Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7232
(13) U
(46) 2011.04.30
(51) МПК (2009)
F 03D 3/00
(54) МНОГОЯРУСНЫЙ ВЕТРЯНОЙ ДВИГАТЕЛЬ
(21) Номер заявки: u 20100727
(22) 2010.08.18
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аг-
рарный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Тимошенко Василий Яковле-
вич; Чирич Анна Васильевна (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Белорусский государствен-
ный аграрный технический универси-
тет" (BY)
(57)
Многоярусный ветряной двигатель, содержащий вал, мачту, отличающийся тем, что
вал двигателя служит мачтой и установлен вертикально, а к нему перпендикулярно не-
сколькими ярусами присоединены поперечные балки с вертикальными упорами и шар-
нирно подвешенными лопастями с изогнутыми под острым углом в сторону вращения
наружными концами.
(56)
1. Основы современной энергетики / Под редакцией чл.-корр. РАН Е.В.Аметистова. -
Москва: Издательство МЭИ, 2004 (Лекция 17, раздел 10."Ветроэнергетика").
Фиг. 1
Полезная модель относится к энергетическим установкам и может быть использована
для привода электрогенераторов и других машин в стационарных условиях.
Известен ветряной двигатель, в верхней части которого перпендикулярно мачте уста-
новлен вал с лопастями и флюгером [1].
BY7232U2011.04.30

2. BY 7232 U 2011.04.30
2
Недостатком такого устройства является то, что его мощность определяется диамет-
ром лопастей, который ограничен высотой мачты, с увеличением которой увеличивается
действующий в ее основании изгибающий момент.
Задача полезной модели - повысить единичную мощность ветряного двигателя и сни-
зить нагрузку в основании мачты.
Поставленная задача достигается тем, что многоярусный ветряной двигатель содержит
вал, мачту, лопасти, вал двигателя служит мачтой и установлен вертикально, а к нему
перпендикулярно несколькими ярусами присоединены поперечные балки с вертикальны-
ми упорами и шарнирно подвешенными лопастями с изогнутыми под острым углом в сто-
рону вращения наружными концами.
На фиг. 1 изображена полезная модель (общий вид, вид сбоку); на фиг. 2 - вид сверху;
на фиг. 3 - лопасть (вид сбоку); на фиг. 4 - лопасть (вид сверху).
Полезная модель (фиг. 1, 2) включает: вертикальный вал-мачту 1; поперечные балки 2;
лопасти 3; вертикальные упоры 4; опорный подшипниковый узел 5; радиальный подшип-
никовый узел 6; растяжки 7; кольцо крепления 8.
Полезная модель работает следующим образом. Вал-мачта 1 установлен вертикально
к опорной поверхности в опорных 5 и радиальных 6 подшипниковых узлах в верхней и
нижней его части. С помощью кольца крепления 8 и растяжек 7 обеспечивается устойчи-
вость работы ветряного двигателя. Под действием воздушного потока шарнирно подве-
шенные на поперечных балках 2 лопасти 3, оказавшиеся справа от вала, упрутся в
вертикальные упоры 4, находящиеся впереди их, примут вертикальное положение и будут
принимать воздушный поток, а лопасти слева от вала примут горизонтальное положение,
так как вертикальные упоры 4 окажутся сзади их. Таким образом, ведущей будет правая
часть ветряного двигателя, а ведомой - левая. Мощность ветряного двигателя будет опре-
деляться площадью лопасти и количеством лопастей. Площадь лопасти не ограничена вы-
сотой вала-мачты, а увеличение количества лопастей возможно за счет установки их
несколькими ярусами, что позволяет увеличивать единичную мощность ветряного двига-
теля. При этом нагрузка от воздушного потока на вал-мачту будет равномерно распреде-
ленной и изгибающий момент от нее в основании мачты, при прочих равных условиях,
будет ниже, чем при горизонтальной установке вала ветряного двигателя с вертикально
установленными на нем лопастями, так как значительно уменьшается плечо действия из-
гибающего усилия - равномерно распределенной нагрузки.
Для ускорения перехода лопастей из ведомого режима в ведущий их наружные концы
(фиг. 3, 4) изогнуты под острым углом α.
Фиг. 2

3. BY 7232 U 2011.04.30
3
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.