карусельное ветроколесо

Формула изобретения

Карусельное ветроколесо, содержащее установленные на вертикальной оси махи и шарнирно закрепленную на каждом махе пару лопастей, имеющих общую ось вращения, параллельную оси вращения ветроколеса, причем на каждой лопасти шарнирно закреплена тяга, соединенная с ползуном, имеющим возможность передвигаться по направляющей, закрепленной горизонтально и перпендикулярно маху, отличающееся тем, что каждая пара лопастей установлена на каретке, закрепленной на махе с возможностью перемещения вдоль последнего, каретка подпружинена, а на конце каждого маха выполнен упор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветродвигателях.

Известно карусельное ветроколесо, содержащее установленные на вертикальной оси рамочные махи, снабженные упорами и шарнирно-закрепленные на махах лопасти, циклически взаимодействующие с упорами (см. Шефтер Н.И. и др. «Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках». - М.: Сельхозгиз, 1957, стр.15).

Недостатком известного карусельного ветроколеса является то, что скорость его вращения находится в прямой зависимости от скорости ветра, что исключает его применение в ветроэлектрическом агрегате, вырабатывающем переменный ток.

Известно карусельное ветроколесо, принятое за прототип (см. патент РФ №2057969 от 9.03.93 г., МКИ 5 F 03 D 3/00), содержащее установленные на вертикальной оси махи и шарнирно закрепленные на махах лопасти, причем на каждом махе закреплена пара лопатей, имеющих общую ось вращения, параллельную оси вращения ветроколеса, причем на каждой лопасти шарнирно закреплена тяга, соединенная с ползуном, имеющим возможность передвигаться по направляющей, закрепленной горизонтально, перпендикулярно маху, на котором установлен подпружиненный ползун, взаимодействующий с одной из лопастей.

Известное ветроколесо обладает повышенной равномерностью скорости вращения, однако оно имеет такой недостаток, как сложность конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции ветроколеса.

Указанная цель достигается тем, что в карусельном ветроколесе, содержащем установленные на вертикальной оси махи и шарнирно закрепленную на каждом махе пару лопастей, имеющих общую ось вращения, параллельную оси вращения ветроколеса, причем на каждой лопасти шарнирно закреплена тяга, соединенная с ползуном, имеющим возможность передвигаться по направляющей, закрепленной горизонтально и перпендикулярно маху, каждая пара лопастей установлена на каретке, закрепленной на махе с возможностью перемещения вдоль последнего, каретка подпружинена, а на конце каждого маха выполнен упор.

Заявляемое изобретение иллюстрируется графическими материалами, где на чертеже изображен общий вид карусельного ветроколеса.

Карусельное ветроколесо содержит махи 1, установленные на вертикальной оси 2 и лопасти 3, попарно установленные на каретках 4, которые закреплены на махах 1 с возможностью перемещения вдоль последних. Лопасти 3 закреплены на осях 5, параллельных вертикальной оси 2. На каждой лопасти 3 шарнирно закреплена тяга 6, соединенная с ползуном 7 шарнирно, имеющим возможность передвигаться по направляющей 8, закрепленной горизонтально и перпендикулярно маху 1. Каретка 4 подпружинена пружиной 9, а на конце каждого маха 1 выполнен упор 10.

Карусельное ветроколесо работает следующим образом. Под действием ветра, направление которого на чертеже указано стрелкой с надписью «ветер», лопасти 3, движущиеся против ветра, складываются, а лопасти 3, движущиеся по ветру, раздвигаются, поворачиваясь на осях 5. При этом, поскольку к каждой лопасти 3 шарнирно закреплена тяга 6, соединенная с ползуном 7 шарнирно, который имеет возможность передвигаться по направляющей 8, то лопасти 3 будут поворачиваться на одинаковые углы относительно направляющей 8. При этом за счет разности в парусности лопастей 3 возникает вращающий момент, который приводит к вращению ветроколеса вокруг оси вертикальной 2. В результате вращения возникают центробежные силы, которые приводят к перемещению каретки 4, при этом сжимается пружина 9. В результате этого перемещения лопасти 3 взаимодействуют с упором 10, который ограничивает угол их раскрытия, тем самым уменьшая их парусность. Кроме того, при удалении каретки 4 от вертикальной оси 2 увеличивается момент инерции ветроколеса, что дополнительно приводит к уменьшению скорости его вращения, тем самым стабилизирую его угловую скорость.

Применение заявляемого ветроколеса позволит упростить его конструкцию.