ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2261365
УСТРОЙСТВО ОПОРНОГО УЗЛА ДЛЯ ПИРАМИДАЛЬНОГО ВЕТРЯНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Имя изобретателя: Степанчук Аркадий Николаевич
Имя патентообладателя: Степанчук Аркадий Николаевич
Адрес для переписки: 85485, Донецкая обл., г. Украинск, ул. Октябрьская, 2-А, А.Н.Степанчуку
Дата начала действия патента: 2003.10.28
Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к конструкциям
пирамидальных ветряных двигателей. Технический результат, заключающийся в повышении
коэффициента полезного действия, надежности и экономической эффективности и
безопасности эксплуатации, обеспечивается за счет того, что устройство опорного узла
для пирамидального ветряного двигателя, содержащее лопасти в виде пирамид, равномерно
закрепленные на оси, согласно изобретению включает дополнительно консоли, равномерно
закрепленные на опорном валу посредством упорного и радиально-упорного подшипников по
общей оси, а внешние края консолей служат опорой для нижнего яруса пирамид.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к конструкциям
пирамидальных ветряных двигателей.
Известно устройство опорного узла для пирамидального ветряного двигателя,
содержащее лопасти в виде пирамид, равномерно закрепленные на оси (см., например, FR 2418996
А, кл. F 03 D 3/00, 02.11.1979), по совокупности существенных признаков принятое за ближайший
аналог изобретения (прототип).
К недостаткам известного устройства относятся невысокие коэффициент полезного
действия (КПД) устройства, а также надежность и технологичность.
Технический результат, заключающийся в повышении коэффициента полезного действия (КПД)
устройства, а также надежности и экономической эффективности и безопасности
эксплуатации пирамидального ветряного двигателя (ПВД), обеспечивается за счет того,
что устройство опорного узла для пирамидального ветряного двигателя, содержащее
лопасти в виде пирамид, равномерно закрепленные на оси, согласно изобретению включает
дополнительно консоли, равномерно закрепленные на опорном валу посредством упорного и
радиально-упорного подшипников по общей оси, а внешние края консолей служат опорой для
нижнего яруса пирамид.
|
|
|
|
|
На фиг.1 изображен пирамидальный ветряной двигатель (ПВД), общий вид;
На фиг.2 изображена консольная часть опорного узла пирамидального ветряного
двигателя (ПВД);
На фиг.3 изображен вид А-А по фиг.2.
|
Опорный узел для пирамидального ветряного двигателя (ПВД) состоит из подшипникового
блока 1 и консольной части 2. В подшипниковый блок 1 входит вертикальный опорный вал 3,
подшипники 4 и 5, уплотняющие детали 6, корпус 7. Опорный вал 3 опирается на упорный
роликовый подшипник 5 и радиально-упорный роликовый подшипник 4. Первый должен
воспринимать вертикальные осевые нагрузки работающего ПВД, а второй - преимущественно
горизонтальные боковые. На фиг.1 это показано стрелками.
Промышленность выпускает указанные подшипники в достаточном ассортименте. Их можно
подобрать в зависимости от требуемой мощности установки и с учетом ее
эксплуатационного режима. По выточке опорного вала 3 и посадочных мест подшипников 4, 5 в
корпусе 7 потребуется проводить токарные и фрезерные работы.
Консольная часть 2 состоит из диска 8 и трех консольных ферм 9, на которые опираются
своими внешними краями три лопасти 10 ПВД 13. В качестве диска 8 может быть использован
колесный диск легкового или грузового автомобиля (в зависимости от мощности установки).
К валу 3 болтами крепится диск 8, к кронштейнам 11 которого через 120° друг от друга
крепятся (также болтами) три консоли 9. На их концах смонтирован механизм рессорного
подвешивания 12, на который опираются три лопасти 10 ПВД 12.
В литературе достаточно хорошо представлены прочные конструкции консольных ферм,
приводятся их расчеты. Для наших целей наиболее подходит конструкция пространственной
фермы, имеющей двухраскосные бока 14 в сочетании со стойками 15, которые способны будут
выдерживать значительные нагрузки от работающего ПВД (фиг.1). А верх и низ может быть
выполнен в обычном варианте, в сочетании поперечных 16 и раскосных 17 элементов (фиг.2).
Три консоли изготавливаются из уголковой стали. Их элементы между собой должны
скрепляться комбинированно: как при помощи сварки, так и заклепок или болтов, гайки
которых завариваются, чтобы они не раскручивались при движении ПВД в воздушном
турбулентном потоке.
Плавное, устойчивое движение ПВД во время порывов ветра должно обеспечиваться
благодаря механизму рессорного подвешивания, состоящего из упругих элементов (пружин)
18 и гасителей колебаний (амортизаторов) 19.
В верхней же части ПВД 13 между его подшипниковым блоком 20 и верхним ярусом должно
также монтироваться гибкое шарнирное соединение 21, например, из кардана.
Корпус 7 подшипникового блока 1 крепится на швеллерах или двутаврах и, если
потребуется, раскрепляется снизу дополнительными стойками в зависимости от веса всех
лопастей и вала (оси) ПВД.
Верхний подшипниковый блок ПВД обеспечивается радиально-упорным роликовым
подшипником 20, т.е. примерно таким же, как подшипник 4 в нижнем блоке 1.
Зазор между консолью 2 и нижней частью ПВД должен быть таким, чтобы в случае ремонтных
работ, скажем, на замене подшипников 4 и 5, было удобно до них добраться.
Выверку, подгонку и сборку металлоконструкций установки необходимо производить
внизу на стеллаже, а затем они целиком поднимаются и устанавливаются на фундамент при
помощи крана.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство опорного узла для пирамидального ветряного двигателя, содержащее
лопасти в виде пирамид, равномерно закрепленные на оси, отличающееся тем, что оно
включает дополнительно консоли, равномерно закрепленные на опорном валу посредством
упорного и радиально-упорного подшипников по общей оси, а внешние края консолей служат
опорой для нижнего яруса пирамид.
Версия для печати
Дата публикации 02.02.2007гг
вверх
|
