Ветродвигатель

 

ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий ветроколесо с поворотной головкой, соединенной при помощи кинематической связи с закрепленным на опоре демпфером, имеющим порщень со щтоком, отличающийся тем, что, с целью повыщения его надежности в работе и увеличения плавности поворота головки, кинематическая связь выполнена в виде закрепленного на поворотной головке кулачка, наружная и внутренняя поверхности которого в поперечном сечении очерчены двумя сопряженными симметричными архимедовыми спиралями, а щток снабжен роликами, контактирующими с наружной и внутренней поверхностями кулачка. СЛ 00 | О5 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1087683

sag F 03 D 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3541133/25-06 (22) 19.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) К. Т. Севинян (53) 621.548 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 868104, кл. F 03 D 7/02, 1980.

2. Заявка ФРГ № 3008379, кл. F 03 D 7/04, опублик. 1981. (54) (57) ВЕТРОДВИГАТЕЛЪ, содержащий ветроколесо с поворотной головкой, соединенной при помощи кинематической связи с закрепленным на опоре демпфером, имеющим поршень со штоком, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежноспи в работе и увеличения плавности поворота головки, кинематическая связь выполнена в виде закрепленного на поворотной головке кулачка, наружная и внутренняя поверхности которого в поперечном сечении очерчены двумя сопряженными симметричными архимедовыми спиралями, а шток снабжен роликами, контактирующими с наружной и внутренней поверхностями кулачка.

1087683

Изобретение относится к ветроэнергетике.

Известен ветродвигатель, содержащий ветроколесо, установленное на поворотной головке, снабженной механизмом ориентации на ветер, выполненным в виде хвоста, и тормозным устройством, выполненным в виде диска и взаимодействующего с ннм ролика, установленного на кривошипе (1).

Однако тормозное устройство данного ветродвигателя включается в работу с некоторым запаздыванием, поэтому при воздействии сильных боковых порывов ветра в первоначальный момент поворотная головка получает большое угловое ускорение, что повышает динамические нагрузки на ветродвигатель.

Известен также ветродвигатель, содержащий ветроколесо с поворотной головкой, соединенной IlpH помощи кннематической связи с закрепленным на опоре демпфером, имеющим поршень со штоком. Кинематическая связь вынолнена в виде соединительного звена, связанного с зажимом сдвига, контактирующим с прикрепленным к поворотной головке диском (2).

Ввиду того, что соединительное звено данного ветродвигателя имеет ограниченный ход, плавное вращение головки вокруг бйшни обеспечивается только в пределах ограниченного угла. Вне этого угла действие демпфера прекращается и ограничение угловой скорости поворота головки обеспечивается за счет зажима сдвига, при этом характеристики зажима сдвига зависят от состояния контактирующих поверхностей и климатических условий. Наличие двух видов ограннчителей угловой скорости усложняет конструкцию и снижает эффективность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности в работе ветродвигателя и увеличение плавности поворота головки.

Указанная цель достигается тем, что в ветродвигателе, содержащем ветроколесо с поворотной головкой, соединенной при помощи кинематической связи с закрепленным на опоре демпфером, имеющим поршень со штоком, кинем атическая связь выполнена в виде закрепленного на поворотной головке кулачка, наружная и внутренняя поверхности которого в поперечном сечении очерчены двумя сопряженными симметричными архимедовыми спиралями, а шток снабжен роликами, контактирующими с наружной и внутренней поверхностями кулачка.

На фиг. 1 изображен ветродвигатель с поворотной головкой, общий вид (причем кулачок, наконечник штока и демпфер пока5

1О

50 заны в разрезе); на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Ветродвигатель содержит ветроколесо 1 с поворотной головкой 2, соединенной при помощи кинематической связи с закрепленным на опоре 3 демпфером 4, имеющим поршерь 5 со штоком 6. Кинематическая связь выполнена в виде закрепленного на поворотной головке 2 кулачка 7 и роликов 8, контактирующих с наружной и внутренней поверхностями кулачка 7. Наружная и внутренняя поверхности кулачка 7 в поперечном сечении очерчены двумя сопряженными архимедовыми спиралями. Такая форма поверхностей кулачка 7 обеспечивает прямо пропорциональную зависимость между угловой скоростью вращения головки 2 и линейной скоростью перемещения поршня 5 и демпфера 4.

Сам оуста нов ветродвигателя по ветру осуществляется следующим образом.

При направлении скорости ветра под углом к оси вращения ветроколеса 1 на нем возникает сила, создающая момент вращения относительно оси опоры 3. Этот момент воздействует на поворотную головку 2 и сообщает ей вращательное движение в горизонтальной плоскости. Вращение поворотной головки 2 посредством кулачка 7 роликов 8 и штока 6 преобразуется в поступательное движение поршня 5 демпфера 4.

В результате происходит повышение давления в одной из полостей демпфера 4 и дросселирование жидкости из одной полости в другую. Когда суммарный момент трения во всех звеньях кинематической связи меньше момента вращения, избыточная энергия передается демпферу 4, преобразующему ее в тепловую и обеспечивающему плавный поворот головки 2 до увстановления плоскости вращения ветроколеса 1 перпендикулярно направлению ветра. Угловая скорость поворота головки 2 зависит от размеров ветроколеса 1, силы ветра и выбранных параметров кулачка 7 и демпфера 4.

Таким образом, в предлагаемом ветродвигателе за счет кинематической связи меж ду поворотной головкой и демпфером, вы-. полненной в виде кулачка, контактирующего с роликами, закрепленными на штоке демпфера, обеспечивается плавный поворот головки на неограниченный угол, при любых изменениях направления ветра происходитгашение колебаний аэродинамического и механического происхождения, снижаются динамические нагрузки, исключается влияние кинематических условий на механизм ориентации по ветру, повышается надежность и долговечность всего ветродвигателя.

1087683

А-А

Редактор Л. Гратилло

Заказ 2623 30

Составитель В. Самсонов

Техреду.И. Верес Корректор Г. Огар

Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4