Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11257
.pdf
11 lizilltett-c 1, 1 W Ilt 1 tilt W tthlit Sivieiiclily1 l1 1) Oit T-iuicpe' With ( 1 i 11 l('let Cw t hot toy l 125 tilor nollt, adapted
to act Is stepl)l't a It thwel cd S of трубки ct".
(U)11 v-iosiy V резьбы ii,-' tipling Ieiiliet's n;ty e c Pitilel ti 2 ht ltanid ПЛОХАЯ ОРИГИНАЛЬНАЯ муфта и гайка au
cnusistinz муфты.
Головка и гайка имеют резьбу и закалены. Они имеют коническую входную часть, снабженную очень тонкой
резьбой. 70 Шток c' гладкий и цилиндрический. Головка-муфта a 5 сначала устанавливается на модуль ci
путем соответствующего направляющего воздействия. Такая операция может быть выполнена на токарном
станке или в тисках с использованием соответствующего направляющего инструмента. 75 Шток полностью
завинчивается до тех пор, пока его конец не соприкоснется с выступом D (полученным, например,
штамповкой), расположенным на внешней поверхности детали, как показано на рис. 5. Таким образом,
хвостовик с головкой вставляется в отверстия деталей, которые необходимо собрать вместе, и гайка
надевается на свободный конец хвостовика.
Затем гайка полностью закручивается, при этом головка 85 плотно удерживается в соединительном элементе,
показанном на рис.
6, Цилиндрическая резьбовая часть "a" удлиняется конической резьбовой частью "a'", имеющей тот же
профиль и шаг резьбы 90°, а угол наклона которой невелик (например, от 2 до 63°), сужаясь к оси
соединительного элемента.
Как показано на рис. 6, коническая и сходящаяся резьбовая часть ag расположена на конце цилиндрической
резьбовой части a 3 и со стороны, противоположной входной части a.
В этих условиях трубка c, ввинченная в соединительный элемент, как показано пунктирными линиями на рис.
6, после того, как она прошла цилиндрическую часть 3, заклинивается в сужающейся конической части al,
обеспечивая таким образом эффективную герметичность. Когда вместо трубки c в соединительный элемент
вставляется стержень или прут, стержень снова находит радиальный захват в сужающейся конической части
a' соединительного элемента и, таким образом, всегда прочно удерживается. Резьбовая часть a 9, очевидно,
имеет коническую форму в верхней и нижней частях резьбы. Между частями резьбовых частей a 3 и a? могут
быть предусмотрены углубления k.
То, что было сказано об узле, включающем резьбовой внутренний элемент 1 и 5, например, узел, показанный
на рисунке 6, в равной степени применимо и к резьбовому наружному элементу 1. То есть, резьбовой
наружный элемент может со стороны, противоположной входящей конической части 120, иметь
дополнительную коническую часть, как показано на рисунке 13 под номером 13, причем указанная
дополнительная коническая часть постепенно отклоняется от общей оси конической и цилиндрической частей
125. Выше было указано, что профили резьбы, используемые для соединительных элементов, были одного
или нескольких типов, с равнобедренным или треугольным профилем, более или менее закругленными или
усеченными резьбами 130, или с левой резьбой, или с правой резьбой на одном конце и левой резьбой на
другом конце.
Соединительная деталь может даже являться частью изделия, которое гораздо более уникально, чем она
сама. Например, цилиндро-коническая трубка (с отверстием, предназначенным для установки трубки без
резьбы) или пробки.
Соединительный элемент i O 'Tlit', показанный на рис., снабжен внешней резьбой и используется для труб,
которые не служат для транспортировки жидкости или газа, например, типа, используемого в металлических
рамах. Если i 5 возникнет необходимость циркуляции газа или жидкости через них без существенного
уменьшения сечения, то...
Соединительные мембраны, очевидно, могут использоваться для проделывания в них отверстий.
Способ крепления соединительных элементов, снабженных внешней резьбой, аналогичен описанному в
отношении соединительных элементов с внутренней резьбой, при этом трубка зацепляется 23 за
соединительный элемент, а не вставляется в него.
Срединная часть соединительной балки может иметь любую подходящую форму: цилиндрическую,
шестиугольную или снабженную шипами.
Когда требуется очень высокая устойчивость к изгибающим усилиям, используется соединительный элемент
удлиненной формы, причем трубка или стержень снабжены одной или несколькими кольцевыми канавками
(рис. 2), глубина которых по меньшей мере равна глубине резьбы соединительного элемента, так что вдоль
указанной части или частей трубки или стержня резьба соединительного элемента не оказывает никакого
воздействия, и трубку или стержень можно ввести на большее расстояние. Также возможно нанесение
канавок на сам соединительный элемент, как показано на рис. 3 (пункт 1).
