РАЗБОРНАЯ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ЛОПАСТЬ ВЕТРОГЕНЕРАТОРА

Полезная модель относится к области альтернативной энергетики, а именно к конструктивным элементам ветрогенерационных установок.
Аналогами технического решения являются, получившие широкое применение, стеклопластиковые лопасти ветрогенераторных установок (см., например, https://umatex.com/applications/wind/).
Недостатками таких лопастей являются: невозможность изготовления разъемных лопастей в виду конструктивных ограничений, что влечет за собой высокие транспортные расходы; нанесение вреда окружающей среде из-за отсутствия возможности полной регенерации (повторного использования) материала лопасти при производстве и утилизации; большой вес лопасти.
Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является техническое решение, раскрытое в патентном документе CN 102454539 A, опуб. 16.05.2012. В данном патентном документе раскрыта ветрогенераторная установка, содержащая составные лопасти. При этом лопасти содержат такие элементы как лонжероны и обшивку, которые произведены из листовых элементов. Соединение производится через фланцевый стык, содержащий металлические крепежные элементы. Лопасти изготовлены из композитных материалов.
Недостатками прототипа являются: нанесение вреда окружающей среде из-за отсутствия возможности полной регенерации (повторного использования) материала лопасти при производстве и утилизации; большой вес лопасти при низкой прочности соединения ее частей.
Задачей полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в снижении веса сборной лопасти ветрогенераторной установки при одновременном повышении прочности соединения ее частей и обеспечении возможности снижения вреда окружающей среде.
Технический результат достигается тем, что разборная лопасть ветрогенератора, состоящая из нескольких частей, каждая из которых содержит соединительные фланцы и нервюры, скрепленные лонжеронами, стрингерами и обшивкой, при этом согласно полезной модели, все элементы лопасти выполнены из металла, а части лопасти выполнены с возможностью скрепления между собой посредством фланцев, расположенных перпендикулярно продольной оси лопасти и содержащих с одной стороны поверхность контакта с ответным фланцем, а с другой - конструктивные выступы.
Конструктивные выступы выполнены с возможностью механического крепления к ним продольных силовых элементов конструкции лопасти, обшивки, лонжеронов и стрингеров.
Металл, из которого выполнены все элементы лопасти, является дюралюминием.
Части лопасти скреплены между собой заклепками и болтами.
Со стороны разъема на соединительных фланцах в местах противоположных креплению к ним лонжеронов и стрингеров расположены точки крепления фланцев между собой.
Точки крепления реализованы в виде углубления в наружной стороне фланца, которые образуют с одной стороны место для размещения головки или гайки крепежного элемента, а с другой стороны - перегородку с пазом для прохождения стержня силового элемента.
На фиг. 1-4 показано техническое решение:
фиг.1 - элементы разборной металлической лопасти ветрогенератора;
фиг.2 - увеличенная область А с фиг.1, показывающая основные элементы;
фиг.3 - соединительный фланец;
фиг.4 - поперечный разрез разборной металлической лопасти ветрогенератора.
Позиции, отраженные на фигурах:
1 - соединительные фланцы (концевой силовой элемент);
2 - лонжероны (продольный основной силовой элемент);
3 - стрингеры (продольный второстепенный силовой элемент);
4 - обшивка (поверхностный силовой элемент);
5 - нервюры (поперечный силовой элемент).
Соединительные фланцы (1) представляют собой металлический элемент сложной формы, расположенный перпендикулярно оси лопасти, содержащий с одной стороны разъем (поверхность) для контакта с другим фланцем (1а), а с другой стороны конструктивные выступы (1б), предназначенные для механического крепления к ним продольных силовых элементов конструкции лопасти, обшивки (4), лонжеронов (2) и стрингеров (3).
Со стороны разъема на соединительных фланцах в местах противоположных креплению к ним силовых лонжеронов и силовых стрингеров расположены точки крепления фланцев между собой (1г), количество точек крепления и их размер зависит от нагрузки передаваемой фланцу в месте крепления силовыми элементами различного типа.
Точки крепления (1г) реализованы в виде углубления в наружной стороне фланца, которые образуют с одной стороны место для размещения головки или гайки крепежного элемента, а с другой стороны - перегородку с пазом для прохождения стержня силового элемента.
Поперечные силовые элементы конструкции лопасти - нервюры (5), так же располагаются перпендикулярно оси лопасти через расстояния, определяемые требованиями к прочности конструкции, и объединяют продольные основные и второстепенные силовые элементы в одно целое.
Выполнение всех элементов лопасти из металла, а частей лопасти - с возможностью скрепления между собой посредством фланцев, расположенных перпендикулярно продольной оси лопасти, и содержащих с одной стороны поверхность контакта с ответным фланцем, а с другой - конструктивные выступы, обеспечивает снижение веса сборной лопасти ветрогенераторной установки при одновременном повышении прочности соединения ее частей и обеспечении возможности снижения вреда окружающей среде. Это подтверждается тем, что обеспечивается: повышение прочности соединения частей лопасти за счет особой конструкции фланцев; возможность полной регенерации (повторного использования) материала лопасти с целью снижения вреда, наносимого окружающей среде при их производстве и утилизации; снижение затрат на транспортировку лопастей ветрогенераторов в связи с возможностью изготавливать лопасти из нескольких частей механически соединяемых при монтаже; снижение общего веса конструкции по сравнению с традиционным стеклопластиковым вариантом изготовления лопасти в 2 и более раз.
Проведенный анализ уровня техники показал, что полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предлагаемая лопасть может быть изготовлена с применением известных в данной области материалов и применена в промышленности, следовательно, полезная модель отвечает условию патентоспособности «промышленная применимость».
Следует понимать, что после рассмотрения специалистом приведенного описания с примером осуществления предлагаемой лопасти, а также сопроводительных чертежей, для него станут очевидными другие изменения, модификации и варианты реализации полезной модели. Таким образом, все подобные изменения, модификации и варианты реализации, а также другие области применения, не имеющие расхождений с сущностью настоящей полезной модели, следует считать защищенными настоящей полезной моделью в объеме прилагаемой формулы.