Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
БАШНЯ ПОВОРОТНАЯ
БАШНЯ ПОВОРОТНАЯ

БАШНЯ ПОВОРОТНАЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в ветроэнергетике для повышения работоспособности, надежности и удобства в эксплуатации ветродвигателей. Сущность изобретения: стойка башни с верхнего конца накрыта колпаком, установленным с возможностью вращения, к которому шарнирно крепится наклонный стержень, перпендикулярно оси которого в одной плоскости, на уровне шарнира, жестко установлена распорка, а на нижнем конце - нижняя балка. В верхней части, с противоположной стороны от наклонного стержня закреплена верхняя балка, конец которой соединен растяжкой с вершиной наклонного стержня, а с другой стороны верхний и нижний концы наклонного стержня соединены растяжкой, проходящей с изломом в вершине распорки, от которой другая растяжка соединена с концом нижней балки, где расположена емкость противовеса, частично заполненная водой. На нижнем конце наклонного стержня с противоположной стороны от нижней балки предусмотрен вильчатый захват стойки со средним и боковыми роликами, на ветвях которого предусмотрены пазы для установки ограничителя с роликом. 6 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2008425
Класс(ы) патента: E04H12/00
Номер заявки: 5037217/33
Дата подачи заявки: 14.04.1992
Дата публикации: 28.02.1994
Заявитель(и): Петинов Владимир Ильич
Автор(ы): Петинов Владимир Ильич
Патентообладатель(и): Петинов Владимир Ильич
Описание изобретения: Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет повысить работоспособность, надежность и удобство в эксплуатации ветродвигателей.
Известна башня, включающая неподвижно закрепленный ствол для установки ветроколеса [1] .
Недостатками такой башни являются сложность монтажа и ремонта и неспособность ветроколеса противостоять ураганному ветру.
Наиболее близкой к изобретению является башня поворотная, включающая стойку и стержень с растяжками [2] .
Эта башня обладает теми же недостатками, что и выше приведенная.
Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение работоспособности и долговечности, удобства монтажа и эксплуатации и обеспечение автоматического ухода ветроколеса в укрытие при ураганном ветре.
Цель достигается тем, что башня снабжена установленными на верхнем конце стойки с возможностью вращения колпаком, распоркой, жестко прикрепленной к стержню перпендикулярно его оси, нижней и верхней балками, закрепленными к концам стержня в противоположных направлениях, установленным на свободном конце нижней балки противовесом, емкость которого частично заполнена водой, лебедкой с канатом, размещенной на противоположном конце балки у стержня, и вильчатым захватом, прикрепленным к нижнему концу стержня с противоположной стороны от нижней балки, при этом стойка выполнена с цилиндрическим поясом и размещенным под ним упорным кольцевым выступом, а стержень шарнирно с возможностью наклона прикреплен к колпаку стойки посредством ушек, причем распорка размещена в уровне шарнира крепления стержня к колпаку стойки, а вильчатый захват имеет средний и боковые ролики, взаимодействующие с цилиндрическим поясом стойки, и пазы на ветвях для установки ограничителя в виде распорной пластины с закрепленным на ней роликом, при этом одна из растяжек прикреплена концами соответственно к свободному концу верхней балки и к основанию стержня с изломами на вершине последнего и на свободном конце распорки, а другая растяжка соединяет свободный конец распорки со свободными концами нижней балки.
На фиг. 1 показана схема башни в рабочем положении, вид сбоку; на фиг. 2 - схема положения башни в момент монтажа или в момент ремонта ветроколес, или в момент ураганного ветра; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 6 - узел II на фиг. 2.
Башня поворотная включает стойку 1 и стержень 2 с растяжками 3, 4 и 5 и ветроколесами 6. Стойка 1 с верхнего конца накрыта установленным с возможностью вращения колпаком 7, к которому посредством шарнира 8 при помощи ушек 9 крепится наклонный стержень 2, перпендикулярно оси которого в одной плоскости на уровне шарнира 8 жестко установлена распорка 10, а на нижнем конце - нижняя балка 11, а в верхней части, с противоположной стороны от наклонного стержня 2, верхняя балка 12, конец которой соединен растяжкой 3 с вершиной наклонного стержня 2, а с другой стороны верхний и нижний концы наклонного стержня 2 соединены растяжкой 4, проходящей с изломом в вершине распорки 10, от которой другая растяжка 5 соединена с концом нижней балки 11, где расположена емкость 13 противовеса, частично (по расчету) заполненная водой. На нижнем конце наклонного стержня 2, с противоположной стороны от нижней балки 11, предусмотрен вильчатый захват 14 стойки 1 со средним 15 и боковыми 16 роликами, контактирующими с цилиндрическим поясом 17 стойки 1, на ветвях второго предусмотрены пазы 18 для установки ограничителя 19 с роликом 20, а в нижнем конце наклонного стержня 2, в углу с нижней балкой 11, установлена лебедка 21 с канатом 22, а ниже цилиндрического пояса 17 предусмотрен упорный кольцевой выступ 23 для крепления каната 22, при этом ограничитель 19 подобен рессорной пластине с укрепленным на ней роликом 20.
