Устройство для аккумулирования механической энергии Советский патент 1984 года по МПК F03G1/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для аккумулирования механической энергии за счет деформации упругого звена, я может быть использовано в качестве пружинного двигателя для привода различных механизмов, например заводных игрушек, а также в качестве амортизатора двустороннего действия для поглощения энергии динамических нагрузок.

Известно устройство для аккумулирования механической энергии, содержащее катушку с намотанной на нее упругой растяжимой лентой l .

Недостатками этого устройства являются наличие значительных потерь энергии из-за трения между витками ленты, а также возможность аккумулирования энергии при вращении катушки только в одну сторону.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для аккумулирования- механической энергии, содержащее две параллельные катушки, соединенные между собой упругой растяжимой лентой и связанные дополнительной кинематической связью 2j .

Недостатками этого устройства являются сложность его конструкции, обусловленная наличием промежуточного шкива для направления упругой ленты при перематывании ее с одной катушки на другую и необходимостью привода для перемещения этого шкива параллельно оси катушек при перематывании ленты, а также ограниченна область его применения вследствие аккумулирования энергии при вращении катушек только в одну сторону.

Цель изобретения - упрснцецие конструкции и расширение области применения путем обеспечения двустороннего действия.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для аккумулирования механической энергии, содержащем две параллельные катушки, соединенные между собой упругой растяжимой лентой и связанные дополнительной кинематической связью, последняя выполнена в виде соосно прикрепленных к каждой катушке зубчатых колес, находящихся во внешнем зацеплении друг с другом, упругая лента намотана на катушки противоположными сторонами с начальным натягом, при этом . передаточ1.ое отношение дополнительной кинематической связи равно обратной величине соотношения диаметров связываемых ею катушек.

На чертеже представлена кинематическая схема устройства для аккумулирования механической энергии.

Устройство содержит две параллельно установленные катушки 1 и 2,

соединенные между собой упругой растяжимой лентой 3, которая намотана на катушки 1 и 2 противоположными сторонами с начальным натягом для создания давления витков ленты 3 друг 5 на друга и предотвращения, их вэ.аимного проскальзывания за счет возни-, кающей при этом силы трени.. Катушки 1 и 2 связаны, кроме того, между собой дополнительной кинематическрй

0 связью, выполненной в виде соосно жестко прикрепленных к катушкам 1 и 2 зубчатых колес соответственно 4 и 5, которые входят в зацепление между собой. Соотношение диаметров

5 зубчатых колес 4 и 5 равно соотношению диаметров связываемых ими катушек, таким образом, передаточное отношение дополнительной кинематической связи равно обратной, величине

Q соотношения диаметров связываемых ею катушек, которое может быть равным 1:1, а также быть меньше или больше указанного.

Устройство находится в равновесии

5 тогда, когда момент, действующий на катушку 1, равен по величине моменту, действующему на катушку 2. Это условие выполняется в том,случае, когда соотношение диаметров наиболее уда- . ленных от центров катушек 1 и 2 витков упругой ленты 3 такое же,как и соотношение диаметров самих катушек 1 и 2,и равно соотношению диамет ров зубчатых колес 4 и 5.При этом упругая лента 3 проходит над точкой

5 соприкосновения начальных диаметров зубчатых колес 4 и 5.

Устройство работает следующим , образом.

0 Энергонакопление устройства произ водится при вращении одного из зубчатых колес 4 и 5 от постороннего источника механической энергии в одном или другом направлении от положа5 ния равновесия. При вращении от постороннего источника механической энергии (на чертеже ие показан) с постоянной угловой скоростью зубчатого колеса 4 по часовой стрелке связан- ное с ним зубчатое колесо 5.вращается в обратном направленииf в результате чего во вращение приводятся и жестко связанные с ним катушки 1 и 2, а упругая лента 3 с катушки 2 ; перематывается на катушку 1. При этом

5 диаметр витков упругой ленты 3, наматываемых на катушку 1/ возрастает, а витков, сматываемых с катушки 2, уменьшается. Вследствие изменения диаметров витков соответственно воз0 растает линейная скорость участков упругой ленты 3, набегающих на катушку 1, -и з меньшается линейная скорость участков, сбегающих с катушкц 2. Таким образом, с поворотом зуб5 жатого колеса 4 относительно положе

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, содержащее две параллельные катушки, соединенные между собой упругой растяжимой лентой и связанные дополнительной кинематической связью, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и расиирения области применения- путем обеспечения двустороннего действия, дополнительная кинематическая связь выполнена в виде со.осно прикрепленных к каждой катушке зубчатых колес, находящихся во внешнем зацеплении друг с другом, упругая лента намотана на катушки противоположными сторонами и с начальным натягом, при этом передаточное отношение дополнительной кинематической связи равно обратной величине соотношения диаметров связываемых ею катушек. § (Л с со N5 О 4::