Ветроколесо
WINDWHEEL

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 [пат. РФ №2211366, опубл. 27.08.2003, бюл №24 / Литвиненко A.M. - заявка №2002104027/06 от 14.02.2002]. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышения надежности, обеспечения буревой защиты при относительном удешевлении и обеспечении модульности и технологичности, обеспечивается за счет того, что в ветроколесе, содержащем ступицу в 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.
Так же известно ветроколесо [пат. РФ №2249720, опубл. 10.04.2005, бюл №10 / Литвиненко A.M. - заявка №2003130051/06 от 09.10.2002]. 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.
Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроколесо, описанное, в книге Е.М. Фатеева «Ветродвигатели»; Машгиз, М, 1962 г, с. 78-90., содержащее ступицу, лопасти, устройство разворота лопастей при буревых порывах ветра.
Недостатком данного ветроколеса является то, что устройство разворота не приспособлено к лопастям рамочного типа. Изобретение направлено на повышение буреустойчивости конструкции ветроколеса.
Это достигается тем, что ветроколесо содержит ступицу, лопасти, устройство разворота лопастей при буревых порывах ветра, согласно изобретению, устройство разворота лопастей при буревых порывах ветра выполнено в виде торсионов, одни концы которых закреплены в ступицу, к противоположным концам торсионов присоединены лопасти, причем торсионы снабжены подшипниками, связанными со ступицей.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображено ветроколесо (одна лопасть), вид сбоку, на фиг. 2 - то же, вид спереди, на фиг. 3 - вид сверху лопасти.
В состав ветроколеса входит ступица 1. связи (стержни) 2, соединяющие ступицу и планку 4 подшипника, торсион 3, хомут 5, крепящий лопасть 6 к концу торсиона 3, противоположному концу, закрепленному в ступице. Крепление может быть осуществлено с помощью ввинчивания нарезанной резьбы на стержнях 2 и торсионах 3 в тело внутренней резьбы ступицы 1. Планка 4 имеет также нарезанные резьбой отверстия под стержни 2 и простое отверстие под торсион 3, служащее подшипником скольжения. Хомут 5 с помощью болтов 7 крепит лопасть 6 к верхнему (фиг. 1) концу торсиона 3.
Работа устройства. При воздействии ветрового потока на лопасть 6, и, соответственно, на торсион 3 и ступицу 1, ветроколесо приходит в движение. При этом торсион закручивается на сравнительно малый угол. При повышении скорости ветра, и, следовательно, ветрового давления, силовое воздействие на лопасть 6 увеличивается, что приводит к интенсивному закручиванию торсиона 3 и переходу лопасти в положение, показанное на фиг. 3 пунктиром. В этом положении фронтальная площадь ветроколеса уменьшается, происходит пропускание буревого порыва ветра. После ослабления потока ветра, под воздействием упругости торсиона, происходит вращение лопасти в исходное состояние.
Технико-экономическим преимуществом данного устройства является повышенная жесткость, вызванная наличием стержней 2 и торсиона 3, сочетающаяся с адаптацией к ветровому потоку