СУПЕРМАХОВИК Российский патент 1994 года по МПК F16F15/30 

Изобретение относится к механике и может быть использовано в отраслях промышленности, занятых изготовлением машин и оборудования с маховиками.

Известен супермаховик, выполненный в виде витого диска, выполненного из стальной ленты, намотанной на тело вращения из прочного материала, например текстолита [1].

Однако такой супермаховик имеет небольшую надежность вследствие отрыва обода от диска при вращении, поскольку обод приклеен к диску, а последний из-за центробежных сил увеличивается в диаметре. Это связано и с тем, что в данной конструкции нет противодействия центробежным силам в виде сил, стремящихся сжать маховик и оси вращения. Поэтому данный маховик не может накопить значительную энергию и передать ее на нагрузку.

Целью изобретения является повышение эффективности супермаховика за счет увеличения прочности обода.

На чертеже изображен супермаховик, разрез.

Он состоит из полого корпуса 1 в виде плоского цилиндра, имеющего в центре одной из крышек отверстие для выпуска. Корпус может быть вакуумированным для уменьшения потерь на трение об воздух. Внутри корпуса 1 установлен маховик 2, состоящий из обода 3, выполненного из стального цилиндра, поверх которого намотана стальная лента, склеенная между витками. Обод 3 также может быть и монолитным из стали и другого ферромагнитного материала. Торцы обода 3 соединены с диском 4, образованным двумя плоскими дисками из немагнитного материала (например, дюралюминий, титан, пластик и др.). Диск осуществляет передачу энергии на обод 3 и снятие этой энергии. Диск соединен с валом, выполненным в виде полой трубки, возможно наличие подшипников. Вал установлен на закрепленной на корпусе 1 оси 7. На этой оси внутри диска 4 закреплен постоянный магнит, выполненный в виде кольца 5, полюсы которого расположены по торцам. С обеих сторон магнит охватывают шайбы 6, выполненные из мягкого ферромагнитного материала с небольшим магнитным сопротивлением. Шайбы 6 приклеены к торцам кольца 5 и несколько выступают над поверхностью кольца 5. Между шайбами 6 и ободом устанавливается минимально возможный магнитный зазор. Почти вся масса маховика сосредоточена в ободе 3. Вместо постоянного магнита может быть использован и элементомагнит. Возможно и одновременное использование и электро- и постоянного магнита. Шайбы, установленные противоположно на ободе и во встречной полярности, могут усилить эффект конструкции.

Супермаховик работает следующим образом,
При вращении маховика 2 вокруг оси 7 обод 3 приходит во вращение, одновременно обод 3 взаимодействует с сильной магнитной цепью, состоящей из кольца 5 и шайб 6. При этом центробежная сила, стремящаяся разорвать обод 3, уравновешивается силой магнитного притяжения, а также силой кристаллического притяжения в материале обода 3.

Увеличение диаметра обода 3 при этом не происходит, поскольку силовые магнитные линии магнита стремятся сократиться и поэтому противодействуют любому изменению расстояния от обода до шайб 6. Перемагничивания материала обода 3 не происходит, поскольку он вращается в однородном магнитном поле, которое охватывает его со всех сторон с одинаковой силой. Поскольку масса маховика 2 сосредоточена в ободе, то устройство может иметь большой момент инерции (важно для использования в качестве силового привода и гироскопа).

Изобретение относится к механике. В предложенном супермаховике обод разгружается от действия центробежной силы за счет наличия магнита в виде кольца и шайб, размещенных внутри обода и создающих силу магнитного притяжения, действующую в направлении, противоположном направлению действия центробежной силы. 1 ил.

1. СУПЕРМАХОВИК, содержащий корпус, размещенные в нем ось и обод, закрепленные на торцах последнего диски и магнит, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, ось жестко закреплена в корпусе, магнит выполнен в виде кольца и закрепленных на его торцах и жестко связанных с осью шайб, диаметр последних выбран больше диаметра кольца, диски выполнены из немагнитного материала, а кольцо охвачено ободом. 2. Супермаховик по п.1, отличающийся тем, что обод выполнен навитым из стальной ленты.