Маховик Советский патент 1992 года по МПК F16F15/30 

Фм.1

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к маховикам и механизмам с вращающимися массами, выполненным преимущественно из композитных материалов, и может быть использовано в энергетических системах в качестве аккумулятора механической энергии большой мощности и высокой удельной энергоемкости.

Известен маховик, содержащий коакси- ально установленные обод и ступицу, размещенные между ними упругие петлевые спицы и силовые стержни, установленные в спицах параллельно ступице, причем силовые стержни закреплены в ступице.

Известный маховик обладает недостаточной надежностью из-за невозможности обеспечения натяга спиц вследствие жесткого крепления силовых стержней к ступице.

Цель изобретения - повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что маховик, содержащий коаксиально установленные обод и ступицу, размещенные между ними упругие петлевые спицы и силовые стержни, установленные в спицах параллельно ступице, снабжен кольцами из композиционного материала или металла, охватывающими с натягом концы силовых стержней.

На фиг. 1 показан маховик в поперечном разрезе; на фиг.2-то же, вид сбоку; нафиг.З то же, соединение силовых стержней и охватывающих колец с упругими петлевыми спицами.

Маховик содержит обод 1, ступицу 2 и петлевые спицы 3. Спицы скреплены со ступицей 2 силовыми стержнями 4, размещенными в петлях 5 спиц 3, причем концы 6 и 7 стержней 4 скреплены охватывающими их кольцами 8 и 9. Коаксиально установленные силовые стержни 4 удерживают петли 5

спиц 3, прижимая их к осевым пазам 10 ступицы 2 под натягом.

Ступицы 2 и стержни 4 выполнены из высокопрочных металлов, например легированных сталей, титана и др., а энергоемкий элемент (обод) и спицы из полимерных композитов типа стекло-, органо- или углепластиков. Кольца 8 могут быть выполнены из высокопрочного металла или из композита методом непрерывной намотки нитевидного материала, а обод 1 - из композита.

Маховик работает следующим образом. От привода маховику передается вращение с высокими угловыми скоростями. От действия центробежных сил происходит деформирование элементов маховика: растяжение обода 1 и петлевых спиц 3 в радиальном направлении, Кольца 8 и 9, охватывая с натягом концы силовых стержней

4, обеспечивают надежное скрепление спиц со ступицей и, следовательно, надежность всей конструкции.

На экспериментальном образце маховика диаметром 330 мм со ступицей из спяава Д 16 Т, стержнями диаметром 25 мм из стали 45, спицами из органопластика на основе нити СВМ (относительное удлинение 3,5%), кольцами из углепластика на основе жгута УКН-5000 (относительное удлинение

1,2%) при статических испытаниях достигнут максимальный крутящий момент 210 Н х х м, что подтвердило его высокую надежность.

Формула изобретения

Маховик, содержащий коаксиально установленные обод и ступицу, размещенные между ними упругие петлевые спицы и силовые стержни, установленные в спицах параллельно ступице, отличающийся

тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен кольцами из композиционного материала или металла, охватывающими с натягом концы силовых стержней.

Фиг.2

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройству маховиков, вы- полненных преимущественно из композитных материалов. Цель изобретения - повышение надежности. Это достигается тем. что маховик содержит обод 1. ступицу 2, размещенные между ними упругие петлевые спицы 3, силовые стержни, установленные в спицах параллельно ступице, и кольца 8.9, обхватывающие с натягом концы силовых стержней. Ступицу 2 и стержни выполняют из высокопрочных металлов, а обод t, спицы 3 к кольца 8, 9 - из полимерных композитов. 3 ил. ел С 3 КЭ Ь ск о

Фиг.З