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invention
Fédération de Russie Patent RU2070664

MÉTHODE DE ÉCONOMIES D'ÉNERGIE MÉCANIQUE

MÉTHODE DE ÉCONOMIES D'ÉNERGIE MÉCANIQUE

Nom de l'inventeur: Albert V. Krasheninnikov
Le nom du titulaire du brevet: Albert V. Krasheninnikov
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 28.12.1993

Utilisation: se rapporte au domaine de la mécanique et peut être utilisé dans une variété de dispositifs électromécaniques comprenant des volants d'inertie. Le volant d'inertie équilibrée selon l'invention, qui présente un degré de liberté (rotation autour de l'axe de symétrie), placé dans une suspension à la cardan et se détendre à la fois autour des deux se croisant au centre de masse du volant d'inertie des axes: un axe de symétrie (axe de rotation propre) du volant et l'axe de rotation du cardan (deuxième axe de rotation, volant) passant par le centre de masse du volant d'inertie; dans lequel, afin d'assurer l'équilibre dynamique de la rotation de volant de symétrie volant axe a un angle avec l'axe de rotation des cardans, dans lequel, pour un rapport donné de la vitesse angulaire de l'inertie du moment de rotation des forces de volant le long de l'axe perpendiculaire aux axes de rotation est égale à zéro, à savoir angle



où J z J x - moments principaux d'inertie du volant, dont J z - axe de symétrie; 1 2 - La vitesse angulaire de rotation du volant et le cardan approprié, respectivement.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte au domaine de la mécanique, à savoir des procédés pour accumuler l'énergie mécanique du mouvement de rotation, et peut être utilisé dans une variété de dispositifs électromécaniques comprenant des volants d' inertie, en particulier dans les accumulateurs d' énergie d' inertie.

Procédé communément connu d'accumulation d'énergie mécanique mouvement rotatif [1] consiste en ce que le volant d'inertie accumulateur dérouler autour d'un axe perpendiculaire au plan de rotation du volant et le volant auquel un axe central principal d'inertie. L'inconvénient de cette méthode de stockage de l'énergie est l'utilisation incomplète de l'inertie du volant, t. E. Non-utilisation de son inertie sur les deux autres axes d'inertie dans le mouvement de rotation, ce qui réduit le volant de densité d'énergie tout en limitant sa vitesse angulaire.

Connue et la méthode d'accumulation d'énergie mécanique [2], qui est dans une certaine mesure, permet d'éliminer l'inconvénient de la méthode bien connue (classique) de stockage d'énergie [1] Selon cette méthode, la batterie d'inertie du volant dérouler autour des axes perpendiculaires deux sécantes passant par le centre des masses du volant, et qui sont pour l'essentiel de volant d'inertie l'inertie des axes. Cependant, un inconvénient significatif de cette méthode de stockage d'énergie se produit lors de la rotation de l'inertie du volant charge inacceptable sur les paliers de support de la batterie dans la direction radiale (le déséquilibre dynamique du volant en rotation).

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, c. E. Déchargement des paliers batterie d'inertie dans la direction radiale tout en conservant les avantages du prototype [2] par rapport au procédé connu de stockage d'énergie [1]

Le but est atteint par une disposition particulière du volant dans les cardans. L'axe de symétrie (propre axe de rotation), un volant d'inertie à un angle par rapport à l'axe de rotation des cardans (deuxième axe de volant d'inertie), dans lequel, pour un rapport donné des vitesses angulaires du moment d'inertie du volant des forces de volant le long de l'axe perpendiculaire aux axes de rotation est égale à zéro.

