Способ аккумулирования энергии

(50 4 Р 16 Р 15/30 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Гулиа Н.В, Накопители энергии. М.; Наука, 1980, с, 152.Авторское свидетельство СССР У 431343, кл. Р 16 Р 15/30, 1971. (54) СПОСОБ АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в маховичных накопителях энергии. Целью изобретения является повыше ние эФФективности способа, достигаемое эа счет выравнивания скоростей частиц вращающегося маховика в .его центре и на периФерии, т.е, по всему 801312281 А 1 радиусу маховика, что в свою очередь приводит к выравниванию напряжений по радиусу маховика, Выравнивание скоростей частиц маховика достигается за счет раскручивания маховика вокруг оси, перпендикулярнойплоскости его вращения, и дополнительного раскручивания в обратномнаправлении вместе с валом вокругоси, параллельной оси маховика, Причем выравнивание скоростей частицмаховика происходит при определенных радиусе г маховика и расстоянииК между осью маховика в прецессионном движении и осью маховика в статике. Эти параметры определяются изусловия равенства углового моментаорбитального движения угловому моменту обратного осевого движения.2 ил, 1312281Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов маховичных накопителях энергии.Цель изобретения - повышение эффективности аккумулирования энергии,достигаемое за счет выравниванияскоростей движения частиц вращающегося маховика в его центре и на периферии, т,е. по всему радиусу маховика, что в свою очередь приводит к 10выравниванию напряжений по радиусумаховика,На фиг. 1 изображен аккумуляторэнергии, реализующий способ; нафиг. 2 - план скоростей частиц враща-,15ющегося маховика,Способ аккумулирования энергиизаключается в следующем.Маховик устанавливают на гибкий 20 вал, имеющий возможность изменения кривизны и расположенный в опорах, и раскручивают его вокруг оси, перпендикулярной плоскости вращения маховика, используя опоры, имеющие раз ную жесткость в двух направлениях. Скорость вращения маховика соответствует отклонению оси маховика от первоначального, равному по величине половине радиуса маховика. Маховик по стоянкой толщины раскручивают относительно оси 2 в одну сторону, например, по часовой стрелке. В системе отсчета Х У"2, связанной с осью вращения 2", скорости движения частиц маховика в плоскости Х"У увеличиваются в радиальном направлении от оси к периферии. Вьппе оси маховика скорости частиц направлены вправо и имеют положительный знак, ниже оси (вле- щ во) - отрицательный знак. Для выравнивания скоростей движения всех частиц маховика по модулю и направлению маховик вместе с валом раскручивают дополнительно в обратном направлении против часовой стрелки относительно оси Е.Абсолютные скорости Ч точек майховика при плоскопараллельном движении относительно оси Е и одновремен но относительно оси Е определяются путем геометрического сложения переносных Фе и относительных Чг скоростей,=е+Чф фДля достижения условия Ча =Ча а в точках 1 и 2 необходимо, чтобы Чс=Че и Са=Че 2 ЧгПлоскопараллельное движение, удо" влетворяющее вьппеизложенным условиям,эквивалентно поступательному движению.При таком движении направленный отрезок а, проведенный на боковой поверхности маховика, не меняет направления и остается параллельным самому себе при всех положениях маховика. При этом расстояния между частицами тела маховика остаются постоянными, а, следовательно, внутреннее трение отсутствует, Скорости частиц маховика выравниваются по скорости и направлению, что обеспечивает равенство напряжений по радиусу маховика.Способ может быть осуществлен аккумулятором кинетической энергии, содержащим компрессор 1, маховик 2, закрепленный на гибком валу 3, выполненном в виде эластичной герметичной трубки, обвитой слоями проволоки, опоры 4 вращения вала 3, выполненные с разницей жесткости в двух направлениях, клапан 5 для подачи воздуха в полость вала 3, датчик б перемещений, регулятор 7 давления воздуха.Аккумулятор кинетической энергии работает следующим образом.При вращении маховика 2 вал 3 начинает изгибаться, что вызовет прецессию - дополнительное орбитальное вращение маховика 2 вместе с валом 3 вокруг первоначального его положения. Большая разница жесткости опор 4 вала 3 в двух направлениях обеспечивает обратную прецессию - вращение вала 3 в сторону, противоположную вращению маховика 2. Выравнивание скоростей частиц маховика 2 происходит при определенных радиусе г маховика и расстоянии К между осью маховика 2 в прецессионном движении и осью маховика 2 в статике. Эти параметры определяются из условия равенства углового момента Ь орбитального движения угловому моменту Ь обратного осевого вращения Ь 2=Ь,Так как Ь=шЧК, где и - масса маховика 2, а Ь,=ТЮ, где 1= - шг момент инерции маховика 2, ю = -г угловая скорость осевого вращения,ь 1 маховика, то шЧ К= - шЧ г или К= - г.а 2 2В случае изменения соотношения К и г компрессор 1 подает сжатый воздух в полость гибкого вала 3, который начинает изменять свою кривизну, восстанавливая необходимое соотноше 3 131 ние К и г. Отклонение вала 3 Фиксируется датчиком 6 перемещений и передается в виде сигнала на регулятор 7, который управляет работой компрессора 1.Изобретение позволяет повысить эффективность способа за счет выравнивания напряжений по радиусу маховика при его вращении.Формула изобретенияСпособ аккумулирования энергии,заключаквийся в том, что маховик ус2281 4танавливают на гибкий вал, имеющийвозможность изменения кривизны и расположенный в опорах, и раскручиваютего вокруг оси, перпендикулярной плоскости вращения маховика, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповыщения эФФективности путем обеспечения равномерного распределения напряжений в теле маховика, используютопоры, имеющие разную жесткость вдвух направлениях, а маховик раскручивают до скорости вращения, соответствующей отклонению оси маховика отпервоначального, равному по величине 15 половине радиуса маховика.1312281 2 Подписноета СССР Заказ 1951/33 Тираж 812 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская н