1598005509-9ffcee67ad57178a1400b32b63d442c1 (Ветронасосные и ветроэлектрические агрегаты. Я.И. Шефтер, И.В. Рождественский, 1967u)

Ож иеэ ательсжва Введение 4-2-4 143-66 нестоящей кни експлуетанвя и Ремонт гсодробно опя сабы неготовления ветроагрегетов, е Р ,тво, молтеж, саны уст овс ' дел.иых „- р к--,о.'..„' установок, нига предала веских в ветр монте . Пачена ля жом, експчуат „д механизаторов Главы'" р; теднен и реиоятох ов ееикагающихся де ° „„',„' я23 а«.енык, р 'р Г ои. дественскдн ' .

Риефгерои и и ' ельные глав 3"нечания о ьни„' у ~ и. Рож- ' ин. техн. ла к у ул т просим ежп 'еержияского, 1ПЭ Ревлять но адрес; Ьг недетельство ,д 'у: осина, е олосе, Использование энергии ветра — задача болшпой важности. При помощи этой энергии механизируют многие трудоемкие процессы в сельском хозяйстно: подъем воды, размол зерна, резку грубых кормов п др. Открываются большие перспективы для более широкого использования ветроагрегатов на пастбищах, скотопрогонных трассах, удаленных фермах, где ветер является по существу единственным и притом самым дешевым источником энергии для механизации подъема иоды, осиещения кошар, чабанских пунктов, полевых станов тракторных бригад, орон1ения и осушения небольших земельных участков.

Ветронасосные агрегаты нашли распространение в сельском хозяйстве многих областей и краев страны, особенно в УССР, Краснодарском крае, Омской области и др. В последние годы значителысо расширилось использование ветронасоспых агрегатов в колхозах и сонхозах Астраханской области, в которой только в 1061 — 1964 гг. установлено и работает около 500 ветродвигателей. 1Пироко применя|от ветроводоподъемники па пастбищах и скотопрогошпах трассах Калмыцкой АССР, но многих совхозах Туркменской ССР, 14азахской ССР и др. Первые отечественные петродвигателн были созданы около 30 лет тому назад.

В послевоенные годы выпущено несколько десятков тгасяч тихоходных ветродвигателей ТВ-5, ТВ-8, ТВМ-8 и УДВ-8 и быстроходных двигателей Д-12, а также некоторое количество тсашнн 'других марок (ДДК-4, 2УНДИМ Д-10 и др.), В настоящее время промышленность производит ветроводоподъемники ВП-ЗМ, ветронасосные установки ВВ-З, ветроэлектрическпе зарядные агрегаты АВЭС-0,1 (ВЭ-2М) и ветроводоподъемники ВВУ-З.

Опыт многих колхозов и совхозов показывает, что годовые расходы по эксплуатации нетроагрегатов в 1,5 — 2 раза меньше расходов по использованию тепловых двигателей. Например, по данным совхоза «Вахарден» Туркменской ССР, себестоимость 1 м воды при подъеме ое кавгой на верблюжьей тяге составляет з 45 коп., ленточным водоподъемником с приводом от стационарного теплового двигатели — 68 коп., а ветроводоподъемником — 18 коп. при сеаонном использовании и почти в 2 раза меньше при кругло- годовой работе ветродвигателя. Средства, вкладываемые в механизацию подъема воды на паст- бищах с помощью ветродвигателей, окупаются обычно за 1 — 2 года.

.В колхозе «Путь к коммугп1змуз Владнмировского района Астра- ханской области, которому принадлежит почти 100 тыс. га аемель- мых угодий, работает более 40 ветроустановок различных типов. С нх помощью хозяйство решило задачу механизации подъема воды для нескольких десятков тысяч голов скота н птицы. Приме- 'нение ветроводоподъемных агрегатов на пастбищах способство- вало укрупнению отар овец, уменьшению числа чабанов и высво- бождеяию нескольких десятков быков н верблюдов, которые ° раньше работалн на подьеме воды. В роаультате этого экономится около 7,0 тыс.

руб. в год, Там, где эксплуатация ветродвигателей налажена хорошо, они работают надежно и безаварийно по 10 — 15 и более лет. Опыт, однако, покааывает, что часто ветроагрегаты эксплуати- руются яеправильно. В некоторых хозяйствах допускают серьез- ные дефекты при монтаже двигателей, нарушают сроки н правила технического ухода и ремонта, Основная причина этого — недо- статочное знание механизаторами правил монтажа, эксплуатации н ремонта ветродвигателей, а также агрегатнрованнн их с рабочимн машинами. Цель настоящей книги — помочь механизаторам сельского хозяйства, механикам, обслуживающим вотроагрегаты, качест- венно выполнять монтаж, правильно эксплуатировать двигате- ли н ооорудовапио насосных н электрозарядных установок, организовать пх техническое обслуживание н ремонт, а также ознакомить читателя с передовым опытом использования ветро- установок. ЧАСТЬ ПЕРВАЯ Конструкция и монтаж ветроагрегатов Краткие сведения об энергии ветра и характеристиках ветродвигателей.

Агрегатирование ветродвигателей с водоподьемпиками ГЛАВА 1 СКОРОСТЬ И ЭНЕРГИЯ ВЕТРА ПРИНЦИП РАБОТЫ КРЫЛЬЧАТОГО ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ Крыльчатые ветродвигателя работают благодаря аэродннамическпм силам, возникающим на лопастях ветроколеса при набеганпп на них воздушного потока. Чтобы лучше использовать энергию ветра, т.

