ПЬЕЗОГЕНЕРАТОР ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК H02N2/18 B60K25/10 B60K1/04 

Описание патента на изобретение RU2689378C2

Изобретение относится к электромеханическим преобразователям энергии, а именно к преобразователям, работающим на основе применения резонансных свойств пьезоэлектрических материалов, и может быть использовано в качестве отдельного устройства закрепляемого к колесной паре железнодорожного транспортного средства.

Изобретение может быть использовано в качестве источника переменного или постоянного тока на железнодорожном транспорте.

В настоящее время в мире существует множество предложений, патентов и действующих моделей устройств, преобразующих энергию разнообразных механических деформаций, сопутствующих природным явлениям, работе машин или движений человека в электрическую посредством пьезоэлементов (например, Mitcheson, P., «Energy Harvesting from Human and Machine Motion for Wireless Electronic Devices», Proceedings of IEEE, vol. 96, p. 1457, 2008; патенты US 6767161 B1, US 4739179 A, RU 2470452). Исследования в области создания подобных устройств ведутся рядом университетов и компаний. В англоязычной литературе появился специальный термин, обозначающий сущность таких преобразователей: Energy Harvesting. Все системы подобного типа являются открытыми, поскольку источники механических деформаций являются внешними по отношению к пьезоэлементам и связанным с ними электротехническими схемами. Поэтому в таких устройствах возможна генерация полезной электроэнергии, превышающей затраты энергии, необходимой для обеспечения работы самого устройства. В результате проведенного предварительного патентного поиска, устройств с преобразованием энергии при движении колесных железнодорожных транспортных средства в электрическую не найдено.

Техническим результатом предлагаемого решения является пьезоэлектрический генератор, устанавливаемый на колесной паре железнодорожного транспортного средства, выходная энергия которого может использоваться для разложения воды на кислород и водород водяного двигателя железнодорожного транспортного средства, а также может использоваться для эллипсоидных излучателей.

На фиг 1, 2 изображена железнодорожная колесная пара содержащая колеса 26, которые скреплены валом 25 концы которого посредством связей 27 связаны с вагонной тележкой 28. Корпус тележки связан с корпусами пьезогенераторов 29 которые могут располагаться вдоль осей Б-Б, С-С и через ролики 11, взаимодействуют с волнообразной соосно расположенной по отношению к валу твердой имеющей направляющие под ролики канавки 31 поверхностью 30 жестко соединенной с колесной парой. Пьезогенератор состоит из упора 10 на конце которого закреплен вращающейся ролик 11. Шток 8, взаимодействует через зазор с группой пьезоэлементов 7 расположенных между корпусом 28 и пластиной 12. Шток 8 содержит упорную пружину 14, необходимой жесткости. Между упором 10 и корпусом 28 расположена вторая ходовая пружина 13 с вставленным в нее ходовым штоком 9. Таким образом, пьезогенератор железнодорожного транспортного средства содержит колесную пару, связанную с вагонной тележкой, причем колесная пара содержит соосно жестко установленную волнообразную поверхность с перпендикулярно относительно оси вращения волнами которые взаимодействуют через направляющие канавки с роликами пьезогенераторов радиально установленных относительно оси вращения колесной пары, причем пьезогенераторы жестко связаны с вагонной тележкой.

Работа устройства заключается в том, что при движении колесного транспортного средства вращающаяся волнообразная поверхность действуя на ролик, перемещает через упор ходовой шток, который действуя на группу пьезоэлементов с заданной силой определяемой жесткостью пружины 14 вызывает выходное напряжение этой группы, которое подается на вход электронной схемы для дальнейшего получения необходимой выходной временной характеристики. При использовании опорной пружины повышенной жесткости предотвращается перегрузка пьезоэлементов.

Похожие патенты RU2689378C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО БЕСКОНТАКТНОГО ВРАЩЕНИЯ ОБОДА КОЛЕСА 2018
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2704640C2
УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕСА ПРИ ДВИЖЕНИИ КОЛЁСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2018
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2693337C2
ПЬЕЗОГЕНЕРАТОР 2015
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2665682C2
ИЗЛУЧАТЕЛЬ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ 2016
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2623623C2
СПОСОБ РАЗГРУЗКИ ГРУЗОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 2019
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2729752C2
СПОСОБ ПОГРУЗКИ ГРУЗОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 2019
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2710910C2
УСТРОЙСТВО РАЗБРАСЫВАНИЯ ПЕСКА 2016
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2621545C2
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО, БЕСПОДШИПНИКОВОГО ВРАЩЕНИЯ ОБОДА КОЛЕСА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2018
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2698259C2
УСТРОЙСТВО УМЕНЬШЕНИЯ УПЛОТНЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ДОРОГУ 2013
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2521504C2
СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОХОДИМОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, ШИНА КОЛЕСА С ВОЛНООБРАЗНЫМ ОБОДОМ 2014
  • Багич Геннадий Леонидович
RU2544464C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 689 378 C2

Реферат патента 2019 года ПЬЕЗОГЕНЕРАТОР ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к электротехнике, к электромеханическим преобразователям энергии и может быть использовано в качестве устройства, закрепляемого к колесной паре железнодорожного транспортного средства. Технический результат состоит в предотвращении перегрузки пьезоэлементов. Пьезогенератор содержит колесную пару, связанную с вагонной тележкой, содержащую соосно жестко установленную волнообразную поверхность с перпендикулярными относительно оси вращения волнами, взаимодействующими через направляющие канавки с роликами пьезогенераторов, радиально установленными относительно оси вращения колесной пары. Пьезогенераторы жестко связаны с вагонной тележкой. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 689 378 C2

Пьезогенератор железнодорожного транспортного средства, содержащий колесную пару, связанную с вагонной тележкой, отличающийся тем, что колесная пара выполнена с направляющими канавками с волнообразной соосной с валом поверхностью с перпендикулярными относительно оси вращения волнами, пьезогенераторы жестко связаны с вагонной тележкой и состоят из упоров, радиально установленных относительно оси вращения колесной пары, на концах которых закреплены с возможностью вращения ролики и подпружиненные штоки с пластинами, взаимодействующими с пьезоэлементами.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2689378C2

УСТАНОВКА ДЛЯ МОЙКИ ПРЕДМЕТОВ УХОДА ЗА БОЛЬНЫМИ 0
SU181774A1
0
SU173915A1
КОЛЕСО С ТРАНСФОРМАЦИЕЙ ЭНЕРГИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ 1995
  • Макарчук Михаил Михайлович
  • Шамашкин Александр Модестович
RU2085015C1
RU 2015128119 A, 10.05.2016
ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО 1992
  • Пименов Б.И.
  • Пивикова И.Б.
RU2048997C1
WO 2013171376 A1, 21.11.2013
Устройство для регулирования величины хода ползуна пресса 1987
  • Винокуров Владимир Сергеевич
  • Титов Валерий Александрович
SU1555143A1

RU 2 689 378 C2

Авторы

Багич Геннадий Леонидович

Даты

2019-05-28Публикация

2018-06-19Подача