В положении, показанном на фиг. 2 осуществляется монтаж всей системы ветродвигателя. После чего при помощи лебедки 21 и каната 22 производится подъем ветроколес 6 на высоту путем поворота наклонного стержня 2 относительно шарнира 8 до положения, показанного на фиг. 1.
В рабочем положении башни, момент М1 относительно шарнира 8 от груза емкости 13 противовеса должен быть несколько больше момента М2 от груза ветроколес 6, т. е. М12.
Для этого емкость 13 противовеса частично (по расчету) заполняется водой.
Момент М3 от скоростного напора ветра на ветроколеса 6 уравновешивается до некоторого предела ограничителем 19.
Ограничитель 19 придает наклонному стержню 2 устойчивое положение от качания в момент порывов ветра.
Ограничитель 19 устанавливается в пазы 18 вильчатого захвата 14 с прижимом ролика 20 к поясу 17 стойки 1.
В рабочем положении башни, если произойдет изменение направления ветра, плоскости ветроколес 6, находясь от оси стойки 1 на расстоянии примерно одного диаметра колеса 6, от действия скоростного напора будут поворачиваться вместе с верхней балкой 12, наклонным стержнем 2 и колпаком 7, относительно оси стойки 1, и будут занимать положение плоскости нормальной к ветру. При этом захват 14, опираясь средним роликом 15 на стойку 1 и центрируясь боковыми роликами 16, будет перекатываться вокруг стойки 1 по поясу 17.
Когда скорость ветра превысит критическую расчетную величину, а общий момент для наклона стержня 2 от М2 и скоростного напора М3 превысит допускаемый суммарный момент от противовеса (13) М1 и момента М4 от упругости изгиба ограничителя 19, т. е.
М2314, то ограничитель 19 согнется и выскользнет из пазов 18 захвата 14, и наклонный стержень 2, получив свободу, будет наклоняться, чтобы принять форму положения, показанного на фиг. 2.
При этом в момент наклона стержня 2 наклонится и емкость 13 противовеса, из которого выльется вода, уменьшив тем самым вес противовеса. И в конечном итоге, конструкция наклонного стержня 2 примет положение, показанное на фиг. 2, с упором конца 24 верхней балки 12 на уровень земли.
А поскольку в данном положении (фиг. 2) момент от груза ветроколес 6 М2 будет больше, чем момент М1 от груза емкости 13 противовеса, поскольку вода из емкости 13 вылилась, то вся система при М21 будет находиться в таком положении до тех пор, пока ее при помощи лебедки 21 и каната 22 не переведут снова в рабочее положение (фиг. 1).
Такая схема позволяет упростить и удешевить конструкцию башни, сделать ее легкой и жесткой при малой затрате материалов. Потому что изгибающий момент будет действовать всегда только в одной плоскости направления ветра.
А вот стойка будет испытывать всестороннее действие изгиба. И она должна выполняться достаточно жесткой и прочной.
Далее наличие емкости противовеса, частично (по расчету) заполненной водой, и захват со средними и боковыми роликами, контактирующими с цилиндрическим поясом стойки, на ветвях которого предусмотрены пазы для установки ограничителя с роликом, а также наличием лебедки с канатом и упорного кольцевого выступа, для крепления каната, позволяет достичь не только удобства в монтаже и эксплуатации ветродвигателя, но и автоматизировать уход ветроколес в момент наступления ураганного ветра в укрытие, что существенно повышает работоспособность и долговечность ветродвигателя, так как избавит его от разрушения в момент ураганного ветра. (56) 1. Ветроэнергетика. Под ред. Д. де Ренуо. М. : Энергоатомиздат, 1982, с. 198, 252, рис. 5, 14, 5.33.
2. Авторское свидетельство СССР N 1076617, кл. F 03 D 1/00, 1984.
Формула изобретения: БАШНЯ ПОВОРОТНАЯ, включающая стойку и стержень с растяжками, отличающаяся тем, что она снабжена установленным на верхнем конце стойки с возможностью вращения колпаком, распоркой, жестко закрепленной к стержню перпендикулярно его оси, нижней и верхней балками, закрепленными к концам стержня в противоположных направлениях, установленным на свободном конце нижней балки противовесом, емкость которого частично заполнена водой, лебедкой с канатом, размещенной на противоположном конце башни у стержня, и вильчатым захватом, закрепленным к нижнему концу стержня с противоположной стороны от нижней балки, при этом стойка выполнена с цилиндрическим поясом и размещенным под ним упорным кольцевым выступом, а стержень шарнирно с возможностью наклона закреплен к колпаку стойки посредством ушек, причем распорка размещена в уровне шарнира крепления стержня к колпаку стойки, а вильчатый захват имеет средний и боковые ролики, взаимодействующие с цилиндрическим поясом стойки, и пазы на ветвях для установки ограничителя в виде распорной пластины с закрепленным на ней роликом, при этом одна из растяжек прикреплена концами соответственно к свободному концу верхней балки и к основанию стержня с изломами на вершине последнего и на свободном конце распорки, а другая растяжка соединяет свободный конец распорки со свободным концом нижней балки.