Соединительный элемент, показанный на рисунке 4, снабжен внутренними и внешними резьбовыми
соединениями.
Описанный выше способ соединения трубок или проводов также может использоваться для соединения
механических деталей, таких как стержень, направляющая или гайка, для получения целого, которое можно
назвать съемной заклепкой. Съемная заклепка состоит из гладкого стержня, концы которого можно закрепить
с помощью описанного выше способа полусоединителем или соединительной муфтой, играющей роль
головки заклепки, и полусоединителем или соединительной муфтой, играющей роль гайки. Под
полусоединителем я подразумеваю соединительную муфту описанной выше формы, но имеющую только
один конический вход с одной стороны.
i 5 показывает S, что вся rvshiich is tius 6 a obtained, головка a 5 состоит из полуПЛОХОГО ОРИГИНАЛА 41:3,02
'7 -3 41 i 3,027 ' внизу, как, например, Whitworth.
Для труб диаметром, скажем, более 60 миллиметров, использование только этого типа резьбы, если детали
затягиваются вручную гаечным ключом длиной, скажем, 1 метр, требует использования очень малого шага
резьбы и конусов с относительно большим углом вершины, что затрудняет центрирование резьбы описанным
выше методом и повторную сборку деталей после их разборки.
Как уже пояснялось выше, соединительные элементы ji имеют резьбу и более твердые, чем соединяемые
стержни или трубки, которые представляют собой гладкие цилиндры.
В некоторых случаях может быть целесообразно изменить расположение. Другими словами, резьбовая часть
из более твердого или закаленного металла имеет цилиндрическую форму, а более мягкие части, которые
необходимо соединить, имеют коническую или цилиндрическую форму. Например, я могу вставить на
твердый или закаленный резьбовой стержень c 2, рис. 7, нерезьбовую гайку a, изготовленную из более
мягкого металла, конец a 2 которой имеет коническую форму, а внутренняя часть a 3 – цилиндрическую, как
показано на рисунке.
Детали собираются таким же образом, как указано выше для вставки гладкого стержня или трубки в резьбовое
цилиндро-коническое соединение, но, конечно, в обратном порядке, что означает, что внутренний диаметр d
гладкого цилиндра или гайки должен соответствовать следующему условию: e 2 +f<f.
2
Как уже упоминалось, путем вырезания внутренней цилиндро-конической соединительной детали стало
возможным создать разновидность болта L 40, который получил название «съемная заклепка» и показан на
рис. ad.
Также возможно разрезать на две части цилиндро-конический соединительный элемент, изображенный на
рис. 3, и таким образом сформировать винт с твердой резьбой, который ввинчивается в нерезьбовой элемент,
имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность или отверстие.
Вышеупомянутые варианты полумуфт с твердой резьбой на поверхности представляют особый интерес
применительно к соединению деталей, которые обычно собираются с помощью заклепок, или деталей,
которые должны быть прикреплены к более толстым деталям. Этот вариант и его преимущества будут
описаны далее со ссылкой на фиг. S-11, на которых показаны две металлические детали A и B, снабженные
цилиндрическими отверстиями, оси которых совпадают (фиг. 8) и имеют одинаковый диаметр d'.
немного больше среднего диаметра винта t, но меньше внешнего диаметра f. Таким образом, наружная
полумуфта, образованная винтом v, включает в себя коническую часть i на одном конце 6a, цилиндрическую
центральную часть j и гладкую часть k на другом конце, которая простирается до головки. Гладкая часть k, как
и остальная часть муфты, закалена, если металл еще не затвердел. Диаметр d1 гладкой части 1 является
точно определенным значением, которое будет указано ниже.
Для того чтобы вставить винт в отверстие 5 детали B, его направляют с помощью подходящих направляющих
средств, а также небольшого металлического цилиндра с прорезью в направлении оси, длина которого равна,
по меньшей мере, длине цилиндрической резьбовой части j винта, а внутренний диаметр таков, что он точно
прилегает к резьбовой части j. Как только винт 83 войдет в цилиндрическое отверстие 1 детали B, цилиндр 83
становится непригодным и, поскольку он имеет прорезь, его можно легко извлечь.
При дальнейшем вдавливании винта v в направлении стрелки F, одновременно закручивая его, 90 винт
проникает в цилиндрическое отверстие в детали B и образует в нем первую резьбу, после чего направляющая
ns удаляется. Винт и деталь B затем находятся в соответствующих положениях, показанных на рис. 95.
