ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области ветроэнергетики, в частности к ветряным двигателям с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра и может быть использовано в ветряных электрических агрегатах.
Известны ветродвигатели, содержащие установленный на вертикальном валу в виде поворотной трубы каркас с шарнирно закрепленными лопастями (см. авт. свид. СССР №1724923, по МКИ F23D 5/00, заявленное 09.11.88 г. и авт. свид. СССР №1749537, по МКИ F23D 3/06, заявленное 20.01.88 г.)
Наиболее близким по технической сущности является ветродвигатель, содержащий установленный на вертикальном валу в виде поворотной трубы каркас с шарнирно закрепленными лопастями. Каждая лопасть снабжена дополнительным кронштейном с роликом, а направляющая выполнена в виде последовательно расположенных по окружности на различной высоте отдельных желобов, в каждом из которых установлен один из роликов кронштейнов (авт. свид. СССР №1749537, по МКИ F23D 3/02, заявленное 20.01.88 г.)
Общим недостатком известных ветродвигателей является низкий коэффициент использования энергии ветра при достаточно высокой материалоемкости.
В основу полезной модели положена задача создание ветродвигателя с повышенным коэффициентом использования энергии ветра путем оптимизации угла установки лопастей.
Поставленная задача решается тем, что в ветродвигателе, содержащем установленный на вертикальном валу в виде поворотной трубы каркас с шарнирно закрепленными лопастями, согласно полезной модели он снабжен механизмом управления лопастями, выполненном в виде установленной коаксиально с вертикальным с валом оси управления, кинематически связанной с лопастями посредством механической передачи в виде цепной передачи, обеспечивающей передаточное отношение 2:1. Лопасти связаны между собой цепной передачей.
Сущность полезной модели поясняется схематичными чертежами. На фиг.1 изображен вариант ветродвигателя с двумя лопастями, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид спереди (цепные передачи не показаны); на фиг.3 - вариант ветродвигателя с четырьмя лопастями, вид сверху.
Ветродвигатель содержит каркас 1, установленный на вертикальном валу 2 в виде поворотной трубы. На каркасе шарнирно закреплены лопасти 3.
Ветродвигатель снабжен механизмом управления, выполненном в виде установленной коаксиально с вертикальным валом 2 оси управления 4 с центральными звездочками 5 и 6, которые связаны со звездочками лопастей 7 и 8 механической передачей в виде цепной передачи 9, обеспечивающей однонаправленное вращение с передаточным отношением 2:1. Лопасти 3 связаны между собой цепной передачей 10.
Ветродвигатель работает следующим образом.
Напор воздушного потока воздействует на лопасти 3 и поворачивает каркас 1 на вертикальном валу 2. При этом лопасти 3 посредством цепной передачи 9 механизма управления поворачиваются на своих шарнирах со скоростью вдвое меньше скорости вращения каркаса 1, постоянно ориентируясь по направлению ветра наиболее оптимальным образом.
При изменении направления ветра центральная звездочка 5 оси управления 4 поворачиваясь, сохраняет углы установки лопастей 3 относительно направления ветра. При этом взаимное расположение лопастей 3 остается неизменным. Кинематическая связь оси управления 4 с лопастями 3 может быть в виде любой механической передачи.
Предлагаемый ветродвигатель имеет высокий коэффициент использования энергии ветра.
В предлагаемом ветродвигателе с изменением направления ветра лопасти поворачиваются на своих шарнирах, одновременно взаимодействуя через цепные передачи с осью управления, занимая при этом положения, способствующие наиболее эффективному воздействию воздушного потока на лопасти.