ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ

ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ
Заявляемая полезная модель относится к ветроэнергетике, т.е. к возобновляемым источникам энергии, а именно к ветродвигате им, и предназначена для использования вблизи потребителей без передачи энергии на расстояние.
Известны ветродвигатели горизонтальные, установленные на поворотной раме, содержащие лопастной вал с закрепленными на нем лопастями и кинематическую передачу от вала к потребителю. Ветродвигатель снабжен четырехстенной аэродинамической насадкой, вьшолненной в виде короба с открытыми торцами. Кинематическая передача включает в себя горизонтальный передаточный вал и вертикальный опорный вал, на которых закреплены взаимодействующие между собой конические щестерни (см. заявку па изобретение РФ 92011439, Ветродвигатель горизонтальный, МКМ F03D 1/00, заявл. 14.12.92, опубл.27.01.95).
Недостатком известного ветродвигателя является сложная передача от лопастного вала к потребителю энергии с большими потерями на трение, понижающими его КПД.
Наиболее близким по существенным отличиям, достигаемому эффекту к заявляемому устройству и выбранным в качестве прототипа является барабанный ветродвигатель, содержащий коробчатый каркас, выполненный из угловых стоек с прикрепленными к ним верхней рамы, основания и стенок, за которые выходит горизонтально установленный передаточный вал с жестко прикрепленными к нему лопастями. Коробчатый каркас установлен на четырех угловых опорах и его передаточный вал соединен с водяным насосом (см. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983, с.71).
;:lW.r:: ;;TTT t;:.-ji: i-i--,ii:«im;iiiii-.ftllJI
;;ЩрВДЩ| :} «;«5 лЩ ;
МКИ-7: F03D 3/00
Известный ветродвигатель является громоздким, имеет малое значение коэффициента использования ветра, т.к. не имеет деталей, усиливающих давление ветра на лопасти.
Задачей заявляемой полезной модели является повьппение коэффициента использования ветра и расширение арсенала вьшускаемых ветродвигателей.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является компактность конструкции и усиление потока ветра на ометаем5То им поверхность лопастей.
Указанная задача достигается тем, что в известном ветродвигателе, содержащем коробчатый каркас, выполненный из угловых стоек, соединенных с верхней рамой, основанием и стенками, за которые выходит горизонтально установленный передаточный вал с жестко прикрепленными к нему лопастями, согласно полезной модели, ветродвигатель снабжен верхними и нижними ветронаправляющими щитами, а коробчатый каркас вьщолнен так, что основание выходит за пределы верхней рамы в направлении, перпендикулярном передаточному валу, и снабжен средними вертикально установленными стойками для крепления последнего и расположенной над уровнем вращения лопастей верхней штыревой опоры для верхних ветронаправляющих щитов, противоположной стороной шарнирно закрепленных к угловым стойкам, к которым на уровне передаточного вала прикреплены нижние щтьфевые опоры для нижних ветроналравляющих щитов, противоположная сторона которых жестко прикреплена к основанию, при этом все штыревые опоры расположены параллельно передаточному валу. Ветродвигатель может быть вьшолнен разборным.
Коробчатый каркас ветродвигателя может быгь установлен на поворотной платформе.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемая полезная модель неизвестна, т.е. соответствует критерию «новизна. Предлагаемый ветродвигатель может быть изготовлен в промышленных цехах
больших заводов или специализированных малых предприятий на стандартном оборудовании, которое вьшускается как отечественной, так и зарубежной промьппленностью.
Следовательно, заявляемое устройство соответствует критерию «промышленная применимость.
Предлагаемая совокупность существенных признаков придает заявляемому устройству новые свойства, позволяюшие решить поставленную задачу.
Снабжение ветродвигателя верхними и нижними ветронаправляюшими щитами увеличивает поток ветра на лопасти, а, следовательно, усиливает давление ветра на них. К тому же, нижние ветронаправляющие щиты выполняют еще одну функцию: они закрывают нижние лопасти от встречного ветра, что уменьшает его противодействие вращению передаточного вала.
Установка этих щитов внутри каркаса делает конструкцию ветродвигателя компактной.
Заявляемый ветродвигатель поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Общий вид ветродвигателя;
Фиг. 2 - Вид сбоку ветродвигателя.
Заявляемый ветродвигатель содержит коробчатьщ каркас (на черт, не обозначен), вьшолненный из четырех вертикальных угловых стоек 1 и двух средних вертикальных стоек 2. Все стойки 1 и 2 крепятся болтами с гайками (на черт, не показаны) к верхней раме 3 и основанию 4, и все они собраны посредством болтов с гайками (на черт, не показаны) из углового проката.
Коробчатый каркас снабжен двумя стенками (на черт, не показаны), через которые проходит горизонтально передаточный вал 5, шарнирно закрепленный на средних стойках 2. К валу 5 посредством болтов с гайками крепятся лопасти 6, имеющие фиксированный угол установки (практически от О до 90 ). На чертеже изображено четыре лопасти 6 с
плоскими рабочими поверхностями, но их может быть больше. Лопасти могут изготавливаться из стекломатериапов, дерева, алюминия, стали, пластмасс, армированных химическим волокном, уретана.
Основание 4 вьшолнено длиннее верхней рамы 3 и выходит за ее пределы в направлении, перпендикулярном передаточному валу 5. К выступающим сторонам основания 4 крепятся нижние ветронаправляющие щиты 7 посредством болтов 8 с гайками. Своей противоположной стороной щиты 7 опираются на нижние щтыревые опоры 9, прикрепленные к угловым стойкам 1 на уровне передаточного вала 5 и параллельно ему. Такое крепление обеспечивает наклон щита 7 по направлению к лопастям 6.
Над уровнем вращения лопастей 6 прикреплена к средним стойкам 2 верхняя штьфевая опора 10. Она предназначена для того, чтобы на нее опирались верхние ветронаправляющие щиты 11, противоположной стороной закрепленные посредством шарниров 12 к верхним концам угловых стоек 1.
Коробчатый каркас может бьггь установлен на поворотной платформе 12.
На оба конца передаточного вала 5 надеты шкивы 13 или шестерни (на черт, не показаны) для приводов. Один из них соединен с валом генератора 14 для выработки электрической энергии, другой - с циркулярной пилой 15 или водяным насосом для осуществления механической работы.
Заявляемый ветродвигатель используют следующим образом.
При необходимости преобразования усилия ветра в электроэнергию разворачивают ветродвигатель таким образом, чтобы поток ветра бьш направлен перпендикулярно плоскости лопастей 6. Сам ветродвигатель может бьггь установлен на автомобильном прицепе, поэтому борта следует открыть, чтобы не препятствовать попаданию ветра на лопасти 6.
Увлекаемые ветром лопасти 6 вращают передаточный вал 5 и приводные шкивы 13. Тот из них , что соединен с генератором 14, заставляет его вращаться. Вырабатьшаемая электрическая энергия подается к потребителям: радиоаппаратуре, обогревательному
прибору, электролампочкам и другим. Второй конец передаточного вала 5 работает вхолостую.
При необходимости преобразования усилия ветра в механическую энергию отключаем потребителей электроэнергии и подключаем циркулярную пилу 15 или другой потребитель.
Заявляемый ветродвигатель имеет ряд преимуществ по сравнению с известными конструкциями:
-удобство обслуживания; удобство транспортировки;
-удобство монтажа;
-простота конструкции;
-использование ветров противоположных направлений.