Ветроколесо
WIND WHEEL

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.
Известно ветроколесо (патент РФ №2211366, опубл. 27.08.2003, бюл. №24. Литвиненко А.М. - заявка №2002104027/06 от 14.02.2002). Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышении надежности, обеспечении буревой защиты при относительном удешевлении и обеспечении модульности и технологичности, обеспечивается за счет того, что в ветроколесе, содержащем ступицу, лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны, трос, D-образную переднюю кромку, согласно изобретению парусные оперения выполнены в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки и снабжена отверстиями под лонжерон.
Недостатком данного ветроколеса является невозможность использования тканевых оболочек парусного типа.
Наиболее близким к заявленному про совокупности существенных признаков является ветроколесо (патент РФ №2249720, опубл. 10.04.2005, бюл. №10. Литвиненко A.M. - заявка №2003130051/06 от 09.10.2003). Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении надежности и технологичности при обеспечении удешевления и модульности. Это достигается тем, что лопасти, как основные, так и, возможно, дополнительные, выполнены в виде парусных оперений, а именно оболочечного двухслойного, скрепленного по периметру равнобедренного треугольника, вершина которого закреплена у ступицы, основание снабжено натяжной планкой, которая шарнирно соединена с балансиром, балансир шарнирно установлен на внешнем конце трубчатого лонжерона и соединен с натяжной тягой.
Его недостатком является затруднение в обеспечении крутки лопастей, которая, как известно, обеспечивает лучшие аэродинамические характеристики, а также относительно сложный раскрой парусного оперения.
Изобретение направлено на упрощение и удешевление конструкции путем повышения технологичности.
Это достигается тем что ветроколесо, содержащее ступицу, лонжерон, выполненный в виде трубы, лопасти в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки, согласно изобретению снабжено дополнительным лонжероном, который установлен в выемках, которые расположены на передней кромке пластин, а сами пластины снабжены стягивающими хомутами, основной и дополнительный лонжерон скреплены на внешней стороне.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид сбоку лопасти, на фиг. 2 - исходная развертка пластины парусной лопасти, на фиг. 3 - ветроколесо, вид спереди, на фиг. 4 - лопасть вид в рабочем состоянии, на фиг. 5 - ступица ветроколеса вид сбоку.
Ветроколесо содержит лопасти 1, выполненные в виде упругих пластин, скрепление 2 лонжеронов на внешней стороне ветроколеса, хомуты 3, основной лонжерон 4, дополнительный лонжерон 5. Парусная лопасть выполнена в виде четырехугольного полотна, имеющего выемки 6 и отверстия 7 (см. фиг. 2). Ступица включает в себя вал с фланцем 8, прокладки 9, накладной диск 10 с болтами 11. Сама лопасть имеет форму арки, выемки которой контактируют с дополнительным лонжероном.
Работа устройства. При набегании ветрового потока происходит его отклонение с помощью набора лопастей-пластин, закрепленных на двух лонжеронах. Аэродинамическая форма, наиболее благоприятная для отклонения потока и, следовательно, для вращения ветроколеса, обеспечивается тем, что расположение отверстий и выемок на каждой пластине лопасти может быть различным, т.е. может быть обеспечена крутка. С помощью хомутов 3 лопасти находятся в натянутом состоянии, при этом усилие натяжения может быть отрегулировано таким образом, что лопасть способна пропускать буревые порывы.
Технико-экономическим преимуществом заявленного устройства являются технологичность и дешевизна, обусловленная возможностью изготовления пластин лопастей из пластических масс, хомуты 3 также являются серийно изготовляемыми деталями, например можно использовать хомуты, применяющиеся при монтаже проводов и кабелей.