Супермаховик Советский патент 1981 года по МПК F16F15/30 F16H33/02 

Изобретение относится к машино:строению, в частности к инерционньш акку14уляторам механической энергии, содержащим маховик. Известен супермаховик по.основном авт. св. 200359, установленный в заиоитном кожухе, содержащий обод из навитой высо1 опрочной ленты с за- . крепленными концами и диск, последний виток ленты не закреплен и выполнен с местным ослабленным сечение вблизи конца ленты, а между ободом и диском установлено упругое кольцо, жестко прикрепленное к ним. Витки ле ты скреплены между собой любым способом, не уменьшающим прочности ленты, например,, скреплены между собой связующим, преимущественно, полимерным П . Недостатком его является малая надежность, вследствие того, что при вращении маховика происходит его рас ширение, обусловленное упругостью материала обода. При этом в связующем в виде клеевой полимерной прослойки под концом ленты на наружном витке возникают большие сдвиговые и радиальные напряжения, обусловлент ные сдвигом в окружном направлении конца ленты относительно предыдущего витка, к которому он приклеен. Это приводит к разрушению полимерного связующего в зоне под концом ленты, что вызывает разрушение маховика при скоростях, ниже допускаемых прочностью ленты. Целью изобретения является повышение надежности крепления последнего витка. Указанная цель достигается тем, что в известном супермаховике, установленном в защитном кожухе, содержащем обод из навитой высокопрочной ленты и диск, последний виток ленты не закреплен и выполнен с местным ослабленным сечением вблизи кон- да ленты, а между ободом и диском установлено упругое кольцо, жестко прикрепленное к ним, витки ленты скреплены между собой любым способом не уменьшающим прочности ленты, например, скреплены между собой связующим, преимущественно, полимерным, при этом, связующее на участке с двух сторон от конца ленты армировано в окружном направлении высокопрочными волокнистыми элементами с модулем упругости большим, чем модул упругости связующего. На фиг. 1 изображен супермаховик; на фиг. 2 - узел t на фиг. 1. Установленный в защитном кожухе (на чертеже не показан) супермаховик содержит обод 1 из навитой высокопрочной ленты 2 с концами 3 и 4 и диск 5. Последний виток ленты 2 обода 1 не закреплен и вьтолнен с мест ным ослабленным сечением (на чертеже не показано) вблизи конца 4 лбйты 2, а между ободом 1 и диском 5 установлено упругое кольцо (на чертеже не показано), жестко нрикрепленйое к ним. Битки ленты 2 скреплены между собой связующим б, преимущественно полимерным, при этом Связующее 6 на участке с двух сторон от конца ,А лен ты 2 армировано в окружном направлении высокодрочными волокнистЫ14И элементами 7 с модулем упругости, большим, чем модуль упругости связующего 6например, при выполнении махавика из стальной ленты на эпоксидном связующем заполнителем могут быть ййти углепластика (соотношение модулей упругости примерно равно 1:100). Супермаховик работает следующим образом. При расширении супермаховика, выз ванном его вращением произойдет сдви конца 4 ленты 2 относительно предыдущего витка. Так как армирующие высокопрочные волокнистые элементы 7расположены частично в зоне больших сдвиговых деформаций (под лентой 2), а частично в зоне малых сдви говых деформаций (вне ленты 2), то они в основном будут препятствовать перемещениям конца 4 ленты 2. Сущеет 24 венное уменьшение деформаций приведет к уменьшению напряжений сдвига в связующем 6, за счет увеличения окружных напряжений в связующем 6, которые воспримут высокопрочные волокнистые элементы 7. Помимо этого интенсивность изменения напряжений сдвига в связуклцем 6 так же уменьшится. Это качественно можно показать, рассматривая предельные случаи жесткости связующего 6. Предполагая, что связующее 6 абсолютно жесткое в окружном направленШл, получим, что сдвиг конца 4 ленты 2 передастся без изменения в любую точку, где проложено абсолютно жесткое связующее 6. И наоборот, при абсолютной податливости связующего 6 сдвиг конца 4 не передается . Таким образом, с увеличением жесткости прослойки зона влияния сдвига конца 4 ленты 2 увеличится, то есть интенсивность изменения сдвиговых напряжений уменьшится. Б то же вреся известноi что радиальные напряжеШ1Я в связующем 6 тем больше, чем более интенсивно изменяются напряжения сдвига. Таким образом, использование армирующих высокопрочных воЛОКйИСТЫХ элементов уменьшит и радиальйЫё напряжения в связу1бщем, а следовательно, повысит надежность Крейлвяия конца последнего витка ленты. Формула изобретения Супермаховик по авт. св. №200359, отлич ающи йс я тем, что, с целью повьш1ения надежности крепления последнего витка ленты, связующее на участке с двух сторон от ленты армировано в окружном направле-, ют высокопрочными волокнистыми элементами с модулем упругости, большим чем модуль упругости связующего. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 200359, кл. F 16 F 15/30, 1966 (прототип).