ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ

Заявляемое техническое решение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроустановках небольшой мощности, в частности для снабжения энергией различных автономных потребителей.
Известен ветродвигатель, содержащий установленную на опоре поворотную головку с горизонтальным валом, лопастное колесо, механизм кинематической связи лопастного колеса с валом (авторское свидетельство СССР №732572 по Кл. F03D 7/04). Механизм кинематической связи лопастного колеса с валом, по мнению авторов, позволяет защитить его при буревых и порывистых ветрах. Это достигается путем обеспечения возможности отклонения лопастей от нормального рабочего положения под действием механизма, выполненного в виде зубчатой передачи с фрикционной муфтой, имеющей возможность связи со штоком, размещенным внутри вала. Механизм, обеспечивающий отклонение лопастей, содержащий большое число передающих узлов, усложняет в конечном итоге конструкцию ветродвигателя.
Известен ветродвигатель, имеющий также устройство для защиты от ветровых перегрузок, и содержащий установленные на махах (специальных кронштейнах) лопасти, связанные через эти махи и систему шарниров с валом. На валу установлена ползушка, связанная посредством шарнирных пар и тяг с махами, а также посредством троса связана с грузом.
При ветре, превышающем свои рабочие значения, или ураганном ветре, лопасти вместе с махами отклоняются к валу. При уменьшении скорости ветра возвращение лопастей в исходное рабочее положение осуществляется за счет грузов, связанных посредством троса с ползушкой (авторское свидетельство СССР №1337547 по Кл. F03D 7/02).
В этом ветродвигателе узел, предназначенный для связи с валом и отклонения (складывания) лопастей представляет собой сложное кинематическое многозвенное устройство, связанное посредством троса и блока с грузом, что в целом усложняет ветродвигатель.
Техническим результатом заявляемого в качестве полезной модели решения является упрощение конструкции ветродвигателя.
Технический результат достигнут за счет того, что известный ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал и лопасти, установленные на кронштейнах с возможностью их отклонения в сторону вала, дополнительно содержит подвижно установленный на валу диск, а кронштейны закреплены шарнирно на упомянутом диске, при этом свободные концы кронштейнов связаны между собой посредством пружин.
Сущность заявляемого технического решения поясняется прилагаемыми чертежами.
На фиг.1 - схема общего вида ветродвигателя;
на фиг.2 - диск с закрепленными на нем кронштейнами с лопастями (схема);
на фиг.3 - крепление кронштейна к диску (вид сбоку, в положении при нормальном рабочем значении скорости ветра);
на фиг.4 - положение кронштейна с лопастью при скорости ветра, превышающей нормальное рабочее значение (вид сбоку, кронштейн с лопастью повернут).
Ветродвигатель содержит лопастное колесо, включающее диск 1 (фиг.1, 2, 3, 4), подвижно установленный на валу 2 (фиг.1, 2), и лопасти 3, связанные с диском 1 при помощи кронштейнов 4 (фиг.2, 3, 4), размещенных по краю диска 1. Кронштейны 4 закреплены с возможностью их поворота, в частности, на осях 5 (фиг.3, 4), связанных с кронштейнами 4 и установленных в отверстиях 6 проушин 7. Свободные концы 8 кронштейнов 4 связаны между собой пружинами 9 (фиг.2).
Работа ветродвигателя осуществляется следующим образом. Когда частота вращения лопастного колеса под действием ветра не превышает своего рабочего значения, лопасти 3 остаются в положении, заданном усилиями пружин 9, в частности в радиальном направлении относительно диска 1 (фиг.1 и 3). С увеличением скорости ветра, при превышении его рабочего значения, лопасти 3 (фиг.1 пунктиром и фиг.4) отгибаются в направлении ветра за счет поворота кронштейнов 4 на осях 5 и растягивания пружин 9 (фиг.2 и 4). При уменьшении скорости ветра лопасти 3 под действием пружин 9 возвращаются в исходное состояние.
При отклонении лопастей 3 диаметр колеса уменьшается, что позволяет поддерживать число оборотов лопастного колеса в заданных пределах при различных скоростях ветра.
Выполнение механизма крепления и поворота лопастей в виде подвижного диска 1 и закрепленных на нем кронштейнов 4 с возможностью их поворота, в частности на осях 5, установленных в отверстиях 6 проушин 7, свободные концы 8 которых связаны между собой пружинами 9, обеспечивает простоту конструкции по сравнению с известными аналогичными ветродвигателями.
В соответствии с заявляемым техническим решением изготовлен опытный образец ветродвигателя (с 20 лопастями), испытан, получены положительные результаты.