Маховик переменного момента инерции

Маховик переменного момента инерции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сотоз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (51)М. Кл.

16 15/30

F 16 Н 33/02 (22) Заявлено 17. 07. 81 (21) 3318536/25-28 с присоединением заявки ре (23) Приоритет

Гкуаарствевввй кеявтет

СССР вв авлаи изобретений и втхрытий

Опубликовано 15.01 83. Бюллетень М 2 (53) УДК 621. 851..059.2"755 (088.8) Дата опубликования описания 18.01,83 (72) Авторы изобретения

M.Ä. Иаричев и lO.В. Журбенко

2

Х

Х З (7I) Заявитель

Воронежский технологический институт (54) МАХОВИК ПЕРЕМЕННОГО МОМЕНТА ИНЕРЦИИ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах и машинах, у которых в процессе работы происходит значительное изменение приведенной массы

5 механизма, что может отрицательно сказываться на работе машины особенно в периоды пуска и торможения, Известен маховик переменного момента инерции, содержащий обод, уста-то новленные в.нем с возможностью пере-мещения грузы и устройство для регулирования величины момента. В этом маховике грузы представляют собой радиально расположенные и размещенные 5 равномерно по окружности массы, на валу расположены подвижная вдоль вала и неподвижная ступицы, выполненные в виде контактных колец, обод представляет собой элементы, связи- to вающие грузы со ступицами, а устройство для регулирования величины момента выполнено в виде радиально .расположенных пластин из материала, 2 обладающего эффектом "термомеханической памяти", один конец каждой из которых связан с грузом, а дру гой - с соответствующей ступицей (1).

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, обусловленное тем, что для изменения момента инерции в сторону его увеличения под действием центробежных сил необходимо время для остывания пластин до температуры ниже интервала температур превращения.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в маховике переменного момента инерции, содержащем обод, установленные в нем с возможностью перемещения грузьь и устройство для регулирования величины момента, обод маховика выполнен в виде изогнутых труб, каждая из которых состоит из двух установленных на подшипниках прямолинейных с продольными прорезями на концах

9202 4

10

$0

3 98 и соединяющей их спиральной секций, грузы представляют собой размещенные в каждой трубе три группы -шаров с разным удельным весом, наиболее тяжелая из которых расположена между двумя остальными группами шаров с равным удельным весом, а устройство для регулирования величины момента инерции выполнено в виде винтовой передачи, включающей установленный на опорных стойках ходовой винт, направляющие для поступательного движения и установленные на ходовом винте и взаимодействующие с направляющими две гайки, имеющие диски с упорными пальцами, установленными в прорезях труб и контактирующими с шарами, Кроме того, направляющие для гаек выполнены в виде круглых штанг, жестко закрепленных на гайках и имеющих опоры скольжения, взаимодействующие с опорными стойками ходового винта.

Направляющие для гаек могут быть выполнены в виде телескопических труб, один конец которых закреплен на гайках, а другой - на опорных стойках ходового винта.

На фиг. 1 представлен предложенный маховик, вид сбоку; на фиг. 2разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3узел 1 на фиг. 1 (конструкция гайки и установка дисков); на фиг. 4вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - схема заполнения труб шарами с разным удельным весом.

Иаховик содержит обод 1, установленные в нем с возможностью перемещения грузы и устройство для регулирования величины момента. Обод 1 маховика выполнен в виде изогнутых труб 2, каждая из которых состоит из двух установленных на подшипниках 3 прямолинейных 4 с продольными прорезями 5 на концах 6 и 7 и соединяющей их спиральной 8 секций. Грузы представляют собой размещенные в каждой трубе 2 три группы 9, 10 и

11 шаров 12, 13 и 14 соответственно с разным удельным весом, наиболее .тяжелая из которых - группа 10, расположенная между двумя остальными группами 9 и 11 шаров 12 и 14 с равным удельным весом. Устройство для регулирования величины момента инерции выполнено в виде винтовой передачи, включающей установленный на опорных стойках 15 ходовой винт 16, направляющие 17 для поступательного движения и установленные на ходовом винте 16 и взаимодействующие с направляющими 17 две гайки 18, имеющие диски 19 с упорными пальцами 20, установленными в прорезях 5 и контактирующими с шарами 12 и 14. Ходовой винт 16 имеет привод от зубчатой передачи 21. Обод I имеет привод от зубчатой передачи 22. При этом на правляющие 17 для гаек 18 выполнены в виде круглых штанг, жестко закрепленных на гайках 18 и имеющих опоры

23 скольжения, взаимодействующие с опорными стойками 15 ходового винта 16.

