуктор 24, розривну муфту 25 і третю м'яку муфту 26 з'єднаний із задньою ведучою віссю 27 вітроагрегату 1, що кінематично зв'язана через диференціал 28 редуктора 29 задньої ведучої осі 27 з колісьми 30 платформи 6 вітроагрегата 1, при цьому вал 16 виконаний у вигляді двох півосей (умовно не показані), з'єднаних твердою муфтою 17. Крім того, у спрощеному варіанті силова трансмісія 7 включає горизонтальну вісь 3 з редуктором 12 і диференціалом 13 вітроколеса 2, а вісь 3 з'єднана через перший кардан 19 із задньою ведучою віссю 27 вітроагрегату 1, що кінематично зв'язана через диференціал 28 редуктора 29 задньої ведучої осі 27 з колісьми 30 платформи 6 вітроагрегату 1. Рушій 8 віроагрегату 1 у мінімальному варіанті виконаний у вигляді, щонайменше, двох осей: осі 31 (передньої) з колісьми 32 і осі 27 (задньої, ведучої) з колісьми 30, розташованими знизу платформи 6. При цьому платформа 6 і осі 31 і 27 можуть бути використані від автомобіля ГАЗ-53Б, а передня вісь 31 вітроагрегату 1 може містити, щонайменше, одне колесо, але, як правило, містить два колеса 32. В основному варіанті рушій 8 вітроагрегату 1 у робочому положенні має чотири осі з колісьми, при цьому дві осі 31 і 27 з колісьми 32 і 30 розташовані знизу платформи 6, а третя 33 і четверта 34 осі з колісьми 35 і 36 укріплені на причепі, який трансформується, 37, причому осі 33 і 34 з колісьми 35 і 36 причепа 37 у робочому положенні розгорнуті на 90 стосовно транспортного положення, розташовані співвісно і на відстані друг від друга більшому, ніж ширина платформи 6, при цьому в 11 21615 робочому положенні причіп 37 жорстко стикований із платформою 6, а колеса 35 і 36 причепа 37 з'єднані з задніми колісьми 30 платформи 6 за допомогою другого 38 і третього 39 карданів. Крім того, рушій 8 може бути виконаний у вигляді двох гусеничних трактів (умовно не показані), розташованих по двох бортах платформи 6. У передній частині платформи 6 вітроагрегату 1 розташована кабіна 40, у якості якої може використовуватися стандартна кабіна, наприклад, від автомобіля ГАЗ-53Б. Привід вітроагрегату 1 додатково містить резервний базовий двигун внутрішнього згоряння (ДВС) із системою керування (умовно не показані), розташовані в моторному відсіку 41 і в кабіні 40, при цьому коробка передач базового ДВС (умовно не показана) з'єднана четвертим карданом 42 з Тобразним редуктором 24. Система керування 9 вітроагрегату 1 включає кермове колесо (умовно не показано) для керування поворотом передніми колісьми 32, важелі керування (умовно не показані) поворотом вітроколеса 2, ручне гальмо 43 і ручки 44 і 45 коробки передач 22 і зчеплення 21, при цьому кермове колесо і важелі керування повором вітроколеса 2 розташовані в кабіні 40, а система керування додатково містить три лебідки - підйому щогли 46, повороту вітроколеса 47 і страхову (умовно не показана). Усі лебідки оснащені ручним приводом, а лебідки підйому щогли 46 і повороту вітроколеса 47 крім того оснащені відповідно клиноременними передачами 48 і 49 від шківів 50 і 51, укріплених на четвертому кардані 42. Розглянемо докладніше конструкцію і роботу вітроагрегату. Поворот вітроколеса 2 у горизонтальній площині передбачений для підвищення ефективності використання вітроагрегатом 1 вітрової енергії. Для цього горизонтальна вісь 3 через перехідної кронштейн 52 укріплена у верхній частині щогли 4 на вертикальній осі (умовно не показана) повороту вітроколеса 2, при цьому вертикальна вісь виконана у вигляді порожнього циліндра (умовно не показаний), через отвори якого проходить вал 16 для передачі моменту, що крутить. Порожній циліндр виконаний у даному випадку у вигляді половини заднього моста автомобіля ЗИЛ-130 (без редуктора), що за