е. получить ббльшую мощность, крыльям придают обтекаемые, аэродннамнчеокне профили, а углы заклннения делают переменными вдоль лопасти (на конце меньше, а ближе к валу больше), Крыло состоят из трех основных узлов: лопасти 1 (рнс. 1), маха 2, с помощью которого оно скрепляется со ступицей 2. Угол, который составляет лопасть с плоскостью вращения ветроколеса, Э Ветер характеризуется скоростью и направлением. Скорость ветра выражается длиной пути, который проходят частицы движущихся ' воздушных масс аа 1 сея.

Опа измеряется в метрах в секунду (з«сек) и обычно обозначается латинской буквой $'(вэ). Скорость ветра является однон из основных характеристик воздушного потока, так как определяет его энергию. Чем больше скорость ветра, тем больше и энергия, заключенная в потоке', Для измерения скорости ветра применяются специальные при- боры: флюгеры, анемометры и др. Секундная энергия, илн мощность потока, пропорциональна кубу скорости, т, е, если скорость ветра увеличилась, например, в 2 раза, то энергия воздушного потока возрастает в 2 = 2 ° 2 2 = з =- 8 раз. Мощность, развиваемая ветродвигателем, изменяется также пропорционально квадрату диаметра ветроколеса, т, е.

прн увеличении диаметра в 2 раза мощность при той же скорости ветра увеличивается и 4 раза. На рабяевав ораюевия ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВГТРОДВИГАТЕЛЯ рувя 5 гтвк = бгв Вз й вк = ббЗО или Р-з, гтз, х гтвк = 2оде квпь. Рнс. Е Крыльчатсе нвтрокотесо: о — схема нолеса; б — схема действия снл воаюпнкогопстока, набегающего на вчемент работающей лопастн; в — грабкческое изображение потока, набегающего на влементм ло- пасти; à — лопасть„.  — мах; в — сттпндв называется у г л о и з а к л и н е н и я и обозначается греческой буквой ф (фи).

Углы, под которыми ветер набегает на элементы лопасти, обозначаются греческой буквой а (альфа) и назы-' ваются у г л а и и а т а к и. Если бы ветроколесо было неподвижным, то направление потока, набегающего на лопасть, совпадало с направлением ветра (т. е. со стрелкой 1г). Но так как ветроколесо вращается, каждый элемент лопасти имеет определенную окружную скорость, которая тем болыпе, чем дальше отстоит элемент от оси ветроколеса. Направление этой скорости совпадает с плоскостью вращения ветроколеса (стрелка озВ). Таким образом, поток обдувает элементы лопасти с какой-то скоростью, складывающейся из скоростей )г и озй. Эта скорость получила название о т н о с и т е л ь н о й с к о р о с т и потока и обозначается латинской буквой г(' (дубль вэ).

Для каждого элемеята лопасти эта скорость имеет свою величину и набегает под разными углами к. Так как наилучший режим работы крыльчатого ветродвигателя будет только при определенных углах атаки, то углы заклпнеяия ~р необходимо делать переменными по длине лопасти. На рисунке 1 подьемная сила обозначена через Ру, а сила согротизлепия — Р . Сила Р создает лобовое давление на ветроколесо. Следует иметь в виду, что если лопасти выполнены одинакового качества и профиля, т о и о щ н о с т ь в е т р о д в н г ателя практически очень мало зависит от ч и с л а л о п а с т е й. Мощность ветродвигателя определяется произведением разьяваевтого двигателем вращающего момеята М иа угловую скорость ик ву =М ю, кем,lсек. Величина момента с уменьшением числа лопастей снижается, но примерно в той же пропорции возрастает число оборотов, т.

е. угловая скорость, поэтому мощность остается почти постоянной. Н.шме двигателей крыльчатого типа, известны карусельные, ! роторные и барабанные ветродвигатели, но ввиду малой эффективности (коэффициент использования энергии ветра у этих ветродвигателей не превышает 0,18), громоздкости и тихоходности они не применяются. Наиболее важными характеристиками ветродвигателя являются развиваемая мощность (т'„рабочий момент М, начальный момент Мю коэффициент использования энергии ветра $, быстроходность Х и коэффициент полезного действия агрегата. Число, показывающее, какая часть мощности воздушного потока полезно используется ветроколесом, называется к о э ф ф ицпентом использования энергии ветра и обозначается греческой буквой б (кси).

М о щ н о с т ь (в лошадиных силах) ветродвигателя на валу ветроколеса, то есть без учета потерь в передачах и подшипниках, может быть подсчитана по ' формуле: где р = — — массовая плотность воздуха, равная при темпера- Х б туре 15' и давлении 760 мм рт. ат. 0,125 кг сека)мв (д — ускорение земного тяготения 9,81 м/сека); Р = — — ометаемая ветроколесом поверхность, м (хв' — диалй' в 4 метр ветроколеса, м).

Для нормальных условий, т. е. при температуре 15' и давлении 760 мм рт. слт., мощность может рассчитываться по упрощенной формуле: Величина коэффициента использования энергии петра $ прежде всего зависит от типа ветродвигателя, формы его крыльев и качества их изготовлезшя. Для лучших быстроходных ветродвигателей, имеющих крылья обтекаемого аэродинамического профиля, $ = от 0,42 до 0,46. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИИ ВЕТ РОД В ИГАТЕЛ Е Й 4 $ Это означает, что ветроколеса таких двигателей могут полезно использовать, т.