Накопитель механической энергии

 

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: при вращении лента 3, преодолевая свою упругость, переходит на внутреннюю цилиндрическую поверхность кожуха 1, запасая энергию е виде потенциальной энергии упругодеформирований ленты. При замедлении вращения накопителя лента снова стягивается упругими силами к центру, выделяя как кинетическую , так и потенциальную энергию. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ. ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

-" )ЖОЗЕ

МюмЬЧ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4897361/28 (22) 29.12.90 (46) 07.01.93, Бюл. ЬЬ 1 (75) Н.В.Гулиа и А.Г.Серх (56) Авторское свидетельство СССР йг

431343, кл. F 16 Н 33/02, 1963.

Авторское свидетельство СССР N.

1373937, кл. F 16 Н 33/02, 1987. (54) НАКОПИТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ЭНЕРГИИ

„, Ы„, 1786322 А1 (я)я F 16 Н 33/02 (57) Использование: в машиностроении.

Сущность изобретения: при вращении лента 3, преодолевая свою упругость, перехо.дит на внутреннюю цилиндрическую поверхность кожуха 1, запасая энергию в виде потенциальной энергии упругодеформирований ленты. При замедлении вращения накопителя лента снова стягивается упругими силами K центру, выделяя как кинетическую, так и потенциальную энергию.

2 ил.

1786322 Изобретение относится к накопителям механической энергии малой удельной энергоемкости, накапливающим кинематическую энергию совместно с потенциальной энергией уп ругодеформированного тела.

Известен накопитель механической энергии в виде резинового маховика, накапливающего, кроме кинетической энергии вращения, потенциальную, энергию растяжения резины.

Недостатком данной конструкции является малая долговечность, низкий КПД и большие размеры, обусловленные сильным расширением резинового маховика.

Известен также накопитель механической энергии, содержащий установленный на оси вращения гибкий (лишенный изгибной жесткости) элемент в виде по крайней мере одной гибкой ленты, размещенной в кожухе и связанной своими концами с потребителем и зарядным устройством с возможностью передачи крутящего момента, Недостатками этого накопителя являются сложность, связанная с наличием вариатора, . а также невозможность накопления потенциальной энергии деформации гибкого элемента при разгоне, изгибной жесткости и наматывается без предварительной деформации, т.е. прямым.

Целью изобретения является повышение удельной энергии при одновременном упрощении устройства.

Указанная цель достигается тем, что в накопителе механической энергии в кожухе навита упругая лента, предварительно деформированная и стянутая к оси, внутренний конец ее установлен свободно в тангенциальном направлении, а кожух поочередно связан с зарядным устройством и потребителем.

На фиг. l изображен накопитель механической энергии; на фиг,2 — сечение А-А на фиг..1.

Накопитель механической энергии содержит цилиндрический кожух 1, установленный с возможностью вращения на оси 2, и по крайней мере одну ленту 3, размещенную между ними и закрепленную одним концом на внутренней поверхности цилиндрического кожуха 1, причем другой конец ленты размещен в кожухе свободно в тангенциальном направлении беэ передачи крутящего момента, поочередно связанным с зарядным устройством и потребителем.

При этом лента выполнена упругой, имеющей изгибную жесткость и стянутой упругими силами ее предварительной деформации к геометрической оси вращения, Кроме этого, второй конец ленты 3 может быть закреплен на втулке 4, свободно установленной на оси 2 без передачи крутящего момента, Не следует отождествлять предложение с изобретениями, т.н. центробежного акку5 мулятора, где лента черезвычайно мало упруга и не деформируется предварительно, т.е, наматывается из прямой ленты, а также закреплена она своим концом на валу обязательно с возможностью передачи крутящего

10 момента, т,к. именно с этого вала снимается вращение.

Одной из особенностей изобретения является то, что лента в свободном состоянии стянута к центру оси 2, что достигается

15 предварительным пластическим .деформированием ее, например навивкой на цилиндр малого радиуса и выдержкой в таком виде, либо прокаткой через валок (цилиндр) малого радиуса в гибочном станке.

20 При вращении лента 3, преодолевая упругость переходит на внутреннюю цилиндрическую поверхность кожуха 1, запасая энергию в виде потенциальной энергии уп-. ругодеформированной ленты. При выделе25 нии энергии, т.е. замедлении вращения. накопителя лента снова стягивается упругими силами к центру, выделяя как кинематическую, так и потенциальную энергию.

Первая выделяется уменьшением момента

30 инерции цилиндра, вторая — снижением из"гибных напряжений в ленте.

В расчет, например, на накопитель ме-, ханической энергии для игрушек и средств малой механизации, удельная энергоем35 кость упругой ленты, запасенная в виде упругой деформации, и кинематическая энергия кожуха с лентой выравниваются и равны примерно по 0,5 кДж/кг, т.е. по сравнению с цельным маховиком удельная энер40 гия повышается вдвое при сохранении максимальной частоты вращения.

Формула изобретения

1. Накопитель механической энергии, содержащий ось, установленный на ней с воз45 можностью вращения кожух, по крайней мере одну ленту, размещенную в кожухе и закрепленную внешним концом на внутренней поверхности кожуха, зарядное устройство, отличающийся тем, что, с целью

50 повышения удельной энергии, лента выпол-, нена предварительно деформированной, стянута к оси, внутренний ее конец установлен свободно в тангенциальном направлении, а кожух предназначен для попеременной связи

55 с зарядным устройством и потребителем.

2. Накопитель энергии по п.1, отл ич а ющи и с я тем, что, он снабжен втулкой, установленной внутри кожуха и охватывающей ось, а внутренний конец ленты закреплен на втулке.

1786322

Составитель Н.Гулиа

Техред M.Моргентал

Корректор М,Ткач

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Г

Заказ 240 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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