При дальнейшем вращении винт перемещается вперед и принимает положение, показанное на рис. 10. Если
винт продолжает вращаться, в зависимости от значения диаметра d гладкой части k винта могут возникнуть
три различных явления.
(1) Если диаметр d больше e+1, винт не может проникнуть дальше в отверстие детали B. (2) Если диаметр d
находится между 2+j и e, винт проникает дальше в отверстие детали B, но при входе в него гладкая часть k
сдавливает 110 и сплющивает резьбу, образованную в детали B (рис. 11), в большей или меньшей степени в
зависимости от диаметра 0 e+j части k относительно 2. Следовательно, винт не может быть извлечен 115 без
повторного образования резьбы в детали B путем прохождения винта через нее, и (3) Если диаметр d меньше
диаметра e, гладкая часть k пройдет через 11 отверстие в детали B, не касаясь резьбы, образованной при
прохождении резьбовой части винта через него.
По мере продвижения винта вперед, в случае 125 413,027 5 из (2) или (3), его головка соприкасается с
деталью B, и если гладкая часть k немного длиннее толщины детали 13, все резьбы винта будут находиться в
детали A или будут выступать из нее. Если затем винт поворачивается дальше, он прижимает деталь B к
детали A, которая фактически действует как гайка. Если деталь B тонкая, то есть, например, тоньше гайки
болта, имеющего тот же диаметр, что и винт, и когда резьба винта выступает из детали A, на нее
навинчивается и затягивается нерезьбовая гайка o, как показано на рис. 11, причем вся конструкция надежно
затягивается одновременным поворотом гайки o и головки mn.
Если толщина детали А равна, по крайней мере, диаметру винта, то использование гайки, например, σ,
больше не требуется, поскольку деталь А, благодаря своему зацеплению с несколькими витками резьбы
винта, будет достаточной для предотвращения разрыва, так же как если бы была предусмотрена гайка.
Следует понимать, что если толщина детали В больше диаметра винта, то трение загнутой резьбы в детали
В, действующее на гладкую часть k при перемещении винта вперед, будет препятствовать такому
перемещению винта. Чтобы избежать этого, диаметр гладкой части k можно немного уменьшить в области
головки mn, чтобы загнутая резьба не воздействовала на слишком большую длину части k.
Длина цилиндрической резьбовой части j винта не превышает диаметр резьбового стержня, поскольку для ее
вставки в отверстия частей А и В потребовались бы усилия, которые могут превышать сопротивление стержня
скручиванию.
Кроме того, в случае (3) следует отметить, что винт можно снять, не повредив резьбу. В случае (2)
предусмотрена собранная конструкция, которая не может случайно ослабнуть, и винт можно снять только
путем повторного формирования резьбы в части B путем отвинчивания винта с помощью гаечного ключа.
Следует понимать, что в этих условиях вставку и снятие винта нельзя повторять несколько раз. Для
облегчения снятия винта задняя часть цилиндрической резьбовой части j может иметь слегка коническую
форму, как показано пунктирными линиями на рис. 9 в точке j O.
Таким образом, винты согласно случаю (2), упомянутому выше, могут быть использованы, когда детали
должны быть соединены окончательно, как с помощью заклепки, но винт согласно настоящему изобретению
имеет следующие преимущества перед заклепкой: - легкое закрепление в углублениях, отсутствие нагрева,
отсутствие ударов молотком и, следовательно, отсутствие шума, легкое разъединение деталей при
обеспечении хорошего контакта деталей и заклепки в направлении, соответствующем срезу стержня, и в
направлении, соответствующем его разрыву.
Описанное выше винтовое устройство может использоваться для крепления деталей к толстым участкам
других деталей с помощью глухих или нерезьбовых отверстий. Таким образом, можно недорого обеспечить
сборку деталей с помощью шпилек. Как показано на рис. 12, шпилька q имеет цилиндрические резьбовые
участки j1, которые, как показано, ввинчены в глухое отверстие 7 с гладкими стенками, расположенное в
детали s. Отверстие /1 меньше диаметра J шпильки. Один конец шпильки включает конический участок i0,
который выступает за пределы цилиндрического участка j1, причем длина участка j1 меньше или равна
половине диаметра шпильки.
Рядом с участком j I расположена гладкая часть k O, диаметр которой меньше диаметра основания или корня
резьбы, а длина выбрана в соответствии с глубиной глухого отверстия E' (обычно в два или три раза больше
диаметра шпильки). Рядом с гладкой частью k расположена цилиндрическая резьбовая часть j 3, которая
выступает наружу от части S в достаточной степени, чтобы обеспечить сборку других частей.