Procédé mis en oeuvre comme suit

volant d'inertie équilibré ayant un degré de liberté (rotation autour de l'axe de symétrie), placé dans une suspension à la cardan et se détendre à la fois autour des deux se croisant au centre de masse du volant d'inertie des axes: un axe de symétrie (axe de rotation propre) du volant et le cardan de l'axe de rotation (deuxième axe de volant d'inertie de rotation) passant par le centre de masse du volant d'inertie; Ainsi, contrairement à la méthode prototype [2] caractéristique de l' axe de symétrie du volant moteur ne fonctionne pas à 90 ° à l'axe de rotation des cardans et à un tel angle, dans lequel , pour un rapport donné de la vitesse angulaire de l' inertie du moment de rotation des forces de volant le long de l'axe perpendiculaire aux axes de rotation est égal à zéro, ie. e. l'angle auquel une paire de forces de moment gyroscopiques (palier radial prend en charge les réponses dynamiques du volant) est égal à zéro. En outre, les exigences spécifiées au volant, sans torsion la méthode proposée en comparaison avec le volant est sans torsion par la méthode de prototype, a eu au moins une densité d'énergie non moins, sont, comme ils devraient relier les principaux moments d'inertie du volant.

MÉTHODE DE ÉCONOMIES D'ÉNERGIE MÉCANIQUE

Le dessin pour expliquer le principe de l'invention de façon schématique:

1 volant d'inertie;

2 Cardan;

3 axes de symétrie (axe de rotation propre) du volant;

4 axes de rotation des cardans (deuxième axe de rotation du volant d'inertie) passant par le centre de masse du volant d'inertie 0;

5 axes OK perpendiculaire à l'axe 3 et 4.

Laissez-nous expliquer l'essence de l'invention.

laisser 1 2 angulaire vitesse de rotation du volant autour du point d'intersection O des axes 3 et 4, respectivement;

J z moment principal d'inertie sur l'axe de symétrie OZ volant;

J x, J principaux moments d'inertie y axes OX, OY respectivement, où l' effet J y J x volant de symétrie.

Les conditions dans lesquelles l'instant de gyroscopique du couple des forces (réactions ) Est égal à zéro, ie. E. L'état du palier de décharge prend en charge la batterie d'inertie dans la direction radiale.

Application de la méthode de Lagrange donne l'équation de l'état du volant d'inertie par rapport à l'axe OK équilibre suivant:



où L est la distance entre les points d'application de la force (Voir la Figure 1 ..);

angle entre les axes 3 et 4.

De cette expression, il en résulte que le palier de réaction R supporte zéro dans deux cas:

lorsque q 0 o (ce cas correspond à la méthode conventionnelle au moyen de stockage d'énergie volant rotation autour d' un axe seulement);

à

Ainsi, la condition pour déterminer la disparition du moment gyroscopique couple est l'essence même de l'invention est une expression (1). Dans ce cas, à partir de l'expression résultante que

1) l'équilibre dynamique du volant rotatif est le cas à tout moment de l'opération de volant (à la promotion du stockage et de rendre le pouvoir au consommateur), si

1 / 2 = const;

2) l'énergie spécifique du volant d'inertie, sans torsion le procédé proposé ne sera pas inférieure à l'énergie spécifique du volant d'inertie, sans torsion par la méthode de prototype, si

J 1 / J 2> 1 2 + 1.c.

REVENDICATIONS

Le processus d'accumulation d'énergie mécanique, comprenant les étapes consistant à ce que la batterie d'inertie du volant d'inertie se détendre autour de deux coupant le centre de masse de l'axe du volant, dans lequel l'axe de symétrie (axe de rotation propre) du volant présente un certain angle par rapport à l'axe de rotation des cardans (deuxième axe de volant d'inertie de rotation ) à laquelle le volant d'inertie pour un rapport prédéterminé de vitesses angulaires du moment d'inertie des forces d'inertie dans l'axe perpendiculaire aux axes de rotation est égale à zéro, à savoir un angle



où I z I x moments principaux d'inertie du volant, dont je axe z de symétrie;

1 2 vitesse angulaire de rotation du volant d' inertie et le cardan approprié, respectivement.

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Date de publication 17.03.2007gg