Супермаховик

Союз СоветсникСоциапистически кРеспублик О П И С А Н И Е750179ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУДата опубликования описания 25,07,80(72) Авторы изобретения Ф. А. Киров, Н, В, Гулиа, М. Ю. Очан и П, С, Столяров Одесский институт инженеров морского флота(54) СУПЕРМАХОВИК Изобретение относится к мащиностроению, а именно к конструкциям инерцион - ных аккумуляторов энергии, и может быть использовано например, в рекуперативных маховичных приводах мащин и механизмов.Известны супермаховики, содержащие вал, установленную на нем упругую ступицу, витой обод из высокопрочной нити склеенной полимерным связующим материалом, и балласт, размещенный между ступицей и ободом 1. Торцовая поверх 10 ность обода супермаховика имеет вид архимедовой спирали.Недостатком такого маховика является низкая технологичность изготовления.Кроме того, упругая ступица сориентирована относительно оси несущего элемента только силами собственных внутренних напряжений, что недостаточно в случае наличия малейщего дебаланса массы обода. Во время вращения супермаховика дебаланс будет прогрессировать. Известный маховик обладает малой прочностью на разрушение от аксиальных нагрузок, вызванных возникающим в условиях эксплуатации гироскопическим моментом.Целью изобретения является упрощение технологии изготовления.Указанная цель достигается тем, что упругая ступица выполнена в виде набора последовательно расположенных дисков с выточками на торцах, балласт - в виде колец, каждое из которых расположено на соответствующем диске, а обод - в виде отдельных кольцевых секций, установленных на соответствующем кольце балласта, супермаховик снабжен металлическими дисками, установленными в выточках и связанными с дисками ступицы посредством стержней, размещенных в отверстиях, выполненных во всех дисках на равном расстоянии от оси вращения супермаховика и равномерно расположенных по окружности и ребордами, установленными на валу с возможностью перемещения вдоль его оси и стягивающими металлические диски, диски ступицы, кольца балласта и кольцевые секции обода.7503Квоме того, обращенные к балла"туи Ободу участки поверхностей реборд выполнены конусньпли, в пространство междукаждьпл эт 1 ж участком и поверхностью,образованной с о Отв етс твуютцими крв йним 1КОЛЬцаМИ СЕтлцй Обапа,. ЗаПОЛНЕНО дОПОЛци 1 ЕЛЬ 11 Ьцтт ОЛЬттом баЛЛВСТП И ОХВатЫБеющей его кольцтевой секцией обода.На фиг. 1 изображен осевой разрезсупермаховика; на ф 1 п". 2 .- разрез1 ОБ= Б на фиг, 3 (металлический диск цстержни не показаны),СУ ПЕРмаХОВИК СОДЕржиТ БНЛ 1 т УСТа -НОВЛЕННУЮ На НЕМ УПРУГУ 1 О СТУПИПУт БЫполненную в виде набора последовательнорвсполОженных длс 1 ОВ 2 с Выточками 3на торцах, ьитой обод из высокопрочнойнити. склеенной полимерным связующпмматериалом, выполненный из отдельныхКОЛЬЦЕВЫХ СЕКЦЦй 4 т и баЛЛаот, РаЗМЕЩЕН- тттньтй меттт:у с тупицей и ободом и вьтполненный Б виде колец 5, каждое цз которыхуотаНОВЛЕНО На СООТВЕТСтвуЮщтЕМ ДИСКЕ 2,Суперьтаховцк снабжен металлттчестт 1 пл 11дисками 6 установленными Б Выточках 3 25и связанными с дискамц 2 ступицы посредством стержней 7, резмецтенцых Б отверстиях 8, Выполненных во всех дисках наравном расстоянии От оси 9 вращениясупермаховцка ц равномерно расположен- унтнь 1 х по окружности. Супермаховик включает также реборды 10, установленные навалу с Бозможностьто перементенти вдольЕГО ОСИ Ц СттгтиааЮЩЦЕ МЕТПЛЛИЧЕСКИЕДИСКИ 6, дттСтттЛ 2 СГгПИПЫ, КОЛЬца 535балласта и кольцевые секции 4 Обода.Сбрашенные к балласту и ободу у. астки11 и 12 поверхностей реборд 10 БыполнеНЫ КОНУСНЫМИт Е ПРОСтРаНСтВО МЕЖДУКа 11 СДЫМ ЭТИМ УЧ ее ТК Ом И ПОИ ЕОХН ОС ТЬЮтОбразованной соответствующими крейн 1 ктликопытом 5 балласта и кольцевой секштей4 обода, заполнено дополнительным кольцом 13 балласта и охватывающей егокольцевой секцией 14 сбода. Диски 6 иреборды 10 установлены на Балу 1 по"средством щпонок 15:1 16 соотвэтственффно, а реборды 10 стянуты гайками 17.Мщвя энергоемкость маховика можетбыть выбрана больщей либо тленъ 1 ттей взависимости от числа касет, состввляюц 1 их маховик,Супермаховик работает следующимобразом.