к части s, часть i' которой вставлена в глухое отверстие 105. Свободный конец i2 шпильки q имеет коническую
форму, причем угол конуса примерно равен 60°, что позволяет зацепить шпильку с гайкой, имеющей
цилиндрическое отверстие i10. Часть шпильки, расположенная снаружи глухого отверстия, может быть
снабжена резьбовой частью j4 (рис. 1:3) большего диаметра, чем часть, вставленная в глухое отверстие, и
профиль резьбы части j4 может иметь другую форму, чем резьба в точках j2 и P, или форму, позволяющую
зацеплять ее обычной резьбовой гайкой.
Когда возникает необходимость часто перемещать и закручивать болты без эффекта ослабления из-за износа
резьбы, я применяю к указанным болтам следующее:
Усовершенствование, описанное со ссылкой на рис. 125, заключается в том, что после цилиндрической части
j2 я размещаю вторую коническую часть i3, как показано на рис. 12. Следует отметить, что на рис. 7-12
размеры зубьев резьбового профиля 132 413,024 значительно преувеличены по сравнению с диаметром
винтов, чтобы облегчить понимание пояснений, но следует понимать, что зубья резьбы чрезвычайно мелкие,
поскольку кажущийся шаг составляет от 1110 миллиметров до 2 миллиметров для винтов обычного размера.
Например, в варианте исполнения, показанном на рис. 11, деталь А будет иметь около десяти витков резьбы,
совместимых с винтом Sy.
Резьбу описанных выше винтов можно назвать принудительной, поскольку ее внешний диаметр больше
диаметра отверстия, в которое она должна быть вставлена, что позволяет формировать резьбу в этом
отверстии путем осадки материала, в котором образовано отверстие.
Настоящее изобретение также включает усовершенствование в использовании винтов с практической точки
зрения, которое заключается в обеспечении на конце винта или резьбового стержня цилиндрической
резьбовой части диаметром меньше диаметра отверстия, в которое входит винт, так что он может свободно
проходить через него, и в навинчивании на конец либо резьбовой, либо нерезьбовой гайки (рис. 14).
Концевая часть винта имеет максимальную длину, равную одному диаметру винта, и предпочтительно имеет
тот же профиль резьбы и количество витков, что и остальная часть винта.
Навинченная заранее гайка (если она не снабжена противоослабляющей резьбой) надежно фиксируется на
винте так же, как и контргайка.
Для компенсации различий в толщине соединяемых деталей может быть предусмотрено углубление, в
котором может размещаться коническая часть винта, если она выступает, но предпочтительнее не
предусматривать такое углубление, а если коническая часть выступает, добавить шайбу.
Практическое преимущество, вытекающее из существования цилиндрической части меньшего диаметра,
заключается в значительном снижении усилий, необходимых для ввинчивания винта, которые в предыдущих
вариантах соответствуют ввинчиванию резьбовой части длиной не менее одного диаметра, и которые
благодаря этому усовершенствованию соответствуют ввинчиванию лишь нескольких витков резьбы. Конец
цилиндрической части, таким образом добавленной к винту, может быть снабжен конической камерой,
которая облегчает ввинчивание винта в детали или позволяет навинчивать на винт нерезьбовую
цилиндрическую гайку.
На рис. 14 показан винт с резьбой меньшего диаметра, чем показано на рис. 8-11, по сравнению с указанным
винтом, но даже в этом случае размер резьбы преувеличен для большей наглядности. На рис. 14 гладкая
часть k болта или винта r имеет диаметр d, который меньше диаметра d7 отверстия, а диаметр /
цилиндрической части j болта или винта больше диаметра d1. На рис. i показана коническая часть,
необходимая для вставки и завинчивания резьбы.
На рисунке показана цилиндрическая часть диаметром (меньше dll), а (tf SO указывает на конец для
облегчения этой вставки.
Само собой разумеется, что ввинчивание винтов облегчается обильной смазкой. Поэтому используются
шпильки, как показано на рисунке 2.
11 и 13 может использоваться для соединения деталей, изготовленных из тонкостенного чугуна.
Однако при использовании в сочетании с деталями, изготовленными из твердого чугуна, желательна
модификация шпилек. Модифицированная форма шпильки для использования с твердым чугуном показана
на рисунке E-i 15. Эта форма шпильки изготовлена, например, из закаленной мягкой стали, и один ее конец
имеет особую конструкцию, как описано ниже. Шпилька может быть установлена в твердый чугун без
деформации.
atnd дешевле, чем болты tiid manice 1 C 4) из твердого материала.
