ВЕТРОВОЕ КОЛЕСО

ВЕТРОВОЕ КОЛЕСО
Предлагаемая полезная модель относится к области ветряных двигателей, а именно к устройствам для преобразования энергии ветра в механическую энергию, например ветровых колес для различного назначения.
Известно многолопастное ветровое колесо с наружным ободом и натяжными лопастями, растянутыми  наружным ободом и ступицей ветрового колеса (См. А.св. № 92750, Класс 88с 2/01, заявлено 08.12.50).
Недостатком данного устройства является низкая надежность и высокая материалоемкость. Данный недостаток обусловлен недостаточной жесткостью лопастей на скручивание, как следствие это ведет к снижению коэффициента использования энергии ветра.
Известно также , тихоходное ветровое колесо, содержащее решетчатый силовой каркас, расположенный перед прикрепленной к нему решеткой лопастей, на которую набегает поток. (См. А.св. СССР №159148, МПК F03d, опубл. 22.11.1963, БИ № 23).
Недостатком известного устройства является низкая надежность и высокая материалоемкость. Этот недостаток обусловлен конструктивными особенностями тихоходного ветрового колеса, а именно, консольным закреплением лопастей, требующим увеличения толщины лопастной лопатки.
Известно также, принятое за прототип, ветровое колесо (См. полезную модель РФ №10792, М.кл.6 F03D 1/00, оцубл. 16,08.99 в Оф.бюл. № 8-99), включающее, выполненный в виде обода и ступицы, соединенных передними и задними рядами спиц, силовой каркас с натяжными лопастями, растянутыми между упомянутыми ободом и ступипцей, причем, спицы переднего ряда смещены относительно спиц заднего ряда, а каждая лопасть закреплена боковыми кромками на спицах переднего и заднего рядов и выполнена с изгибом по диагонали от верхней точки лопасти, соприкасающейся со спицей переднего ряда к нижней ее точке, соприкасающейся со спицей заднего ряда, обод выполнен из двух круговых поясов, связатшых посредством стержней, и верхних горизонтальных кромок лопастей в виде круговой фермы с треугольной решеткой, прикрепленной узлами к спицам, передние и задние ряды которых смещены относительно друг друга на угол 15-30 градусов; причем, оси спиц проходят через ось вращения ветрового колеса, а каждая лопасть имеет загнутые боковые кромки, отлттчием полезной моде.1ш
F03D 1/00
является также то, что лопасть может быть выполнена с переменным углом закрутки относительно ее оси симметрии .
Недостатком известного ветрового колеса является его недолговечность из-за невозможности регулирования оборотов колеса в зависимости от скорости ветра, а также высокая материалоемкость. Данный недостаток обусловлен конструктивными особенностями известного ветрового колеса, а именно отсутствием возможности поворота лопастей при различной силе ветра.
Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью состоит в повышение надежности и долговечности ветрового колеса при одновременном снижении материалоемкости.
Поставленная пель достигается тем, что в известном ветровом колесе, включающее силовой каркас в виде стзпицы со спицами и натяжными лопастями, согласно полезной модели, каждая натяжная лопасть а каркас каждой натяжной лопасти выполнен из 4х стержней, двух продольных и двух поперечных, причем поперечные стержни находятся в параллельных плоскостях, а их проекции на .шобую из этих плоскостей образуют вертикальные углы; отличием заявляемой полезной модели является то, что поперечные стержни натяжных лопастей имеют круглое сечение и связаны между собой листовой обшивкой с изгибом по диагонали, а шюшадь натяжной лопасти за поворотной осью больше ее площади перед поворотной осью;
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. В отличие от известных решений применение в предложенной полезной модели «Ветровое колесо натяжных лопастей установленных на собственной поворотной оси, соединенной со ступицей посредством цилиндрического шарнира и спицы, позволит обеспечить регулировку врашения ветрового колеса в заданных пределах работы генератора, кроме того, это позволит также избежать выхода ветрового колеса из строя при резком повышении силы ветра, тем самым также обеспечивает ее надежность и долговечность. Выполнение натяжной лопасти из 4х стержней, двух продольных и двух поперечных, с учетом того, что имеющие круглое сечение и связанные между собой листовой поверхностью с изгибом по диагонали поперечные стержни находятся в параллельных плоскостях, а их проекции на любую из этих плоскостей образуют вертикальные углы позволит обеспечить дополнительную легкость и прочность конструкции ветрового колеса в целом, а с учетом того, что площадь каждой натяжной лопасти за поворотной осью больше ее площади перед поворотной осью дает дополнительную возможность регулировать скорость вращения ветрового колеса независимо от скорости ветра.
По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию новизна.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, может быть многократно использована в производстве различных модификаций ветрового колеса с получением технического результата, заключающегося в повыщении надежности и снижении материалоемкости, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию « промыпменная применимость
Сзшщость полезной модели поясняется примером конкретного выполнения и чертежами, где на фиг.1 изображено ветровое колесо, вид спереди;
на фиг. 2 - лопасть в сборе, вид сверху; на фиг. 3 - узел поворота натяжной лопасти (вид « Б - Б  на фиг.2 );
Ветровое колесо содержит натяжные лопасти 1, прикрепленные к ступице 2, со спицами 3. Каждая натяжная лопасть 1 установлена на собственной поворотной оси 4, соединешюй со ступицей 2 посредством цилиндрического шарнира 5 и спицы 3, а каркас каждой натяжной лопасти 1 выполнен из 4х стержней 6, 7, 8, 9 двух продольных 6, 7 и двух поперечных 8, 9. Поперечные стержни 8, 9 каждой натяжной лопасти имеют круглое сечение 10 и связаны между собой листовой обшивкой 11с изгибом по диагонали, причем, поперечные стержни 8, 9 каждой натяжной лопасти находятся в параллельных плоскостях, а их проекции на любую из этих плоскостей образуют вертикальные утпы а и Р; Конструкция натяжной лопасти выполнена таким образом, что площадь натяжной лопасти за поворотной осью 4 больше ее площади перед поворотной осью 4. Пределы поворота оси регулирует пружина 12 на штырях 13 и 14 с упором 15, соответственно, установленных на поворотной оси и цилиндрическом шарнире.
Применение предложенной полезной модели позволит повысить надежность и долговечность ветрового колеса при одновременном снижении его материалоемкости.