допомогою зварених з'єднань укріплена у вер хній частині щогли 4 і служить вертикальною віссю повороту вітрового колеса 2 у горизонтальній площині, при цьому верхній диск 53 заднього моста ЗИЛ-130 служить поворотною підставою разом з перехідним кронштейном 52, а нижній диск 54 є барабаном тросової лебідки 46, що керує поворотом вітроколеса 2 у горизонтальній площині. Половина заднього моста ЗИЛ-130 служить також як порожній циліндр, через який проходить вал 16 (піввісь заднього моста ЗИЛ-130) для передачі моменту, що крутить, від ві троколеса 2 на рушій 8, причому вал 16 у верхній частині встановлений за допомогою підшипникового вузла 18 незалежно на нерухому стосовно нього вертикальну вісь чи порожнього циліндру (наприклад, 12 «панчоха» заднього моста автомобіля ЗИЛ-130) і приєднаний до редуктора 12 вітроколеса 2 (до хвостовика заднього моста ЗИЛ-130) самоцентрувальною м'якою муфтою 15. Платформа 6 з рушієм 8 має, щонайменше, три точки опори чи ж точки дотику рушія 8 із ґрунтом (у випадку, коли передня вісь 31 вітроагрегату 1 має одне колесо) і мають подовжні і поперечні розміри не менш висоти щогли 4 (висоти горизонтальної осі З вітроколеса 2) з метою виключення перекидання. Рушій 8 у колісному варіанті має ходову частину автомобіля ГАЗ-53Б з використанням рами (платформи 6), що подовжена на 240см, крім того, використаний задній міст 27 автомобіля ГАЗ-53Б, що повернуть на ресорах і драбинах хвостовиком нагору для стикування з першим карданом 19, що передає момент, що крутить, від вітроколеса 2. У поперечному напрямку необхідна ширина бази вітроагрегату 1 досягається за рахунок кріплення причепа 37 поза рами (платформи 6) автомобіля ГАЗ-53Б, при цьому причіп 37 має поворотні передню 33 і задню 34 осі (аналогічно поворотному колу причепа), розташовані на поворотних платформах 55 і 56. У робочому положенні вітроагрегату вони повернені на 90°, тобто осі 33 і 34 з колісьми 35 і 36 причепа 37 збігаються з задньою віссю платформи 27 (із заднім мостом ГАЗ53Б). Для збільшення сили тяги до коліс 30 заднього ведучого моста 27 платформи 6 (виконаному у вигляді заднього моста ГАЗ-53Б) прикріплюються праворуч і ліворуч карданами 38 і 39 з м'якими з'єднаннями (умовно не показані) колеса 35 і 36 причепа 37. При цьому ведучими колісьми стають шість коліс - чотири колеса платформи - 30 і два колеса 35 і 36 причепа 37. Для зручності обслуговування й забезпечування безпеки вітроагрегат 1 постачений кабіною 40, розташованої в передній частині платформи 6, а сама кабіна 40 має захист із тр уб. Щогла 4 з вітроколесом 2 виконана з можливістю повороту в транспортне положення - для ремонту й обслуговування, для проїзду під високовольтними ЛЕП, а також при переїзді на інше поле, при тривалому збереженні й ін. При короткочасних зупинках вітроколесо 2 фіксується до щогли 4 за допомогою пристроїв фіксації (умовно не показані). Для обслуговування вітроагрегата 1, підйому в робоче положення й опускання щогли 4, приведення вітроагрегату 1 у транспортне положення, проїзду під високовольтними ЛЕП, переїзду до місця чи роботи стоянки, вітроагрегат 1 постачений допоміжним двигуном (умовно не показаний), наприклад, від автомобіля ГАЗ-53Б, що встановлений у штатному місці - у передній частині платформи 6, у моторному відсіку 41 базової моделі ГАЗ-53Б и оснащений коробкою передач (умовно не показана), з'єднаної четвертим карданом 42 із задньою віссю 27 вітроагрегату 1. Поворот вітроколеса 2 і підйом щогли 4 здійснюється тросовими лебідками 46 і 47, що приводяться в обертання черв'ячними редукторами (умовно не показані) і клиноременною передачею 13 21615 48 і 49 від четвертого кардана 42, з'єднаного з кутовим Т-образним редуктором 24, що приводить