The elld( of Sai(l sttll ibolt e is oei one or several grin(lis, if the operation;,.
Выполняется после закалки или после одной или нескольких фрезерных обработок, если операция
выполняется до закалки, так чтобы на конце конической или резьбовой части образовалась продольная
канавка, аналогичная канавке метчиков.
Благодаря наличию канавки, первые 110 витков конической части будут врезаться в твердый чугун, а
последние витки указанной конической части будут проникать в чугун под давлением.
Однако указанное механическое воздействие гораздо менее важно, поскольку часть металла уже удалена
первыми режущими нитями.
Аналогичные канавки могут быть предусмотрены в винтах, если на их конце отсутствует цилиндрическая
часть 120. Для создания указанных канавок можно использовать шлифовальные круги или фрезу с очень
малым радиусом. В Fi l d 1 идентифицирует диаметр l L Ole в pic твердого железа: l ch tllat" f<i 1 <f < 25 at,1 ' ille
7 Ol UP ill which thie edes of tle(' Sl(l hole are (ltt by tile Cutting' edgetes ot thie tllroa ded portioilt resiulting fronl thlt
existence of tile longitudinal groove rl, 413,0 " 7 413,027 7 and at y the zone that matches to forcing of the conical
threads into the hole.
Теперь, подробно описав и установив природу mn-, сказал inventiosi и каким образом это делается.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_413028.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=413028&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB413028A
[]
= '
Х Л-,
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Мы, Лесли Виктор Ханнан, проживающий по адресу: Флиндерс-стрит, 58-12, Аделаида, Южная Австралия,
Австралия, инженер, гражданин Великобритании, и Ханнан Б. Рос Лим И. Тн Д., осуществляющий
деятельность в качестве инженеров-электриков по автомобильной технике, также проживающий по адресу:
Флиндерс-стрит, 58-62, Аделаида, компания, должным образом организованная в соответствии с законами
штата Южная Австралия, настоящим заявляем, что суть данного изобретения заключается в следующем:
данное изобретение относится к ветроэнергетическим установкам для освещения домов и тому подобного, и
его целью является создание установки, которая будет иметь низкие затраты на строительство и техническое
обслуживание и которая будет эффективно работать при низкой или средней скорости ветра.
Данная электростанция относится к типу, в котором высокоскоростное ветровое колесо соединено с
генератором, установленным на опорной башне, при этом ветровое колесо обращено против ветра с
помощью поворотного ветроуказателя или хвостового оперения.
В ветроэнергетических установках этого типа, как известно, ранее возникали трудности, связанные с тем, что
ветровые колеса были несколько неэффективны, и, если они не были рассчитаны на работу при умеренно
высокой скорости ветра, их приходилось соединять с генераторами с помощью редуктора, чтобы обеспечить
работу генераторов на достаточно высокой скорости, или же в качестве альтернативы использовался
специальный тип генератора с низкой скоростью включения, что имело сопутствующий недостаток в виде
больших габаритных размеров и чрезмерной стоимости. Часто эти две особенности сочетались.
Согласно данному изобретению, особый тип ветрового колеса, обладающий очень высокой скоростью
вращения при средней или даже низкой скорости ветра, непосредственно соединен с валом обычного
автомобильного генератора со сравнительно высокой скоростью вращения.
Ветроэнергетическая установка такой конструкции имеет множество преимуществ, главными из которых
являются низкая стоимость строительства, низкие затраты на техническое обслуживание и бесшумная
работа. Первое преимущество обусловлено прямым приводом и использованием обычных автомобильных
генераторов, а два последних — отсутствием редуктора. В этой установке отсутствуют подшипники, помимо
обычных подшипников генератора (модель 4139028), и не используется специальная система смазки со
всеми вытекающими отсюда трудностями.
Однако, чтобы ветряное колесо можно было установить непосредственно на вал обычного автомобильного
генератора, такое ветряное колесо должно иметь очень легкую конструкцию, поскольку при выходе из
плоскости вращения порывами ветра, которые сначала ударяют по одной стороне хвостовой части, а затем по
другой, на вал генератора воздействуют чрезмерные напряжения, если вес колеса не будет достаточно
малым. Однако этому препятствует необходимость достаточной жесткости ветряного колеса по отношению к
осевым и тангенциальным колебаниям и изменению шага лопастей. Для достижения как легкости, так и
необходимой жесткости мы делаем ветряное колесо двухлопастным, придавая лопастям равномерную
толщину от основания до кончиков и практически по всей их хорде, а также уменьшая хорду наружу и
придавая им существенный изгиб назад.
