Устройство с переменным моментом инерции Советский патент 1981 года по МПК F16F15/30 F16H33/02 

(54) УСТРОЙСТВО С ПЕРЕМЕННЫМ МОМЕНТОМ ИНЕРЦИИ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к инерционным ак кумуляторам энергии,,и может быть использована в качестве устройства с переменным моментом инерции. Известен маховик с переменшлм МО ментом инерции, в инерционном вибраторе, содержащем элемент сцепления, закрепленный на валу и контактирующим с маховиком С1 . Наиболее близким к предлагаемому является устройство с переменным моментом инерции, содержащее размещенный на валу маховик в видеполого корпуса, заполненного жидкостыо, Кор пус жестко закреплен на валу, и выпо йен в виде радиальнр расположеншле, цилиндров с поршнями, установленшлда с возможностью радиального перемещения 2. Недостатком известных устройств является высокая постоянная времени регулирования момента инерции в сбязи с конструктивными особенностями этих устройств. Цель изобретения - уменьшение постоянной времени регулирования момента инерции. Поставленная цель достигается тем что в устройстве с переменным моментом инерции, содержащем размещен- . ный на валу, маховик, вкшочакпций полый корпус, заполненный жидкостью, корпус установлен на валу с возможностью врсщения, жидкость-злектрореологичес- кая, а маховик снабжен размещенными в корпусе, вгыполненгйлми из токопроводящего материала и злектрически изолированными один от другого двумя коническими дисками, обращенными друг к другу коническими поверхностями и жестко связанными с валом. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - график зависимости вязкости У) электрореологической жидкости от напряжен3ности Е электрического поля;на фиг.Зпрофиль конических дисков маховика; на фиг.4-график зависимости вязкости И электрореологйческой жидкости от элект рического напряжения V и радиуса R дисков маховика; на фиг. 5 - зависимост напряженности Е электрического поля -от радиуса R дисков маховика. Устройство содержит размещенный на валу 1 маховик, включающий полый Kopnyt 2, заполненный жидкостью 3, Корпус установлен на валу 1 с возможностью вращения на подшипниках 4, жидкость 3 - электрореологическая, а маховик снабжен разме1ценнь1ми в корпу се 2 выполненными, из токопроводящег материала и электрически изолированиыми один от другого с помощью трконёпроводящей прокладки 5 двумя кояическими дисками 6 и 7, обращенными друг к другу коническими поверхностями 8 и 9 и ясестко связанными с валом 1 . Диски 6 и 7 маховика через контакты 1.0 и 11 присоединены к источнику эле трического напряжения 12. Устройство работает следующим образом. Электрореологическая жидкость 3 обладает свойством менять свою вязкость Vj при достижении некоторого значения напряженности Е электрического поля (фиг,2-5). Эффективная вязкость электрореоло гической жидкости 3 растет приблизительно в параболической зависимости от напряженности Е электрического по ля до достижения определенного значения напряженности 4Е.рЭлектрическо го поля, когда эффективная вязкость f перестает зависить от напряженнос ти Е электрического поля и достигает полного затвердения электрореологической жидкости 3 (фиг.2), При Приложении определенного значения электрического напряжения V контактами 10 и II, между коническим поверхностями 8 и 9 дисков 6 и 7 соз дается напряженность Е эле.ктрическог поля и жидкость 3, ра сположенная в пространстве между дисками 6 и 7 выполнены конической формьк величина на пряженности Е электрического поля не динакова и наибольшая в том месте, где расстояние между поверхностями 8 и 9 наименьшее, т,е, ближе центра ди ков б и 7 маховика (фиг, 5). Таким образом, злектрореологическая жидкость 3 в первую очередь затвердевает ближе к центру дисков 6 и 04 7 и зависит от радиуса R дисков 6 и 7 (фиг, 3). При достижении определенного значения электрического напряжения (фиг, 4)достигается полное затвердение; электрореологической жидкости. Момент инерции зависит от величины электрического напряжения Е. Таким образом, можно менять момент инерции устройства. При повьшении электричесKOfo напряжения V момент инерции возрастает до тех пор пока электрореологическая жидкость 3, расположенная между коническими поверхностями 8 и 9 дисков 6 и 7 маховика полностью затвердевает и тогда момент инерции f становится постоянным. Электрореологическая жидкость 3, затвердев под воздействием напряженности Е электрического поля, быстро становится жидкой при исчезновении этого поля. Вследствие этого, затвердевшая под воздействием напряженности Е электрического поля снова превращается в жидкость в направлении центра дисков 6 и 7. маховика. При уменьшении электрического напряжения V момент инерции уменьшается. Постоянная времени затвердевания жидкости, а тем самым постоянная времени регулирования момента инерции составляет доли м/с что в 4 раза меньше, чем в известном устройстве. Формула изобретения Устройство с переменным моментом инерции, содержащее размещенный на валу маховик, включающий полый корпус, заполненный жидкостью, отличающееся тем, что, с целью уменьшения посяоянной времени регулирования момента инерции, корпус ус тановлен на валу с возможностью вращения жидкость-электрореологическая, а маховик снабжен размещенными в корпусе, выполненными из токопроводящего материала и электрически изолированными один от другого двумя коническими дисками, обращенными друг к другу коническими поверхностями и жестко связаны с валом. Источники информации, прииятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 242015, кл. В 06 В 1/16, 1968. 2.Патент США 3248967, кл, F 16 F 15/30, 1971 прототип).

% иг.

Фиг.З

fl

Фиг.