может быть установлен в более удобном по ветровым и рельефным условиям месте.

В чем же заключались недостатки самого ветродвигателя Д-5? Прежде всего в том, что ветродвигатель Д-5 имел непосредственное соединение кривошипно-шатунного механизма с ветроколесом. без промежуточной понижающей передачи, как это сделано у ветродвигателя ТВ-5. Это приводило к тому, чтс при расчетной скорости ветра число качаний поршневого насоса превосходило допустимую величину и поэтому в насосе и передаче к нему возникали значительные удары. Удары наблюдались особенно при больших глубинах залегания воды, т. е. когда в движении находились большие массы воды и насосных штанг.

Для уменьшения скорости вращения ветроколеса и уменьшения числа качаний насоса в агрегате Д-5 было применено тихоходное многолопастное ветроколесо с малой быстроходностью (Zh =0,9). Такое колесо имело на 25—30% меньшее число оборотов, чем ветроколеса ТВ-5 и УТВ-5. Однако и это не помогло так же, как не улучшило условий работы насосного агрегата Д-5 и уравновешивание веса штанг с помощью балансиров.

Балансир или противовес обычно представляет собой коромысло, один конец которого соединен со штангой, а другой — с грузом или пружиной. Коромысло имеет возможность качаться относительно неподвижной оси. Груз или пружина подбираются так, чтобы уравновесить вес штанг насоса. Чтобы избежать ударов в насосе ветродвигателя Д-5, рекомендовалось устанавливать начало ограничения мощности при меньших скоростях ветра, иными словами, снижать возможное число оборотов ветроколеса. Но это приводило к неполному использованию мощности ветродвигателя. Конечно, такой путь улучшения работы насосного агрегата не может быть оправдан и принят.

Кроме тогр, отсутствие понижающей передачи от ветроколеса к кривошипу насоса привело к тому, что момент вращения на кривошипно-шатунном механизме был равен моменту вращения на ветроколесе. Таким образом, ветродвигатель Д-5 имел момент вращения на кривошипно-шатунном механизме насоса примерно в 3—4 раза меньший, чем у ветродвигателей ТВ-5 и УТВ-5.

Отсюда становится ясным, почему такой ветронасосный агрегат начинал работать при больших скоростях ветра. Скорость ветра, при которой агрегат Д-5 страгивался с места, составляла 6—7 м в секунду, в то время как насосные агрегаты ТВ-5 и УТВ-5 начинают работать уже при скорости ветра 3—3,5 м в секунду.

Изобретателем В, Ф. Баландиным (авторская Заявка № 14552) взамен металлических опор для баков и ветродвигателей предлагается использовать железобетонные (рис. 55).

Если для устройства водонапорных башен бетон используется достаточно широко, так как бетон прекрасно выдерживает сжимающие нагрузки, то вопрос об использовании этих башен для

установки ветродвигателей еще не получил практического разрешения. Большие ветровые нагрузки на ветроколесо будут вызь-вать значительные изгибающие напряжения в тонкостенном бето-

Рис. 55. Ветродвигатель на железобетонной водонапорной башие (предложение В. Ф. Баландина): / — ветроколесо, 2 — головка ветродвигателя. 3 — хвост, 4 — коробка передач, 5 — площадка поворотная, 6 — пружина регулирования, 7 — трап к ветроколесу, 8 — башня железобетонная, 9 — перила над баком, 10 — утеплитель бака. и -> лестница, 12 — лестница; 13 — лестница винтовая, 14 — вал ветродвигатели,

15 — фуидамеят.

не и это может потребовать упрочнения стенок башен, а следовательно, их утяжеления и удорожания. В этой части предстоит большая работа по созданию различных конструкций железобетонных и бетонных опор для ветронасосных агрегатов, их расчету и по обоснованию технико-экономических показателей их применения. Изобретатели и рационализаторы должны включиться в эту работу по замене металлоконструкций опор ветронасосных и ветросиловых установок железобетонными и бетонными.

Заканчивая рассмотрение серийных ветронасосных агрегатов, мы можем заключить, что они имеют целый ряд недостатков, а

также то, что почти все они работают с поршневыми насосами, , которые, в свою очередь, требуют внесения ряда конструктивных изменений.

Рационализаторские предложения по насосному оборудованию

Неудовлетворительная работа

ill___7boc03-i--1

Рис. 56. Безманжетный поршневой

насос М. И. Михайлова: I — поршень, 2 — кольцевые проточки.

насосных агрегатов вызывает естественное стремление изобретателей и рационализаторов улучшить конструкции поршневых насосов, сделать их пригодными для работы с быстроходными ветродвигателями на всех режимах, наиболее полно загрузить ветродвигатель, а также создать такие новые способы подъема воды,- которые дали бы возможность сделать работу ветронасосных агрегатов наиболее эффективной.

Многочисленные предложения по ветронасосным агрегатам и оборудованию к ним целесообразно классифицировать по трем группам:

1.Предложения шо улучшению конструкций поршневых насосов и повышению их эксплуатационной надежности.

2.Предложения по использованию быстроходных ветродвигателей для работы с поршневыми насосами и обеспечению на всех режимах полной загрузки ветродвигателей при работе с этими насосами.

3.Предложения по новым способам подъема воды, по использованию насосов с пневматическим, гидравлическим, электрическим и другими приводами.

Of

Безманжетвнй иасосК ПСрВОЙ ГруППС ПрСЖДе ВССГО СЛСДуСТ

м. и. Михайлова отнссти безмзнжетный поршневой насос

(Авторское тельство ^ МиХЗЙЛОВа (рИС. 56). КЗК СЛСДуСТ ИЗ

самого назвзния, этот нзсос отличзется от обычного поршневого тем, что его поршень не имеет мзнжет — этой сзмой ненздежной, быстроизнашивзющейся чзсти нзсоса.

.Поршень нзсосз / выполнен цилиндрическим и имеет кольцевые проточки 2. Нзличие проточек создзет кзк бы лзбиринтное уплотнение. Водз, прежде чем пройти из прострзнствз нзд поршнем впрострзнство под поршнем насосз, должнз проделзть длинный путь.по проточкам со знзчительной потерей скорости пере-текзния.

Недостаток нзсосз Михзйловз заключзется в том, что при его изготовлении требуется более высокзя точность обрзботкн и ббльшая чистотз поверхностей поршня и цилиндра, чем для обычных поршневых нзсосов. Небольшой износ рабочей поверхности как поршня, так и цилиндра, что весьмз возможно при по-дзче воды, несущей песок, может привести к знзчительному снижению производительности насоса. Ремонт такого насоса в случае износа цилиндра и поршня может быть произведен только в условиях специализированных мастерских, но не в условиях колхоза. Насос Михайлова заказан промышленности к выпуску большой серией, но в ветронасосных агрегатах пока не получил широкого распространения и не применяется.

Замена в насосах кожаных манжет ман-замен™меТм1нже1 жстэми ИЗ кожеззменителей, резины, стали, а также компрессионными кольцами (аналогичных кольцам двигателей внутреннего сгорания-), как это предлагалось многими изобретателями, не дала до сих пор положительного результата. Манжеты из кожезаменителей и резины быстро изнашиваются, а стальные манжеты и компрессионные кольца при небольиюй скорости поршня насоса не дают необходимого уплотнения.

Ходоуменьшители

Ко второй группе предложений можно отнести многочисленные предложения по механизмам, обеспечивающим из.мёнение производительности насоса таким образом, чтобы мощность, потребляемая им, соответствовала бы максимальной мощности, развиваемой ветродвигателем.

Для этого есть два пути:

1.Менять в зависимости от скорости ветра число качаний штанги насоса.

2.Изменять в зависимости от скорости ветра ход поршня.

Первый путь вынуждает изменять в процессе работы ветродвигателя передаточные отношения от ветроколеса к насосу, что может быть достигнуто, например, применением автоматически управляемых бесступенчатых передач. При этом число качаний

Ходоуменьшитель И. Ф. Пулнна

(Авторская заявка № 12260)

ДОЛЖНО изменяться пропорционально кубу изменения скорости ветра.

Поскольку включение передачи с автоматическим регулированием сильно усложняет агрегат, то основные усилия изобретателей для обеспечения полной загрузки ветродвигателя при всех скоростях ветра меньше расчетных направлены по второму пути.

Для этого предлагаются различные ходоуменьшители, т. е. устройства, дающие возможность автоматически изменять ход поршня пропорционально квадрату скорости ветра или, что то же самое, пропорционально квадрату числа оборотов.

Рассмотрим некоторые конструкции ходоуменьшителей.

Этот ходоуменьшитель /рис. 57) представляет собой кривошипный механизм специальной конструкции. Кривошипное колесо 1 имеет две взанмноперпендикулярные прорези, в одной из которых (в прорези 2) перемещается сухарь 3 с пальцем кривошипа 4. Сухарь соединен с винтом 5, имеющим нарезку с большим шагом, который входит в гайку-барабан 6. На гайке-барабане навиты в противоположные стороны два тросика регулятора 7, один из которых соединен с грузом регулятора 8, а второй — с пружиной регулятора 9. Груз регулятора имеет возможность перемещаться под действием центробежных сил вдоль прорези 10.

Если ветродвигатель работает до вступления в действие регулятора мощности, то при увеличении скорости ветра возрастает число оборотов ветроколесаи кривошипного колеса. При этом груз 8 ходо-уменьшителя под действием возросшей центробежной силы переместится по прорези 10 к ободу колеса 1 и повернет гайку - барабан 6. Винт 5 переместится относительно гайки-барабана, отведет палец кривошипа 4 на больший радиус, увеличит ход поршня и, следовательно, загрузку ветродвигателя. Так как усилия, действующие на груз, пропорциональны квадрату числа оборотов, то и перемещения его будут пропор-76

Рис. 57. Ходоуменьшитель И. Ф. Пулина:

/ — кривошипное колесо, 2 — прорезь для перемещения сухаря, 3 — сухари, 4 — кривошип , 5 — винт, 6 — гайка-барабан, 7 — тросик регулятора, 8 — груз регулятора, 9 — пружина регулитора, 10 — прорезь дли груза.

циснальны также примерно, квадрату числа оборотов ветродвигателя.

В этой конструкции, чтобы обеспечить значительные перемещения пальца, необходимо иметь большие перемещения груза регулятора, а следовательно, большой диаметр колеса кривошипа.

Рис. 58. Автомат для изменения хода поршня насоса, приводимого от ветродвигателя (предложение В. А. Иельского):

1 — гайка с пальцем кривошипа, 2 — шестерня, 3 — вннт, — гидравлический двигатель, 5, 6 — шестерни, 7,9 — вал, * — гидронасос, Ю — золотник, // — цилиндр, 12 — маслопровод, 13. 14 — труба, 15 — клапан.

Действительно, наличие гайки-барабана и винта требует для (5беспечения значительного перемещения сухаря нескольких десятков оборотов гайки-барабана, т. е. требует больших перемещений груза, а. следовательно, и длинных прорезей.

Кроме того, поскольку кривошипное колесо имеет малое число оборотов, то, чтобы создать необходимые усилия для перемещения пальца кривошипа, приходится увеличивать груз регулятора. Ходоуменьшитель И. Ф. Пулина получается больших размеров