RU196236U1

RU196236U1 - Device for converting variable motion of the environment into rotational

Info

Publication number: RU196236U1
Application number: RU2019137910U
Authority: RU
Inventors: Габдула Зямильевич Каюмов
Original assignee: Габдула Зямильевич Каюмов
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2020-02-25

Abstract

Устройство относится к конструкциям ветрогидродвигателей независимых от направления движения среды с саморегулированием рабочей площади лопастей. Технический результат, достигаемый при использовании устройства преобразования переменного движения окружающей среды во вращательное, заключается в упрощении конструкции и снижении шума при работе. Указанный технический результат достигается тем, что устройство преобразования переменного движения окружающей среды во вращательное содержит соединенный с ротором вал, установленный с возможностью вращения в, по меньшей мере, одной неподвижной опоре, закрепленные на валу по кругу через равные угловые промежутки, по меньшей мере, три жестких каркаса. На каркасы натянуты с помощью строп через устройства натяжения несимметричные лопасти с возможностью поворота вокруг своей оси при взаимодействии с окружающей средой, при этом каркасы снабжены опорными гибкими связями для ограничения поворота лопастей. Лопасти могут быть установлены под разными углами к валу от вертикального до горизонтального положения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The device relates to designs of wind turbines independent of the direction of movement of the medium with self-regulation of the working area of the blades. The technical result achieved by using a device for converting an alternating motion of the environment into a rotational one is to simplify the design and reduce noise during operation. The specified technical result is achieved in that the device for converting an alternating motion of the environment into a rotational one contains a shaft connected to the rotor, mounted for rotation in at least one fixed support, mounted on the shaft in a circle at least three equal angular intervals hard carcass. Asymmetrical blades are tensioned on the frames with the help of slings through the tensioning devices with the possibility of rotation around their axis when interacting with the environment, while the frames are equipped with support flexible connections to limit the rotation of the blades. The blades can be mounted at different angles to the shaft from vertical to horizontal position. 3 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Устройство относится к конструкциям ветро- гидро- двигателей независимых от направления движения среды с саморегулированием рабочей площади лопастей.The device relates to designs of wind turbines independent of the direction of movement of the medium with self-regulation of the working area of the blades.

Известно устройство ветрогенератора с вертикальным приводным валом (патент №186586, опубл. 24.01.2019 г.), состоящего из вертикальных опор, соединенных верхними и нижними поперечными балками; вертикального приводного вала, установленного между верхней балкой и нижней балкой, одного или нескольких модулей преобразования энергии ветра во вращающий момент, которые состоят из ветропринимающих лопастей, верхней и нижней опор ветропринимающих лопастей, жестко связанных с вертикальным приводным валом, ограничителей поворота лопастей. В модуле преобразования энергии ветра во вращающий момент верхняя и нижняя опоры ветропринимающих лопастей выполнены круглой формы, на модуле установлено три ветропринимающие лопасти, которые по длине окружности удалены друг от друга на одинаковое расстояние, разделяя окружность осями, между которыми равные углы в 120°, при этом вертикальные ветропринимающие лопасти выполнены из двух или более плоских поворотных лопастей прямоугольной формы, так что оси поворота поворотных лопастей проходят вертикально через край поворотных лопастей и расположены по дугообразной кривой в радиальном направлении.A device is known for a wind generator with a vertical drive shaft (patent No. 186586, publ. 01.24.2019), consisting of vertical supports connected by upper and lower transverse beams; a vertical drive shaft installed between the upper beam and the lower beam, one or more modules for converting wind energy into torque, which consist of wind receiving blades, upper and lower supports of wind receiving blades, rigidly connected with a vertical drive shaft, blade rotation limiters. In the module for converting wind energy into torque, the upper and lower supports of the wind receiving blades are made round in shape, three wind receiving blades are installed on the module, which are equally spaced along the circumference of the circle, dividing the circle with axes between which equal angles of 120 °, at this vertical wind receiving blades made of two or more flat rotary blades of rectangular shape, so that the axis of rotation of the rotary blades extend vertically through the edge of the rotary blades disposed along the arcuate curve in the radial direction.

Недостатком известной конструкции является сложность конструкции и высокая шумность.A disadvantage of the known design is the complexity of the design and high noise.

Технический результат, достигаемый при использовании устройства преобразования переменного движения окружающей среды во вращательное, заключается в упрощении конструкции и снижении шума при работе.The technical result achieved by using a device for converting variable motion of the environment into rotational, is to simplify the design and reduce noise during operation.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство преобразования переменного движения окружающей среды во вращательное содержит соединенный с ротором вал, установленный с возможностью вращения в, по меньшей мере, одной неподвижной опоре, закрепленные на валу по кругу через равные угловые промежутки, по меньшей мере, три жестких каркаса. На каркасы натянуты с помощью строп через устройства натяжения несимметричные лопасти с возможностью поворота вокруг своей оси при взаимодействии с окружающей средой, при этом каркасы снабжены опорными гибкими связями для ограничения поворота лопастей. Лопасти могут быть установлены под разными углами к валу от вертикального до горизонтального положения.The specified technical result is achieved in that the device for converting an alternating motion of the environment into a rotational one contains a shaft connected to the rotor, mounted for rotation in at least one fixed support, mounted on the shaft in a circle at least three equal angular intervals hard carcass. Asymmetrical blades are tensioned on the frames with the help of slings through the tensioning devices with the possibility of rotation around their axis when interacting with the environment, while the frames are equipped with support flexible connections to limit the rotation of the blades. The blades can be mounted at different angles to the shaft from vertical to horizontal position.