Бо время вращения супермаховика отверстия 8 дисков 2, посредством которых они насвжены на вел 1, будут увеличиваться в диаметре и отойдут от 1 евле,7 9тттттВЛЕйщИй двбаЛВНС ПрИВЕдЕТ К тОМу, Чтоось диска 2 сместится относительно оси9 вача 1 и дебаланс мгновенно начнетпрогрессировать. Для ориенташли дисков2 относительно оси 9 вала 1 в выточках3 дисков 2 установл ены металлические,напрщлер титеновые, диски 6, Стержни7 служат для соединения упругих дисков2 и металлических дисков 6, которые приВращении маховика также будут деформироваться, но деформаши, наприлер расщирение, отверстий 8, которьюли диски 6несажены ца ввл, будут настолько малы,что практически отставания от вала 1 небудет. Наличие дисков 6 и стержней 7 недаст дискам сместиться относительно оси9 вала 1, так как усилиями, удерживающими диски 2 в концентричном относительно оси Вала положения, будут являтьсявнутренние напряжения, возникщие в дисках 2 в Области. расположенной между Балом ц стерттснем 7.Наличие реборд 10, прижатых к ступи-.цебалласту и ободу гайками 17, обеспечивает прочность на разрущение супермаховика от ударных и вибрационных нагрузок, е также от акснальных усилий, возникающих во время работы супермаховнкаот гироскопического момента,Дополнительное кольцо 13 балласта цкольцевая секция 14 обода способствуютнадежности контакта реборд 10 с балластом и Витым ободом крайних дисков 2,колец 5 и кольцевых секций 4, Конусообразная форма реборд 10 в районе балласта ц витого обода обеспечивает поджатие перттфертп 1 реборды 10 к балластуи ободу в процессе вращения супермаховика, тек как периферия реборд 10 отвоздействия центробежных сил будет стремиться занять симметричное положениеотнстсительно плоскости, проходящей черезсередину сечения реборды,Твэл образом, конструкция маховикапо сравнению с известными обеспечиваетболее простую технологию его изготовления, так как эта конструкц 11 я позволяетсобирать отдельные кассеты, состоятпие издиска ступицы, установленного на негокольца балласта и охватывающей последций кольцевой секцией витого обода, производить намотку каждой кассеты отдельно ивыполнять динамическую истатическуюбалансировку каждой кассеты. Кроме того,конструкция мвховцка обеспечивает фиксацию дисков упругой ступицы в концентричном оси вела положении и увеличениепрочности супермаховика на разрушениеот аксиальных нагрузок,"орькова Техред А. Шепанская Корректор М. Лемедакт За 28 Тираж 1095 НИИПИ Государственного ко по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж-Э 5, Ра 94 Подписное ета СССР б., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г, Ужгоро Проектн ая,5 750Формул а изобретения 1, Супермаховик содержащий вал, установленную на нем упругую ступину, витой обод из высокопрочной нити, склеенной полимерным связующим материалом, и балласт, размещенный между ступицей и ободом, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью упрощения технологии изго - товления, упругая ступица выполнена в 0 виде набора последовательно расположенных дисков с выточками на торцах, балласт - в виде колец, каждое из которых расположено на соответствующем диске, а обод - в виде отдельных кольцевых сек ций, установленных на соответствующем кольце балласта, супермаховик снабжен металлическими дисками, установленными в выточках и связанными с дисками ступицы посредством стержней, размещенных 2 р в отверстиях, выполненных во всех дисках на равном расстоянии от оси вращенияl (6суперктаховика и равномерно расположенных по окружности, и ребордами, установленными на валу с возможностью перемецения вдоль его оси и стягивающими ме,- таллические диски, ступицы, кольца балласта и кольцевые секции обода.2. Супермаховик по п, 1, о т л и - ч а ю щ п й с я тем, что обращенные к балласту и ободу участки поверхностей реборд выполнены конуснымп, а пространство между каждым этим участком и поверхностью, образованной соответствующими крайним кольцом балласта и кольцевой секцией обода заполнено дополнительным кольцом балласта и охватывающей его кольцевой секцией обода. Исто цш 1 кп информации,принятые во вн 1 п 1 ание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР579514, кл, Р 16 Р 15/.30,1 974 (прототип).