ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована для выработки электроэнергии или выполнения механической работы.
Известен ветродвигатель, содержащий ротор, у которого рабочими органами являются лопасти, выполненные в виде части полой сферы или части полого цилиндра, закрепленные на вертикальном валу, помещенном в подшипники, опорную ферму (Климов О., Климов В. Сенсация! Роторный, спирально-вихревой// Техника - молодежи. 2003, №2, С.36-37).
Недостатком данного двигателя является то, что в следствие недостаточной жесткости крепления лопастей происходит статическая и динамическая разбалансировка вала в месте сочленения с подшипником, возникают сильные знакопеременные нагрузки, которые приводят к тому, что вал около подшипника ломается.
Наиболее близким по своей технической сущности является ветродвигатель, содержащий ротор, у которого рабочими органами являются лопасти, выполненные в виде части полой сферы или части полого цилиндра, закрепленные на вертикальном валу, размещенном в опорной ферме (RU №2263815, 10.11.2005).
Недостатками данного устройства является то, что оно работает только при приложении значительной силы ветра на его лопасти. Это вызвано тем, что лопасти размещены на близком расстоянии от оси вращения и вращающий момент незначительный. Увеличить вращающий момент при такой конструкции сложно, так как опорная ферма в данном случае также будет значительно увеличиваться в размерах, что влечет за собой значительное увеличение веса и габаритов.
Технической сущностью настоящей полезной модели является работа ветродвигателя при малых скоростях ветра с одновременным упрощением его конструкции и повышением эксплуатационных характеристик.
Настоящая техническая сущность достигается тем, что в ветродвигателе, содержащем ротор, у которого рабочими органами являются лопасти, выполненные в виде части полого цилиндра, закрепленные на вертикальном валу, размещенном в опорной ферме, рабочие лопасти соединены с валом посредством коромысел со стяжками, при этом коромысла выполнены как минимум из двух частей, одна из которых телескопически установлена в другой, а стяжки размещены в вертикальной плоскости и одним концом закреплены на телескопической части коромысла, а другим - на лопастях. Стяжки крепятся к лопастям в точках выше и ниже крепления к ним коромысла.
На фиг.1 общий вид ветродвигателя.
На фиг.2 вид ветродвигателя сверху.
На фиг.3 вид лопасти с телескопической частью коромысла.
Ветродвигатель состоит из размещенного в опорной ферме 1 вала 2, к которому на коромыслах, выполненных из двух составных частей 3 и 4, крепятся лопасти 5, выполненные в виде части полого цилиндра. Составная часть 4 коромысла телескопически крепится одной стороной к составной части 3, а другой - к лопасти 5. В целях увеличения жесткости крепления лопастей 5 к составной части 4 коромысла составная часть 4 коромысла выше и ниже места крепления к лопасти 5 закреплена стяжками 6, размещенными в вертикальной плоскости.
Ветродвигатель работает следующим образом. При набегании потока ветра на лопасти 5, имеющие вид части полого цилиндра, возникают мощные поперечные силы (эффект Магнуса), значительно превышающие силу прямого давления ветра. Под воздействием силы прямого давления ветра и этих поперечных сил лопасти 5 вращаются, передавая вращение через коромысла на вал 2, установленный в опорной ферме 1. Регулировка крутящего момента, передаваемого от лопастей 5 на вал 2, и балансировка ветродвигателя осуществляется путем перемещения телескопически установленной составной части 4 в составной части 3 коромысла с последующим ее закреплением. Жесткость крепления составной части коромысла 4 к лопасти 5 дополнительно обеспечивается стяжками 6, установленными в вертикальной плоскости и крепящимися к лопасти выше и ниже места крепления составной части коромысла 4. Крутящий момент от вала 2 передается на генератор (на фиг. не показан), размещенный в нижней части опорной фермы 1.
При такой конструкции вал 2 при вращении стабилен, снижается статическая и динамическая разбалансировка, обеспечивается стабильное положение его оси в режиме частоты вибрации. Это позволяет его нижний конец соединять с любым рабочим механизмом посредством мягкой или жесткой муфты.