МАХОВИК ПЕРЕМЕННОГО МОМЕНТА ИНЕРЦИИ Российский патент 1996 года по МПК F16F15/30 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции маховиков, и может быть использовано для создания равномерного хода машин, кратковременного повышения мощности устройств.

Известен маховик переменного момента, содержащий корпус, размещенный в нем вал и аккумулирующий элемент, жестко закрепленный на валу. В этом маховике аккумулирующий элемент выполнен в виде дисков из эластичного упругого материала, а края их центральных отверстий жестко зафиксированы на валу 1.

В качестве прототипа выбран маховик, содержащий корпус, размещенный в нем вал и аккумулирующий элемент, жестко закрепленный на валу. Аккумулирующий элемент выполнен в виде состоящих из упругих пластин и расположенных в равномерно распределенных по окружности радиальных плоскостях пакетов, сопряженных между собой боковыми гранями и жестко закрепленных средней частью на валу при помощи обоймы, вставок и фиксирующих элементов 2.

Недостатком устройства-прототипа является его сравнительно низкая энергоемкость вследствие недостаточной жесткости упругих пластин.

Целью изобретения является повышение энергоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в маховике, содержащем корпус, размещенный в нем вал и аккумулирующий элемент в виде состоящих из упругих пластин и установленных в равномерно расположенных по окружности радиальных плоскостях пакетов, сопряженных между собой боковыми гранями и жестко закрепленных средней частью на валу при помощи обоймы, вставок и фиксирующих элементов, аккумулирующий элемент снабжен двухконусной спиральной пружиной сжатия, расположенной концентрично с валом, причем вершины конусов обращены друг к другу, а основания опираются на наружные поверхности пакетов упругих пластин.

На фиг.1 представлена схема маховика; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1.

Маховик переменного момента инерции содержит корпус 1, размещенный в нем вал 2 и аккумулирующий элемент 3, жестко закрепленный на валу 2. Аккумулирующий элемент 3 выполнен в виде состоящих из плоских упругих пластин 4 и расположенных в равномерно распределенных по окружности радиальных плоскостях пакетов 5, сопряженных между собой боковыми гранями 6 и жестко закрепленных средней частью 7 на валу 2 при помощи обоймы 8, вставок 9 и фиксирующих элементов 10 в виде гаек. Аккумулирующий элемент 3 снабжен двухконусной спиральной пружиной сжатия 11, расположенной концентрично с валом 2, причем вершины конусов обращены друг к другу, а основания конусов опираются на наружные поверхности пакетов 5 упругих пластин 4.

Вставки 9 выполнены в виде усеченных пирамид с количеством граней 12 по числу пакетов 5, концентрично установлены на валу 2, жестко закреплены на последнем и зеркально расположены по отношению друг к другу меньшими основаниями 13, а сопрягаемые поверхности 14 и 15 обоймы 8 и аккумулирующего элемента 3 соответственно аналогично по форме.

Маховик переменного момента работает следующим образом.

Когда маховик неподвижен, пакеты 5 упругих пластин 4 занимают по отношению к оси вала 2 положение, обусловленное формой вставок 9 и обоймы 8, а двухконусная спиральная пружина сжатия 11 находится в недеформируемом состоянии. При вращении маховика, по мере увеличения условий скорости, пакеты 5 упругих пластин 4 изгибаются под действием центробежных сил, преодолевая усилие пружины 11 и тем самым сжимая ее. При этом центр тяжести пакетов 5 со складывающейся двухконусной спиральной пружиной 11 удаляется от оси вала 2, и, следовательно, увеличивается суммарный момент инерции маховика. По мере уменьшения угловой скорости центры тяжести пакетов 5 упругих пластин 4 под действием собственных сил упругости и силы упругости двухконусной спиральной пружины сжатия 11 возвращаются в исходное положение. Таким образом обеспечивается саморегулирование момента инерции маховика в зависимости от угловой скорости его вращения. При увеличении угловой скорости накапливается, а при уменьшении выделяется не только кинетическая энергия вращающегося маховика, но и потенциальная энергия изогнутых пластин и сжатой двухконусной спиральной пружины, причем она тем больше, чем больше суммарная жесткость пружины и упругих пластин.

Использование предлагаемого маховика переменного момента инерции позволяет значительно увеличить энергоемкость по сравнению с прототипом при незначительном усложнении конструкции, что дает возможность применять его в машинах большой мощности.

Использование: для создания равномерного хода машин, кратковременного повышения мощности устройств. Сущность: маховик переменного момента инерции содержит корпус 1, размещенный в нем вал 2 и аккумулирующий элемент 3, жестко закрепленный на валу 2. Аккумулирующий элемент 3 выполнен в виде состоящих из плоских упругих пластин 4 и расположенных в равномерно распределенных по окружности радиальных плоскостях пакетов 5, сопряженных между собой боковыми гранями 6 и жестко закрепленных средней частью 7 на валу 2 при помощи обоймы 8, вставок 9 и фиксирующих элементов 10 в виде гаек. Аккумулирующий элемент 3 снабжен двухконусной спиральной пружиной сжатия 11, расположенной концентрично с валом 2, причем вершины конусов обращены друг к другу, а основания конусов опираются на наружные поверхности пакетов 5 упругих пластин 4. 3 ил.

Маховик переменного момента инерции, содержащий корпус, закрепленный на валу, расположенный в корпусе аккумулирующий элемент в виде пакетов пластин, расположенных равномерно по окружности в радиальных плоскостях и закрепленных в средней части на валу обоймой, отличающийся тем, что, с целью повышения энергоемкости, он снабжен двухконусной пружиной сжатия, охватывающей пакеты пластин, вершины конусов направлены встречно, а их основания оперты на концы пакетов пластин.