| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2182259
ЗАСІБ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ДВИГУНА-маховика
Ім'я заявника: Борисов Володимир Митрофанович
Ім'я винахідника: Борисов Володимир Митрофанович
Ім'я патентовласника: Борисов Володимир Митрофанович
Адреса для листування: 109651, Москва, Батайськ пр-д, 17, кв.110, В.М.Борісову
Дата початку дії патенту: 2000.05.11
Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема до двигунобудування, і дозволяє підвищити кінетичну енергію, що запасається пристроєм для його використання в якості ефективного маховика. Засіб складається з нерухомого підстави і рухового пристрою і виконано таким чином, що корпус, закріплений на порожнистої осі, і рухливі частини всередині корпусу при обертанні не створюють динамічних навантажень, обертання рухомих частин організовано таким чином, що момент обертання корпусу дорівнює нулю, два рухомих вала обертаються навколо осі пристрою так, що їх моменти обертання взаємно врівноважуються, а передавальні числа підбираються таким чином, що кутова швидкість обертання осі пристрою більше кутової швидкості рухомих валів. При цьому можливі варіанти, при яких обертання з обох рухомих валів передається на вісь пристрою через шестерні підстави, обертання одного вала через шестірні підстави передається на вісь пристрою, а обертання іншого вала передається на вісь пристрою з використанням диференціала, обертання з одного рухомого вала передається на вхідний вал перетворювача, встановленого на нерухомому підставі і змінює кутову швидкість обертання, а з вихідного вала цього перетворювача обертання передається на вісь пристрою.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема двигунобудування, і може бути використано на транспорті.
Відомі двигуни внутрішнього згоряння з обертовими корпусами, які в силу притаманних їм великих обертових мас одночасно виконують функції маховиків. До числа їх належить, зокрема, двигун за патентом США 33516392, кл. F 02 B 57/00, публікація 1970 г.
Зазначений двигун прийнятий тут за прототип.
Недоліком його є мала ефективність як маховика-накопичувача енергії при гальмуванні і в інших режимах роботи.
Завданням, розв'язуваної винаходом, є підвищення кінетичної енергії, що запасається пристроєм для використання його як ефективного маховика, який акумулює енергію при гальмуванні і віддає її при прискоренні. Як рухового пристрою використовується або парова машина, або ДВС, або електродвигун, які не створюють динамічних навантажень при обертанні як їх рухомих частин, так і корпусів.
Для вирішення зазначеного завдання засіб для створення двигуна-маховика, що складається з нерухомого підстави і рухового пристрою, виконано таким чином, що корпус, закріплений на порожнистої осі, і рухливі частини всередині корпусу при обертанні не створюють динамічних навантажень, обертання рухомих частин організовано таким чином, що момент обертання корпусу дорівнює нулю, два рухомих вала обертаються навколо осі пристрою так, що їх моменти обертання взаємно врівноважуються і передаються на вісь пристрою, а передавальні числа підбираються таким чином, що кутова швидкість обертання осі пристрою більше кутової швидкості рухомих валів. При цьому можливі варіанти, при яких обертання з обох рухомих валів передається на вісь пристрою через шестерні підстави, обертання одного вала через шестірні підстави передається на вісь пристрою, а обертання іншого вала передається на вісь пристрою з використанням диференціала, обертання з одного рухомого вала передається на вхідний вал перетворювача, встановленого на нерухомому підставі і змінює кутову швидкість обертання, а з вихідного вала цього перетворювача обертання передається на вісь пристрою.
 Фиг.1 представлена схема роботи рухового пристрої на вихідний вал |
 |
 |
 |
Фиг.2, 3, 4 - схеми компонування пристрою | |
На фіг.2 показана схема, в якій обертання передається на вісь пристрою з правого валу 2 через шестірню 12, а з лівого валу - через диференціал 10. При такій організації обертання кутова швидкість вала 2 буде складатися з кутової швидкості корпусу і кутовий швидкості вала 2 щодо корпусу, а передавальне число підібрано таким чином, що швидкість обертання корпусу буде більше швидкості обертання валу щодо корпусу. Для правої шестерінки 12, пов'язаної з валом, кутова швидкість якого збігається з кутовою швидкістю корпусу, передавальне число від валу 2 до осі пристрою менше 1. Кутова швидкість обертання пристрою дорівнює кутової швидкості обертання валу 2 по відношенню до корпусу, помноженої на передавальне число правою шестерінки 12, поділеній на вираз, що дорівнює одиниці мінус передавальне число. З формули видно, що при прагненні передавального числа, яке завжди менше одиниці, до одиниці швидкість обертання двигуна прямує до нескінченності. Так, при значенні передавального числа, що дорівнює 0,8, кутова швидкість двигуна дорівнює 4 кутовим швидкостям вала 2, а при передавальному числі, рівному 0,9, дорівнює 9 кутовим швидкостям вала 9.