Устройство преобразования переменного движения окружающей среды во вращательное содержит соединенный с ротором вал 1, установленный с возможностью вращения в неподвижных опорах, закрепленные на валу по кругу через равные угловые промежутки каркасы 2, рабочие лопасти 3, закрепленные на каркасах 2 с возможностью поворота относительно своей оси. Каждая лопасть 3 выполнена в виде несимметричного относительно оси вращения паруса из гибкого материала с распорками 4, подвешенного с помощью строп к каркасу 2 через натяжители 5. Поворот лопасти 3 ограничен опорными гибкими связями 6 натянутыми на каркас. Ось вращения паруса 3 смещена минимум на 1/3 от общей ширины паруса.The device for converting alternating motion of the environment into a rotational one contains a shaft 1 connected to the rotor, mounted for rotation in fixed bearings, mounted on a shaft in a circle at equal angular intervals of the frame 2, rotor blades 3, mounted on the frame 2 with the possibility of rotation about its axis. Each blade 3 is made in the form of a sail, asymmetrical with respect to the axis of rotation, of a flexible material with spacers 4, suspended using slings to the frame 2 through tensioners 5. The rotation of the blade 3 is limited by supporting flexible ties 6 stretched onto the frame. The axis of rotation of the sail 3 is shifted by at least 1/3 of the total width of the sail.

Минимальное количество лопастей три штуки, максимальное не ограничено. Форма лопасти может быть любая. Расположение оси вращения лопасти может быть вертикальным (Фиг. 1), горизонтальным (Фиг. 2) или комбинированным под разными углами к валу.The minimum number of blades is three pieces, the maximum is not limited. The shape of the blade can be any. The location of the axis of rotation of the blade can be vertical (Fig. 1), horizontal (Fig. 2) or combined at different angles to the shaft.

Главный вал 1 с каркасом 2 выполнены из жестких и легких материалов, например, алюминия. Опорные связи 6, стропы с растяжками лопастей 3 выполнены из гибких плетеных канатов. Распорки 4 лопастей 3 могут быть выполнены из бамбука.The main shaft 1 with the frame 2 is made of hard and lightweight materials, such as aluminum. Support connections 6, slings with stretch marks of the blades 3 are made of flexible braided ropes. Spacers 4 blades 3 can be made of bamboo.

Устройство преобразования переменного движения окружающей среды во вращательное может использоваться как при взаимодействии с воздухом в конструкции ветрогенераторов так и при взаимодействии с водой.The device for converting alternating motion of the environment into rotational can be used both when interacting with air in the design of wind generators and when interacting with water.

Окружающая среда переменного движения взаимодействует с рабочими лопастями 3 устройства. При вращении подвижные лопасти 3 саморегулируются на максимальную рабочую площадь при движении по направлению потока и минимальную при движении лопасти в противопотоке.The environment of variable motion interacts with the working blades 3 of the device. During rotation, the moving blades 3 self-adjust to the maximum working area when moving in the direction of flow and the minimum when moving the blades in counterflow.

Вал 1 ротора устанавливают вертикально относительно земли в неподвижных опорах. При движении потока среды лопасти 3 поворачиваются относительно своей оси и опираются на опорные канатные связи 6, создавая крутящий момент на валу ротора.The shaft 1 of the rotor is installed vertically relative to the ground in fixed bearings. When the fluid flow moves, the blades 3 rotate about their axis and rely on the support wire ties 6, creating a torque on the rotor shaft.

Минимальное смещение оси натяжителей 5 от каркаса 2 позволяет уменьшить рабочую площадь паруса 3 при движении в противопотоке.The minimum displacement of the axis of the tensioners 5 from the frame 2 can reduce the working area of the sail 3 when moving in counterflow.

Использование саморегулируемых лопастей 3 позволяет использовать всю рабочую поверхность лопасти, создавая максимальный крутящий момент на выходном валу.The use of self-regulating blades 3 allows you to use the entire working surface of the blades, creating maximum torque on the output shaft.

За счет регулирования жесткости подвижных лопастей путем их натяжения исключается необходимость в регуляторе предельных оборотов вала.By adjusting the stiffness of the moving blades by tensioning them, the need for a regulator of the maximum shaft speed is eliminated.

Использование в качестве лопастей парусов натянутых с помощью строп на каркасы и отсутствие в конструкции лопастей узлов трения, а также применение гибких опорных связей для ограничения движения лопастей позволило упростить конструкцию и снизить шум от вращающихся лопастей и взаимодействия их со стопорными элементами.The use of sails stretched with slings on the frames as the blades and the absence of friction units in the blades design, as well as the use of flexible supporting links to limit the movement of the blades, simplified the design and reduced noise from rotating blades and their interaction with stop elements.

Claims

1. The device for converting alternating motion of the environment into a rotational one contains a shaft connected to the rotor, mounted for rotation in at least one fixed support, at least three rigid frames mounted on a shaft in a circle around which asymmetrical blades are stretched with the ability to rotate around its axis when interacting with the environment, while the frames are equipped with supporting flexible connections to limit the rotation of the blades.

2. The device according to p. 1, characterized in that the blades are made in the form of sails with struts, stretched using slings through a tension device.

3. The device according to p. 1, characterized in that the frames with blades are mounted on the shaft in a circle at equal angular intervals.

4. The device according to p. 1, characterized in that the blades can be installed at different angles to the shaft from vertical to horizontal position.