Устройство для преобразования потока воздуха в механическую работу

 

Использование: в ветроэнергетике. Сущность изобретения: устройство для преобразования потока воздуха в механическую работу содержит поворотные лопасти, соединенные шарнирно с траверсой, связанной с вертикальной осью, кривошипы с пальцами, соединенные с втулками, установленными по центру нижней кромки каждой из лопастей. На противоположных концах траверсы установлены роликовые подшипники, а на верхней кромке каждой лопасти закреплена направляющая поперечина, выполненная в виде швеллера и контактирующая с роликом подшипника. Кривошипы установлены в поворотном круге и снабжены валами, кинематически связанными через конические шестерни и валик с валом отбора мощности. 2 ил.

Изобретение относится к устройству для преобразования потока воздуха в механическую работу, в особенности для лодочных станций а также установок небольшой мощности фермерских хозяйств.

Известно устройство, включающее ветровое колесо, содержащее поворотные лопасти, одной стороной шарнирно соединенные с траверсами, связанными с вертикальным валом и снабженными упорами. Имеются также пружины с тросиками, удерживающие лопасть на одной линии с траверсой. Центробежные силы, отбросив лопасть в левую сторону, где поток воздуха, создавая давление на нее, поворачивает колесо, выводя лопасти в правую сторону. Поток воздуха, погасив силы энерции, отводит лопасти к упорам, на что будет затрачено много энергии.

Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение металлоемкости на единицу мощности, повышение КПД.

На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 - принцип работы устройства.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно не имеет ветрового колеса. В поворотном круге устройства установлены два кривошипа, на пальцах которых установлены лопасти на втулках, расположенных по центрам лопастей. По верху лопастей закреплены швеллеры, в которые вводятся ролики, оси которых установлены в концах траверсы, которая закреплена по верху осевой стойки, закрепленной на поворотном круге, на котором также могут быть закреплены открылки. К поворотному кругу прикреплен ворот, которым установка устанавливается на ветер. Кривошипы, установленные в поворотном круге, снабжены валами и связаны через конические шестерни и валик с валом отбора мощности. Применение устройства повысит КПД (особенно с открылками), так как ее рабочий орган работает, как парус. Он движется только по ветру, никакой частью не увеличивая скорость потока и не пересекая его. Установка поставит против потока от 0,5 до 0,7 общей площади пластин. При давлении воздуха 10-13 кг/м² и площади пластин (лопастей) 10 м² Р = 100 кг на плече - 0,5 м. даст М_вр = 50 кг м.

На базовой раме установлен поворотный круг 1, на котором закреплена неподвижная ось 2, на которой закреплена траверса 3. В поворотном круге 1 установлены кривошипы 4. На противоположных концах траверсы 3 установлены оси 5 с подшипником 6. На пальцах кривошипов 4 установлены лопасти 7 на втулках 8, закрепленных по центру нижней кромки каждой лопасти. Сверху лопасти закреплена направляющая поперечина 9, выполненная в виде швеллера и контактирующая с роликом на подшипнике 6 оси 5. Валы кривошипов 4 кинематически связаны через конические шестерни 10 и валик 11 с валом отбора мощности. На поворотном круге 1 закреплен ворот 12.

Потоком воздуха лопасть 7, стоящая поперек потока, поворачивает кривошип 4, который через конические шестерни 10 и валик 11 приводит во вращение вал отбора мощности, одновременно выводя на ветер другую лопасть. Направляющие поперечины 9 постоянно контактируют с роликами. Как только палец кривошипа 4 отведет центр лопасти 7 от ролика, лопасть не сможет вернуться обратно. Так, лопасть можно провести в другую позицию, только приложив усилия, превышающие давление ветра на эту лопасть.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОТОКА ВОЗДУХА В МЕХАНИЧЕСКУЮ РАБОТУ, содержащее поворотные лопасти, соединенные шарнирно с траверсой, связанной с вертикальной осью, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения металлоемкости и повышения КПД, устройство содержит кривошипы с пальцами, соединенные с возможностью вращения с втулками, установленными по центру нижней кромки каждой из лопастей, причем на противоположных концах траверсы установлены роликовые подшипники, а на верхней кромке каждой лопасти закреплена направляющая поперечина, выполненная в виде швеллера и контактирующая с роликом подшипника, кривошипы установлены в поворотном круге и снабжены валами, кинематически связанными через конические шестерни и валик с валом отбора мощности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2