Направляющие 17 для гаек 18 могут быть выполнены в виде телескопических труб (не показано), один конец которых закреплен на гайках, а другой - на опорных стойках 15 ходового винта 16.

Маховик может быть использован преимущественно в конструкциях мостовых кранов. У механизма передвижения мостового крана приведенный момент инерции левой и правой сторон бывает одинаковым только в случае положения тележки строго в середине пролета. Перемещение тележки в одно из крайних положений приводит к различию в величине приведенного

I момента инерции левои и правои сторон, что приводит к эабеганию (отставанию) одной из сторон относительно другой. При наличии жестких связей в ферме крана такое забегание (отставание) вызывает дополнительные нагрузки в металлоконструкции крана и его опорах, следствием чего являются повышенный износ ходовой части, снижение долговечности конструкций, деформация рельсов и т.д.

Маховик работает следующим образом.

Зубчатая передача 22 связана с устройством для регулирования величины момента, момент инерции которого в процессе работы изменяется в значительных пределах. Если взять в качестве примера мостовой кран, то привод передачи 21 винта 16 управляется механически положением тележки от механизма ее перемещения, причем гайки 18 на винте 16 движутся синхронно в одном направлении.

При крайних положениях гаек 18 (крайнем правом или крайнем левом, см.

5 98

Фиг. 1) момент инерции маховика минимальный. При вращении винта 16 и при движении обеих гаек 18, упорными пальцами 20 дисков 19 шары 12, 13 и 14 перемещаются по трубам 2 обода 1. Причем более легкие шары 12 или 14 вытесняются из обода 1 в прямолинейную горизонтальную секцию 4 труб 2, а их место в ободе 1 занимают более тяжелые шары 13, т.е. момент инерции маховика плавно увеличивается. В момент, когда все более тяжелые шары 13 переместятся в обод

1, маховик имеет.максимальныей момент инерции. И наоборот. При необходимости уменьшить момент инерции гайки 18 двигаются в другом направлении, более тяжелые шары 13 иэ обода

1 вытесняются более легкими. Тяжелые шары 13 занимают место в прямолинейных секциях 4 труб 2, а обод l заполняется более легкими шарами 12 или 14. Момент инерции маховика минимальный.

Использование в приводе механизмов передвижения мостовых кранов махевиков переменного момента инерции, управляемых в функции положения тележки, позволяет существенно уменьшить различие в величинах, при веденных моментов инерции правой и левой сторон крана особенно при раз-. дельном приводе, что обеспечивает плавную работу ходовой части, уменьшает нагрузки на мост и опорные конструкции крана, а это, в свою очередь, увеличивает долговечность машин.

Формула изобретения — 1. Маховик переменного момента инерции, содержащий обод, установленные в нем с возможностью переме9202 6 щения грузы и устройство для регулирования величины момента, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, обод маховика выполнен в виде изогнутых труб, каждая из которых состоит иэ двух установленных на подшипниках прямолинейных с продольными прорезями на концах и соединяющей их

10 спиральной секций, грузы представляют собой размещенные в каждой трубе три группы шаров с разным удельным весом, наиболее тяжелая из которых расположена между двумя остальными

1$ группами шаров с равным удельным весом, а устройство для регулирования величины момента инерции выполнено в виде винтовой передачи, включаМ» щей установленный на опорных стой2ô ках хоровой винт., направляющие для поступательного движения и установленные на ходовом винте и взаимодействующие с направляющими две гайки, имеющие диски с упорными пальца2s ии, установленными в прорезях труб и контактирующими с шарами.

2. Маховик по п.l, о т л и ч à ющ и и С я тем, что направляющие для гаек выполнены в виде круглых штанг, 3ф жестко закрепленных на гайках и имеющих опоры скольжения, взаимодействующие с опорными стойками ходового винта.

3.. Маховик по и. 1, о т л и ч а ю35 шийся тем, что направляющие для гаек выполнены в виде телескопических труб, один конец которых закреплен на гайках, а другой - на опорных Стойках ходового винта..

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 759778, кл. F 16 F 15/30, 1978 (прототип).

989202. Составитель В. Штукарев

Редактор M. Келемеш Техред А.Бабинец КорректорЛ. Бокван

Заказ É063/53 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб, g. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Ч