Маховик

Маховик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Сов(иалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12D7.79 (21) 2642663/25-28

1 (и> 8381 81

М Кда с присоединением заявки МF 16 F 15/30

F 16 Н 33/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15п6,81 Бюллетень No 22

Дата опубликования описания 15.06.81 (53) УДК 621 8..032.2-562 (088.8) (72) Автор .изобретения

Г.К.Овчаренко (71) Заявитель (54) МАХОВИК

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин, включающих инерционный аккумулятор энергии, в транспортных и энергетических системах. Известен маховйк, содержащий сту-. пицу, на которую .намотан обод из высокопрэчной ленты.(1).

Наиболее близким к изобретению

По технической сущности является маховик, содержащий ступицу, ссстоящую из двух сопрягаемых в диаметральной плоскости секций, и навитый на нее обод из непрерывного высокопрочногб материала, концы которого закреплены на соответствую" щей секции ступицы t2|, Недостатком известных маховиков являются их низкие энергоемкостные характеристики. Это объясняется тем, что наружныи диаметр боковых дисков ступицы, которые препятствуют смещению .витков относительно друг друга, примерно равенвнаружному диаметру маховика, а так как удельная прочность(гавр / Ppy материала ступицы, равная отношению прест дела прочности на разрыв G и плотности материала р ступицы ниже, чем

G J P g матеРиала обсДа, гДе Ввр ов о и /Π— предел прочности на разрыв и плотность материала обода, то предельная угловая скорость Жп,оп,, а следовательно, и энергия Т, запасенная маховиком, лимитируются удельной прочностью(з р /)" ° ступицы, а не обода. В процессе эксплуатации известного маховика также должна .быть исключена возможность возникновения дисбаланса за счет смещения отдельных витков обода относительно ступицы, поэтому ступица должна обладать требуемой жесткостью, которая достигается за счет увеличения толщины боковых дисков и расположен-. ной между ними цилиндрической проставки. Это приводит к увеличению массы ступицы и вынуждает изготавливать ее иэ изотропного высокопроч.

20 ного материала. Однако существующие изотропные высокопрочные материалы имеют в поковках предел прочности, не превышающий 109.1,5 109м/м (100150 кг/мм ), в то время как предел прочностиб8р высокопрочных нитевидных материалов, например стекловолокно, имеет(з8р=2,1"-3,5 ° 109 н/м, т.е. и удельная прочность Г8р (р у высокопрочных нитевидных материалов значительно выше, чем у изотропных

838181

20 материалов. Опасность разрушения массивной ступицы вынуждает принимать при расчетах коэффициент запаса прочности К=2 или помещать маховик в.прочный, а следовательно, тяжелый кожух. Это ухудшает эксплуатационные характеристики устройства, в котором используется маховик. Кроме того, наличие концентрации напряжения в ступице известного устройства (в области перехода от боковых дисков к цилиндрической проставке) снижает надежность маховика в целом. Цель изобретения - повыаеиие энергоемкастных характеристик, в частности отношения .т/м, t/у, где.

Т вЂ . энергия, аккумулируемая махо- викому M - масса маховикау V — объем, сметаемый маховиком. Указанная цель достигается тем, что в маховике содержащем ступицу, состоящую из двух сопрягаемых в диаметральной плоскости секций, и навитый на нее обод из непрерывного высокопрочного материала, концы которого закреплены на соответствующей25 секции ступицы, обод навнт из ленты, поперечные сечения .которой выполнены переменными по длине на участке перехода с одной секции на другую таким образом, что моменты ииерций сечения ленты в середине участка перехода относительно собственных центральных осей равны по величине.

На фиг.1 изображен маховик, общий вид, частичный разрез; на фиг.2 отрезок ленты; из которой навит обод на участке перехода с одной секции, обода на другую (тканая лента), внешний виду на фиг.3 - изотропная лента на участке перехода, 40 внешний вид, на фиг.4-7 трансйормация формы поперечного сечения тка нон ленты на участке перехода с одной секции обода на другую, разрезы А А, Б-Б, В-В,. Г-Г, Д-Д, Е-Е, 45

Ж-Ж на фиг.2;на фиг.8 - маховик в изометрической проекции с частично размотанным ободом на участке перехода с одной секции обода на другую, внешний вид. 50

Маховик содержит ступицу, состоящую из двух соосных сопрягаемьх в .диаметральной плоскости секций 1 и 2, и навитый на нее обод 3 из непрерывного высокопрочного материала в виде ленты 4,концы 5 и 6 которого закреплены на секциях 1 и 2 соответственно. Поперечные сечения ленты выполнены переменными по длине на участке 7 перехода с одной секции

1 на другую секцию 2 таким образом,,что моменты инерций сечения ленты в середине участка 7 перехода относнтельно собственных центральных осей равны по величине.

Маховик работает следующим об- разом.

При вращении маховика концы 5 и 6 ленты 4, закрепленные на поверхности секции 1 и 2 ступицы, практически не влияют на прочность наружных витков обода 3 ° Плавное изменение формы и размеров поперечных сечений наружных витков обода

3 на участке 7 перехода с одной секции 1 на другую 2 не вызывает снижения величины предельно допустимой угловой скорости маховика, которая определяется из условия прочности материала обода.

Формула изобретения

Маховик, содержащий ступицу, состоящую из двух сопрягаемых в диаметральной плоскости секций, и навитый на нее сбсд из непрерывного высокопрочного материала, концы которого закреплены на соответствующей секции ступицы, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения э нергоемкостных характеристик, обод навит из ленть|, поперечные сечения которой выполнены переменными по длине на участке перехода с одной секции на другую таким образом, что мсменты инерций сечения ленты в середине участка перехода относительно ссбственных центральных осей равны по величине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 582423, кл. F 16 F 15/30, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 507729, кл. F 16 F 15/30, 1973 (прототип) .

838181

Составитель В.Штукарев

Техред Н. Бабурка Корректор М.Демчик

Редактор Ю.Петрушко

Филиал ППЦ Патент, г.уагор<щ, ул.Проектная,4

° ааВЭВЮВЮю ВВ

Заказ 4366/46 Тира к 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР ..go делам ивобретений и открытий

113035., Москва, K-35, Раушская наб., д.4/5