На фіг. 3 показана схема, в якій обертання з лівого валу 2 через шестірню 9 передається на вісь пристрою. Передавальне число лівої шестерінки одно передавальному числу правою шестерінки, поділеній на вираз, що дорівнює двом передавальним числам правою шестерінки мінус одиниця. За цією схемою пристрій може працювати за умови, що передавальне число правою шестерінки більше 0,5.
Кутова швидкість обертання пристрою пропорційна передавальному числу, а шляхом його зміни можна змінювати кутову швидкість. На фіг. 4 представлена схема, на якій обертання з правого валу 2 передається на вал перетворювача передавального числа 13, що забезпечує плавне його зміна, а з перетворювача - через вал 14 на вісь пристрою.
Щоб використовувати пристрій в наступних режимах: режим роботи рухового пристрої на вихідний вал, режим розгону, режим розвантаження, холостий хід.
У режимі роботи рухового пристрої на вихідний вал рухливі шестерні 15 і 16 виведені з зчеплення з віссю і пристрій працює на вихідний вал за схемою, зображеної на фіг. 1, наявність в ланцюзі диференціала 17 забезпечує узгодження кутових швидкостей на шестерінках вихідного вала і дозволяє пристрою вільно обертатися на осі 5.
Режим розгону пристрою передбачає поступове збільшення кутової швидкості пристрою при відсутності навантаження на вихідний вал. Енергія, запасається пристроєм, пропорційна квадрату кутової швидкості, тоді як її приріст прямо пропорційно кутовий швидкості. У режимі розгону обертання валів 2 передається на вісь пристрою через зчеплені шестерінки підстави і осі корпусу. Шестерінки осі, відштовхуючись від шестерень підстави, передають обертання пристрою. Таке обертання не призводить до додаткового зміни відносного положення корпусу рухомих частин, а це значить, що повертається пристрій щодо заснування. Сила, що викликає обертання валів 2, призводить до виникнення прискорення їх обертання відносно осі пристрою, а отже, викличе прискорення корпусу щодо заснування, так як з формули розрахунку кутової швидкості пристрою видно, що збільшення кутової швидкості вала 2 призводить до збільшення швидкості обертання корпусу. Це прискорення визначає час, необхідний для досягнення максимальної кутової швидкості пристрою. Це час розгону пропорційно передавальному числу, потужності пристрою, обернено пропорційно моменту його інерції, а робота двигуна за цей період часу перетворюється в кінетичну енергію пристрою. Для зміни кутової швидкості використовується перетворювач. Для парової машини кутова швидкість обертання валів 2 може плавно змінюватися від нуля до максимального значення, яке залежить від фізичних характеристик машини і в перетворювачі немає необхідності. Для ДВС і електродвигуна на схемах 2 і 3 передбачається наявність перетворювача кутової швидкості, з якого обертання передається на вали 2. На фіг. 4 перетворювач встановлений на нерухомому підставі і з його вихідного вала 14 обертання передається на вісь пристрою 5. Можливий розгін пристрою при наявності надлишкової енергії у вихідного вала, що під'єднується через шестірню 11. Що підвищує передача на шестірню 11 призводить до того, що на вісь двигуна буде подаватися більш висока швидкість, створює розкручує силу. Це надає гальмує дію. Такий режим економить енергію при гальмуванні, щоб використовувати її при прискоренні.
У режимі розвантаження шестерінки підстави виведені з зчеплення з шестернями осі. Обертання пристрою передається на вихідний вал через шестерні 11.
У режимі холостого ходу все шестерінки осі виведені з зчеплення з шестернями підстави.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Засіб для створення двигуна-маховика, що складається з нерухомого підстави і рухового пристрою, виконаного таким чином, що корпус, закріплений на порожнистої осі, і рухливі частини всередині корпусу при обертанні не створюють динамічних навантажень, що відрізняється тим, що обертання рухомих частин організовано таким чином, що момент обертання корпусу дорівнює нулю, два рухомих вала обертаються навколо осі пристрою так, що їх моменти обертання взаємно врівноважуються і передаються на вісь пристрою, а передавальні числа підбираються таким чином, що кутова швидкість обертання осі пристрою більше кутової швидкості рухомих валів.
Засіб по п. 1, яке відрізняється тим, що обертання з обох рухомих валів передається на вісь пристрою через шестерні підстави.
Засіб по п. 1, яке відрізняється тим, що обертання одного вала через шестірні підстави передається на вісь пристрою, а обертання іншого вала передається на вісь пристрою з використанням диференціала.
Засіб по п. 1, яке відрізняється тим, що обертання з одного рухомого вала передається на вхідний вал перетворювача, встановленого на нерухомому підставі і змінює кутову швидкість обертання, а з вихідного вала цього перетворювача обертання передається на вісь пристрою.
Версія для друку
Дата публікації 11.11.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.