МАХОВИК ВОХМЯНИНА ПЕРЕМЕННОГО МОМЕНТА ИНЕРЦИИ Российский патент 1994 года по МПК F16F15/30 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве аккумулятора кинетической энергии, например, на космических летательных аппаратах.

Известен маховик переменного момента с вертикальной осью вращения, состоящий из диска с полостью по периферии для рабочей жидкости, коническую камеру для рабочей жидкости с диаметром основания, меньшим внутреннего диаметра полости, а указанная полость разделена перегородками на отсеки в виде секторов, сообщающихся с камерой через отверстия [1].

Ограниченная область применения, а также значительные габариты в статическом положении является недостатком этого устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является маховик переменного момента инерции, содержащий полую камеру из эластичного материала в форме эллипса, заполненную жидкостью и закрепленную на валу [2].

Недостатком этого устройства является низкое КПД, так как при передаче энергии маховику часть ее идет на нагрев жидкости, так как разные слои жидкости трутся друг о друга прежде чем принять скорость, равную скорости камеры; это также ведет к увеличению времени выхода маховика на максимальный момент инерции при заданной скорости.

Целью изобретения является повышение КПД и увеличение быстродействия выхода на максимальный момент инерции при заданной скорости.

Это достигается тем, что маховик переменного момента инерции, содержащий полую камеру из эластичного материала в форме эллипса, заполненную рабочей жидкостью и закрепленную на валу, дополнительно содержит по меньшей мере одну перегородку из эластичного материала, размещенную внутри камеры.

На фиг. 1 изображен предлагаемый маховик переменного момента инерции в исходном состоянии; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - маховик в одном из возможных рабочих состояний.

Маховик переменного момента инерции содержит полую камеру 1, выполненную из эластичного материала в форме эллипса и заполненную рабочей жидкостью 2, и закрепленную на валу 3, установленному в опорах 4 вращения. Во внутренней полости камеры 1 установлена перегородка 5, которая может быть выполнена как жесткой, так и эластичной. При выполнении перегородки 5 из эластичного материала происходит увеличение максимального момента инерции за счет того, что оболочка камеры может увеличиваться на большее расстояние от вала 3.

Маховик переменного момента инерции работает следующим образом.

В начальный момент, когда скорость вращения маховика равна нулю, жидкость 2 под действием упругих сил материала камеры 1 находится у вала 3 в положении, показанном на фиг.1. Таким образом облегчаются условия разгона маховика.

При вращении маховика рабочая жидкость 2, увлекаемая перегородкой 5 под действием центробежных сил, отходит от вала и происходит растягивание оболочки 1 и момент инерции увеличивается, при уменьшении оборотов маховика жидкость 2 снова приближается к валу 3.

При этом необходимо иметь в виду, что степень растяжения оболочки 1 определяется также количеством имеющегося в оболочке воздуха. При отсутствии в оболочке воздуха оболочка будет растягиваться в виде диска.

Работа маховика в условиях космического пространства при отсутствии сил гравитации может происходить при любом положении оси вращения маховика.

Использование: в качестве аккумулятора кинетической энергии. Сущность: маховик переменного момента инерции содержит полую камеру 1, закрепленную на валу 3, выполненную из эластичного материала в форме эллипса и заполненную рабочей жидкостью 2. Во внутренней полости камеры 1 установлена перегородка, которая может быть выполнена как жесткой, так и эластичной. 3 ил.

Маховик переменного момента инерции, содержащий полую камеру из эластичного материала в форме элипса, заполненную рабочей жидкостью и закрепленную на валу, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одной перегородкой из эластичного материала, размещенной внутри камеры.