Выше перечислены основные особенности изобретения, но другие, описанные далее как конструктивные
детали, существенно помогают снизить затраты на строительство и обеспечивают эффективную работу
установки.
Теперь мы опишем предпочтительный вариант осуществления нашего изобретения, но хотим, чтобы было
понятно, что мы не ограничиваемся такими деталями. 85 Ветряное колесо изготовлено из листового металла,
предпочтительно алюминия, и его лопасти имеют одинаковую толщину от выступа до кончиков. Оно
симметрично относительно своей продольной оси, и его наибольшая ширина находится в центре, где
отношение ширины к диаметру составляет примерно 1 к 13,5. Каждая лопасть сужается к концу с
равномерной скоростью, имея ширину не более 2 дюймов на своем конце. 95 В центре ветряного колеса
находится металлическое усиление, снабженное перфорированным выступом для крепления к шпинделю
генератора. Вместо металлического усиления центральная часть пропеллера может быть согнута в трубчатую
форму, а соединение сварено.
Лопасти имеют наклон в противоположных направлениях и изогнуты назад. Их передние кромки R& efer 105.
Дата подачи заявки: 23 января 1933 г. № 2115/33.
Фотография слева: 2 октября 1933 года.
N. Полный текст принят к публикации: 12 июля 1934 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный ветрогенератор.
- f "'A 1 ' n A-v Am tz 4 v заметно закруглены, а задние кромки сужаются к острию.
Наилучшие результаты дает угол наклона лопасти 12 градусов (измеряется от передней до задней кромки) на
длине каждой лопасти (измеряется от центра наружу), 11 градусов на длине лопасти, 9,5 градусов на длине
лопасти и 4 градуса на концах, или угол в любой точке может составлять 1°. Этот угол определяется,
предполагая отношение скорости на конце лопасти к скорости ветра и применяя формулу tan θ = , где θ = угол
наклона лопасти + 2 градуса угла атаки, V = скорость ветра в футах в секунду, IR = радиус ветрового колеса в
футах, N = число оборотов в секунду. Задний изгиб составляет приблизительно 0,1 хорды в любой точке по
всей ее длине.
Такая форма и углы наклона лопастей позволят развивать гораздо более высокую скорость, чем обычные
лопасти типа «роза ветра».
Мы хотим, чтобы было понятно, что приведенные выше измерения являются лишь иллюстрацией и примером
и могут изменяться в разумных пределах.
39 Ветряное колесо закреплено непосредственно на шпинделе автомобильного генератора, который
прикреплен к одной стороне корпуса, установленного на шарнире на верхней части подставки и снабженного
флюгером.
P 5 Корпус состоит из трубчатой части, на которой расположен фланец, к которому генератор крепится
U-образным болтом. Фланец имеет два перфорированных выступа, к которым подвешен ветроуказатель.
Внутренняя часть трубчатой части прилегает к верхней части подставки, а нижняя часть корпуса опирается на
воротник на подставке.
Флюгер крепится к верхней и нижней металлическим трубкам, каждая из которых выступает вперед от
флюгера и удерживается на конце двухсоставным зажимом, который, в свою очередь, закреплен на штифте,
установленном в перфорированных выступах на корпусе. Закрепленные концы металлических трубок имеют
слегка колоколообразную форму, чтобы предотвратить их выскальзывание из зажимов.
Эти трубки предпочтительно выполнены из разъемной трубки, при этом флюгер вставляется в разъемы и
закрепляется точечной сваркой. Палец на одном из зажимов соприкасается со стороной корпуса,
противоположной генератору, и образует упор, ограничивающий движение флюгера. Пружина между
флюгером и рычагом, прикрепленным к корпусу, обычно удерживает палец на корпусе. В этом положении
флюгер приблизительно параллелен шпинделю генератора, но слегка смещен, чтобы уравновесить
нормальное давление, оказываемое на колесо. Один выходной провод от генератора заземлен на корпус,
другой проходит через специальное соединение и вниз через подставку устройства. Специальное соединение
включает в себя штекер 70 из дерева или другого непроводящего материала, вставленный в верхнюю часть
полого подшипника, который образует верхнюю часть подставки, и винт, ввинченный в штекер. На конце
провода от генератора находится зажим 75 обычной конструкции, который входит в зацепление с верхней
частью этого винта, к которому прикреплен еще один провод, проходящий вниз по подставке и оттуда к
осветительному, накопительному или другому потребляющему устройству. Для этого предусмотрена крышка
80. Соединение, которое крепится к верхней части корпуса и имеет в себе вертикальный паз, через который
вставляется зажим. Боковые стороны паза облицованы изоляционными полосами. Крышка 85 удерживается
на корпусе зажимным болтом и имеет слегка загнутый внутрь нижний край.
