КАРУСЕЛЬНЫЙ ВЕТРО- И ГИДРОДВИГАТЕЛЬ

Предлагаемая полезная модель относится к ветро- и гидроэнергетике и может быть использована при изготовлении двигателей карусельного типа с поворотными ветроприемными пластинами.
Известен карусельный ветродвигатель с поворачивающимися ветроприемными пластинами (Авт.свид. SU №1815414, F 03 D 3/6? 15.05.1993 г), принятый за прототип. Такой двигатель содержит вертикальный вал и радиальные лопасти, выполненные в виде прикрепленных к валу рам и установленных в них с возможностью поворота относительно вертикальных осей параллельных пластин.
При вращении такого двигателя ветроприемные пластины под действием центробежных сил прижимаются к периферии, при этом верхняя ось не будет перемещаться по пазу и пластины выйдут из рабочего положения, что приведет к остановке двигателя.
Целью заявляемой полезной модели является повышение эффективности использования энергии движущейся среды (ветра, воды и др.), а также надежности и работоспособности двигателя.
Для реализации поставленной цели карусельный ветро- и гидродвигатель, содержащий вертикальный вал и радиально расположенные лопасти, выполненные в виде прикрепленных к валу рам, в просветах которых установлены на своих осях ветроприемные пластины, в отличие от известной конструкции, выполнен таким образом, что периферийная часть лопастей изогнута в сторону вращения, а средняя часть выполнена вогнутой, причем лопасти в радиальной плоскости соединены сплошной перемычкой, а на раме лопастей установлены упоры для ветроприемных пластин.
На фиг.1 представлена схема работы двигателя. На фиг.2 - вид сбоку на один ярус двигателя.
Предлагаемый двигатель состоит из вертикального вала 1, закрепленного в подшипниках 2, установленных на опорах в фундаменте 3, и радиально прикрепленных к валу 1 не менее двух рамообразных лопастей 4, в просветах которых установлены на своих осях поворотные ветроприемные пластины 5, опирающиеся в рабочем положении на подпружиненные упоры 6. Для улучшения взаимодействия с потоком периферийные части лопастей изогнуты в сторону вращения двигателя, а средняя часть - вогнута. С этой же целью ветроприемные пластины могут быть оребрены, иметь форму лотка. С целью повышения
эффективности использования энергии движущейся среды двигатель может быть выполнен многоярусным. Для создания подъемной силы с целью разгрузки опорных подшипников лопасти могут быть выполнены с наклоном в вертикальной плоскости в направлении против направления вращения двигателя, а в случае многоярусного исполнения лопасти соседних ярусов могут быть смещены относительно друг друга по окружности вращения на угол, определяемый делением 360° на число ярусов, с целью выравнивания максимального импульса вращающего момента двигателя.
Заявляемый двигатель работает следующим образом.
Ветроприемные пластины 5 лопасти 4, находящейся в положении «А», под воздействием рабочей среды поворачиваются по направлению потока к оси вращения двигателя 1 и становятся на подпружиненные упоры 6, тем самым закрывая просветы лопасти 4 и образуя реактивную площадь. Далее при вращении лопасти под воздействием напора среды (положение «Б») реактивная площадь сохраняется, а в положении «С» ветроприемные пластины под действием набегающего потока поворачиваются в сторону, противоположную вращению двигателя и становятся во флюгерное положение, сохраняя последнее, проходя положение «Д» почти до положения «А». При этом просветы лопасти 4 открываются и сопротивление вращению двигателя при движении навстречу потоку становится минимальным. Подпружиненные упоры 6 освобождают ветроприемные пластины 5 в случае аварийных импульсов крутящего момента (штормовые порывы, попадание инородного тела в двигатель, срочная остановка, торможение) на некоторую величину, либо совсем. Но при этом не препятствуют установке ветроприемной пластины в рабочее положение, тем самым обеспечивая безаварийную работу двигателя.
Таким образом, предлагаемая конструкция приводит к повышению эффективности использования энергии движущейся среды, а также надежности и работоспособности двигателя.