Маховик Советский патент 1983 года по МПК F16F15/30 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в инерционных .аккумуляторах.

Известен маховик, содержащий центральную часть, корытообразный металлический барабан и обод, выполненный в виде навитой с натягом на барабан проволоки 13.

Недостатком этого маховика является его низкая надежность, особенно при высоких окружных скоростях вращения, так как происходит отслоение обода о барабана.

Цель изобретения - повышение надежности при высо-ких окружных скоростях вращения.

Указанная цель достигается тем, что в маховике, содержащем центральную часть, корытообразный барабан и обод выполненный в виде навитой с натягом на барабан проволоки, барабан и центральная часть выполнены из упругого материала, относительное удлинение которого при.нагружении центробежной силой больше, чем у материала обода в окружном направлении.

На чертеже изображен маховик. i

Маховик содержит центральную часть 1, связанный с ней корытообразный барабан 2 и обод 3, изготовленный из высокопрочной проволоки прямоугольного, круглого или иного сечения путем катушечной навивки с натягом на . барабан 2. в центральную часть 1 могут быть встроены мотор-генератор, магнитная муфта или другое средство для съема крутящего момента f на чартезке не noKa3aKHj .

Центральная чатзть 1 и барабан 2 выполнены из легкого упругого материала, относительное удлинение которого при нагружении центробежной силой больше, чем У материала проволочного обода 3 в окружном направлении, например из капрона.

Для эксплуатации в стационарных условиях, где на проволочный Обод не действуют динамические нагрузки, начало и конец проволочной, обмотки анкёруются в боковых щеках барабана при помощи, например клиновых анкеров (на чертеже не показаны J, а между витками проволоки находится смазка для обеспечения равномерного натяга всей проволоки обода. Такой обод при обрыве проволоки не дает осколков .

Для эксплуатации при больших динамических нагрузках на обод витки проволоки , с целью обеспечения их устойчивого взаимного расположения, свариваются друг с другим холодной диффузионной сваркой в вакууме, не влияющей на прочность материала, либо склеиваются, например клеем на эпоксидной основе. В этом случае обод работает как монолитный.

Маховик работает следующим образом.

Во время вращения при некоторой, так называемой высвобождающей угловой скорости должно происходить отслоение обода 3 от барабана 2. Однако поскольку относительное удлинение материала барабана 2 и центральной части 1 при вращении больше, чем у материала обода 3, этого не происхоДИТ-, а. Наоборот, по мере увеличения угловой скорости натяг между ободом 3 и барабана 2 увеличивается.

Вследствие ограничения деформации барабана 2 проволочным ободом 3, напряжения в барабане 2 при достижении напряжений в ободе 3 равных пределу его прочности, весьма малы (почти в 8 раз меньше предела прочности капрона

Прочность проволочного обода на разрыв значительно превышает прочность монолитного литого или кованого и запас кинетической энергии в нем выше (в 15 раз для обода со смазкой, ..в 5-6 раз для- омоноличенного обода ).

Предлагаемое изобретение повышает надежность маховика при высоких скоростях вращения за счет самоустановки обода и отсутствия отслоения его от барабана.

МАХОВИК, содержащий центральную часть, корытообразный барабан и обод, выполненный в виде навитой с натягом на барабан проволоки, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности при высоких окружных скоростях вращения, барабан и центрашьная часть .выполнены из упругого материала, относительное удлинение которого при нагружении центробежной силой больше, чем у материала обода в окружном направлении. 5 1 00 со СП