Подставка может быть изготовлена из четырех уголков и прикреплена к стойке, а провода отводятся в
подходящем кабелепроводе. Однако такая конструкция и способ соединения могут быть изменены в
соответствии с различными требованиями. Когда генератор используется для зарядки электрического
аккумулятора, устанавливается реле обратного тока, предотвращающее обратный ток в генератор, когда
скорость зарядки падает ниже требуемого значения.
В процессе работы ветряное колесо поворачивается на 100 градусов по направлению ветра с помощью
ветроуказателя устройства, ветер приводит в движение ветряное колесо и, следовательно, генератор.
Если скорость ветра становится слишком высокой, давление ветра на ветровое колесо 105 заставляет его
откидываться назад вокруг опоры (генератор установлен с одной стороны трубчатого подшипника), тем
самым рассеивая избыток ветра, при этом флюгер остается в своем первоначальном положении 10. Флюгер
просто поворачивается вокруг штифта, к которому он прикреплен и который вращательно удерживается в
выступе. Пружина растягивается этим движением, причем величина растяжения зависит от скорости 15 ветра,
а сила пружины такова, что ветровое колесо удерживается в положении относительно хвостовой части, в
котором генератор вращается с максимально допустимой скоростью 120.
Датировано 23 января 1933 года.
H. GARDNER & SON, дипломированные патентные поверенные, 173-4-5, Флит-стрит, Лондон, E C 4, агенты
заявителей.
41:n,028 413,028 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный ветрогенератор.
Мы, ЛЕСЛ ИНИ ВИКТОР МАКЛАН, проживающий по адресу: 5862, Флиндерс-стрит, Аделаида, Южная
Австралия, Австралия, инженер, подданный Великобритании, и компания HIANNAN BROS Limi T:ED,
осуществляющая деятельность в качестве автомобильных электроинженеров, также проживающая по адресу:
58-62, Флиндерс-стрит, Аделаида, вышеупомянутая компания, должным образом организованная в
соответствии с законами штата Южная Австралия, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
«Настоящее изобретение относится к ветрогенераторной установке, предпочтительно используемой в
сочетании с электрическими аккумуляторами, и имеет своей целью создание небольшой и недорогой
установки, которая будет высокоэффективной как при низкой, так и при высокой скорости ветра и будет
использовать обычные автомобильные генераторы на 6 и 12 вольт».
Данная электростанция относится к типу, в котором высокоскоростное ветровое колесо соединено с
генератором, установленным на опорной башне, при этом ветровое колесо обращено против ветра с
помощью поворотного ветроуказателя или хвостового оперения.
В ветроэнергетических установках этого типа, как известно, ранее возникали трудности, связанные с тем, что
ветровые колеса были несколько неэффективны, и, если они не были рассчитаны на работу при умеренно
высокой скорости ветра, их приходилось соединять с генераторами с помощью редуктора, чтобы обеспечить
работу генераторов на достаточно высокой скорости, или же использовался специальный тип генератора с
низкой скоростью включения, что сопряжено с такими недостатками, как большие габаритные размеры и
чрезмерная стоимость. Часто эти две особенности комбинировались.
Согласно данному изобретению, усовершенствованный ветрогенератор включает в себя ветряное колесо,
непосредственно соединенное со шпинделем генератора, причем генератор установлен с одной стороны
корпуса, шарнирно закрепленного на подставке, и ветроуказатель, шарнирно закрепленный на корпусе, но
удерживаемый в правильном положении относительно него пальцем и пружиной.
Ветроэнергетическая установка, сконструированная в соответствии с данным изобретением, обладает
множеством преимуществ, главными из которых являются низкая стоимость конструкции, низкие затраты на
техническое обслуживание и бесшумная работа. Первое преимущество обусловлено прямым приводом и
использованием обычных генераторов автомобильного типа, а два последних — отсутствием зубчатой
передачи. В данной установке отсутствуют подшипники, помимо обычных подшипников генератора, и не
используется специальная система смазки со всеми вытекающими отсюда трудностями.
Изобретение явно подпадает под действие закона «66», что следует из следующего описания, дополненного
прилагаемыми чертежами, на которых:
На рисунке 1 представлен перспективный вид усовершенствованного ветроэнергетического генератора
мощностью 70 тор.
На рисунке 2 представлен увеличенный боковой вид генератора, его крепления и хвостового крепления.
На рисунке 3 представлен план рисунка 2, на котором дополнительно показан крюк, к которому прикреплен
один конец управляющей пружины.
На рисунке 4 представлен фронтальный разрез рисунка 2, на котором показана одна лопасть ветрового
колеса с углом поворота 80 градусов в установленном положении.
Согласно чертежам, ветряное колесо 1 закреплено непосредственно на шпинделе 4 генератора 7, который
прикреплен к одной стороне корпуса 8 85, вращающегося на вершине подставки 9 и снабженного флюгером
10.
Корпус 8 включает в себя трубчатую часть 11, фланец 12, к которому генератор крепится U-образным болтом
13, и две перфорированные кромки 14, к которым подвешен флюгер. Внутренняя часть трубчатой части 11
прилегает к верхней части подставки 9, а нижняя часть корпуса 8 опирается на воротник 15 на подставке 95.
Флюгер 10 крепится к опрокидывающему элементу и нижней металлической трубке 16, каждая из которых
выступает вперед от флюгера и каждая из которых удерживается на своем конце двухсоставным зажимом 17,
который представляет собой 100.
Зажатые на штифте 18, закрепленном в перфорированных выступах 14 на корпусе 8. Зажатые концы
металлических трубок 16 имеют слегка колоколообразную форму, чтобы предотвратить их выскальзывание из
зажимов 17. Эти трубки 105 предпочтительно выполнены из разъемного трубопровода, при этом флюгер
вставлен в разъемы и закреплен точечной сваркой. Палец 19 на одном из зажимов 17 соприкасается со
стороной корпуса 8, противоположной генератору 110 тор 7, и образует упор для ограничения движения
флюгера. Пружина 20 между флюгером 10 и рычагом 21, зацепленным за корпус 8, обычно служит для
удержания пальца 19 прижатым к корпусу. В этом положении флюгер 10 приблизительно параллелен
шпинделю генератора 4, но немного смещен, чтобы уравновесить нормальное давление, оказываемое на
колесо 1.
Один выходной провод 22 от генератора заземлен на корпус 8, другой провод 23 проходит через специальное
соединение и спускается вниз через подставку 9 устройства.
Специальное соединение включает в себя заглушку из дерева 24 или другого непроводящего материала,
вставленную в верхнюю часть полого подшипника 25, образующего верхнюю часть подставки 9, и винт 26,
ввинченный в заглушку 24. На конце провода 23 от генератора находится зажим 27 обычной конструкции,
который входит в зацепление с верхней частью винта 26; к винту прикреплен еще один провод 28, который
проходит вниз по подставке и оттуда к осветительному, напольному или другому потребительскому
устройству. Для этого соединения предусмотрена крышка 29, которая крепится к верхней части корпуса 8 и
имеет в себе вертикальный паз, через который вставляется зажим. Боковые стороны паза облицованы
изоляционными полосами 30. Крышка 29 удерживается на месте на корпусе зажимным болтом 31 и имеет
слегка загнутый внутрь нижний край в точке 32.
На чертежах показана подставка 9, изготовленная из четырех уголков и прикрепленная к стойке 33, при этом
провод 28 и провод 34 от подставки 9 (подставка находится в электрическом соединении через корпус 8 с
проводом 22) выведены в подходящий кабелепровод 35. Такая конструкция и способ соединения могут быть
изменены в соответствии с различными требованиями.
При использовании генератора для зарядки электрического аккумулятора предусмотрен предохранитель (не
показан), предотвращающий обратный ток в генератор, когда скорость зарядки падает ниже требуемого
значения.
В процессе работы ветряное колесо 1 поворачивается навстречу ветру с помощью флюгера 10 устройства,
ветер приводит в движение ветряное колесо L51 и, таким образом, генератор 8.
Если скорость ветра становится слишком высокой, давление ветра на ветровое колесо 1 заставляет его
откидываться назад вокруг опоры 9 (генератор установлен с одной стороны подшипника 25), таким образом,
попадая в избыток ветра, в то время как флюгер 10 остается в своем первоначальном положении. Флюгер 10
просто поворачивается вокруг штифта 18, который вращательно удерживается в выступах 14. Пружина 20
растягивается этим движением, причем величина растяжения зависит от скорости ветра, а сила пружины 20
такова, что ветровое колесо 1 удерживается в положении относительно хвостовой части, в котором генератор
7 вращается с максимально допустимой скоростью. Теперь, подробно описав и определив природу нашего
изобретения и то, каким образом оно применяется, 65.
если это будет выполнено, мы заявляем, что то, что мы
Соседние файлы в папке патенты