у рух задню ведучу вісь 27 вітроагрегату 1 від вітроколеса 2. З метою зменшення потужності лебідки 47, що забезпечує підйом і опускання щогли 4, вона постачена чотириразовим поліспастом (умовно не показаний). Крім того, щогла 4 виго товлена у вигляді хитного коромисла на горизонтальної порожньої осі 57 у постелях 58 і 59, установлених на вершинах двох тригранних пірамід 60 і 61 (кронштейнах), а в нижній частині на щоглі 4 укріплений балансуючий вантаж 62, виконаний у вигляді двох 200 літрових бочок масою близько 500 кг кожна, заповнених залізобетоном. Привід лебідок 46 і 47 здійснюється від силової трансмісії 7 вітроагрегату 1, що приводиться від вітроколеса 2 чи від коробки передач від допоміжного ДВС (умовно не показані), якщо вітроагрегат 1 знаходиться в нерухомому положенні - стоянка, ремонт і т.д. Крім того, лебідки 46 і 47 додатково мають ручний привід (умовно не показаний), а для страхової лебідки (умовно не показаний) ручний привід є єдиним. При опусканні щогли 4 забезпечується розрив силової трансмісії 7 за допомогою м'якої муфти 23 вище редуктора 24, що залишається на платформі 6. Для підйому агрегатіруємих з вітроагрегатом 1 сільськогосподарських знарядь (умовно не показані) вітроагрегат 1 постачений гідравлічною системою з приводом від коробки передач 22, розташованої на щоглі 4, а також із приводом від коробки передач допоміжного двигуна (умовно не показані). При обробці ґрунту наприкінці полю механізатор для виконання повороту в зворотному напрям 14 ку включає розподільник (умовно не показаний) на підйом агрегатіруємого знаряддя (умовно не показаний) і одночасно при повороті на ходу повертає вітроколесо 2 відповідно указівці флюгера 63, укріпленого перед кабіною 40, з метою ефективного прийому вітрової енергії. Техніко-економічна ефективність застосування вітроагрегату полягає у використанні екологічно чистої і безкоштовної енергії вітру й у зменшенні потреби в дорогих не поновлюваних джерелах енергії - дизпаливі, бензині, біодизелі, газі. Вітроагрегат, який заявляється, технологічний у ви готовленні і його виробництво можна організувати в будь-якій майстерні при використанні вузлів і деталей від вантажних автомобілів. Оптимальні розрахунки ефективності використання вітроагрегату, який заявляється, показують, що при наявності 60 днів у році із середнім вітровим навантаженням (у Фінляндії приблизно близько 180 таких днів у році), за рік один вітроагрегат здатний обробити біля 3-х тисяч га при продуктивності вітроагрегату до 50га в добу при двозмінній роботі (у перекладі на м'яку оранку). При цьому можна зробити висновок, що за допомогою вітрової енергії і достатньої кількості аналогічних вітроагрегатів можна забезпечити обробку всі х орних земель на планеті Земля. З обліком усього вищевикладених можна зробити висновок, що задача, поставлена в дійсній корисній моделі - розробка самохідного пристрою, що використовує енергію вітр у - виконується з досягненням технічного результату - підвищення ефективності використання вітрової енергії і спрощення виготовлення пристрою за рахунок максимального використання готових вузлів і деталей автомашин. 15 21615 16 17 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 21615 Підписне 18 Тираж 26 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Self-propelled wind-driven unit

Автори англійською

Melnyk Ivan Serhiiovych

Назва патенту російською

Самоходный ветроагрегат

Автори російською

Мельник Иван Сергеевич

МПК / Мітки

МПК: F03D 3/00

Мітки: вітроагрегат, самохідний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-21615-samokhidnijj-vitroagregat.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Самохідний вітроагрегат</a>

Подібні патенти