Устройство для аккумулирования механической энергии

 

Сущность изобретения, устройство содержит упругий элемент 1. одним концом намотанный на барабан 2. который установлен на вилке 3, жестко связанной соосно с шестерней 4, а другим концом закреплен на барабане 5, причем шестерня 4 кинематически связана со шкивом б энергоисточника и барабаном 5, шестерней 7, валом 8, червяком 9 и червячным колесом 10. установленным на барабане 5. кроме того спиральная пружина 11 одним концом закреплена на валу барабана 2. другим концом - на вилке 3. Для фиксации накопленной энергии имеются тормоз 12 и накладка 13. 1 ил.

tie) RM рц 3000130 И (5Ц F 1 00

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ вивд (21) 4910738/06 (22) 08.01.91 (46) 15.10.93 Бюп. Ма 37-38 (76) Фахриев Файзулла Зайнуллович (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛИРОВАНИЯ

МЕХАНИЧНЖОЙ ЭНЕРГИИ (57) Сущность изобретения: устройство содержит упругий элемент 1, одним концом намотанный на барабан 2, который установлен на вилке 3, жестко связанной соосно с шестерней 4, а другим концом закреплен на барабане 5, причем шестерня 4 кинематически связана со шкивом 6 энергоисточника и барабаном 5, шестерней 7, валом 8, червяком 9 и червячным колесом 10, установленным на барабане

5, кроме того спиральная пружина 11 одним концом закреплена на валу барабана 2, другим концом — на вилке 3. Дпя фиксации накопленной энергии имеются тормоз 12 и накладка 13. 1 ил.

2001307

10

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для аккумулирования механической энергии за счет упругой деформации упругого элемента, и может применяться в механизмах и машинах, в которых в ходе эксплуатации возникают избытки механической энергии, во многих случаях безвозвратно теряющейся при торможениях и амортизации динамических нагрузок, Известен гидравлический грузовой аккумулятор, состоящий из гидравлического цилиндра, в котором ходит плунжер, нагруженный грузами. При повышении давления за счет излишней энергии грузы паднил аются и при понижении опускаются, выравнивая давление в гидравлической системе, Известны инерционные аккумуляторы, накапливающие механическую энергию в виде инерции вращающихся маховиков.

Известны также пневматические аккумуляторы, использующие упругие свойства сжатого воздуха, запасаемого Kol прессором под высоким давлением в резервуарах и расходуемого затем для работы турбин и других машин.

Б ышеперечисленные аккумуляторы требуют многократного преобразования энергии из одного вида в другой, поэтому они имеют большой удельный вес на единицу мощности и низкий КПД.

Известен л.еханизм часового спуска со спиральной пружиной. Энергия Hàкапливается упругим изгибанием спиральнои пружины преобразуется в импульсы, передаваемые колесной системой регулятору (маятнику) для поддержания его колебательного движения. Накопитель в виде энергии изгиба сйиральной пружины и возможности равномерного ее употребления вместе с простотой, непосредственного превращения механической энергии в механическую. может накапливать незначительную энергию из-за неравномерности распределения энергии изгиба по всейдлине спиральной пружины, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для аккумулирования механической энергии, содержащее два параллельных барабана, соединенных между собой упругой растяжимой лентой и связанных дополнительной кинематической связью. выполненной в виде соосно прикрепленных к каждому барабану зубчатых колес, находящихся во внешнем зацеплении друг с другом (1).

Энергия накапливается H виде энергии растяжения упругого элемента !1ри этом

55 происходит неравномерное накапливание энергии растяжения по всей длине упругого наматываемого на барабан элемента и величина ее ограничена возможным углом поворота барабанов.

Целью. изобретения является большее накопление механической энергии в единице веса устройства и ее-использования по потребности.

Механическая энергия накапливается в виде энергии кручения, наматываемого на барабан упругого элемента. использование которой осуществляется при разматывании с барабане и раскручивании с наматыванием на другой барабан, вращающийся вместе с шестерней, кинематически связанной с барабаном крученного элемента.

Количество накопленной энергии зависит от упругости и длины намотанного на барабан крученого элемента, На чертеже изображена кинематическая схема устройства для аккумулирования механической энергии.

Упругий элемент 1 одним концом намотан на барабан 2, установленный на вилке 3, жестко связанной соосно с шестерней 4, а другим концом закреплен на барабане 5.

Шестерня 4 кинематически связана со шкисом 5 энергоисточника и барабаном 5, шестерней 7, валом 8, червяком 9 и червячным колесом 10, установленным на барабане 5.

Спиральная пружина 11 одним концом закреплена на валу барабана 2, другим концом — на вилке 3. Для фиксации накопленной энергии имеются тормоз 12 и накладка

13.

При вращении от энергоисточника шкива 5 вращаешься шестерня 7, вращая шестерню 4 с барабаном 2, червячную пару 9, 10 через вал 8, червячное колесо 10 и барабан

5. При этом упругий элемент накручивается и перематывается с барабаном 2 на барабан

5, заряжается спиральная пружина 11 и в случае остановки процесса кручения и вфладирования в барабан 5 включается тормоз

12.

Для использования энергии кручения намотанного на барабан 5 упругого элемента отпускается тормоз 12, накрученный участок между барабанами 5 и 2 вращает шестерню 4 через барабан 2, шестерню 7, шкив б, в обратную сторону барабан 5, постепенно разматывая крученную часть упругого элемента с барабана 5 и наматывая на барабан 2 в некрученном состояни 1 под действием спиральной пружины 11.

Эффективность аккумулирования энергии общеизвестна Предлагаемое устройство позволяет накопи ь на единицу веса на

2001307

Составитель Ф.Фахриев

Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Редактор Л.Волкова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3122

Производггэенно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. yn,Гагарина 1<)1

30 энергии больше, чем электрические аккумуляторы.

В связи с тем, что энергия накапливается в виде механической, КПД больше на

Формула изобретения

YCTPOACTBO ДЛЯ АККУМУЛИРОВАНИЯ МЕХАНИческои энеРгии, содержащее два барабана, установленных на осях, соединенных между собой упругим элементом и связанных дополнительной кинематической связью, образованной взаимосвязанными шестернями, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, упругий элемент выполнен в виде торсиона, а дополнитель10, так как не требует многократных преобразований.

gS) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1132047, кл, F 03 G 1/00. 1983, 5 ная кинематическаа связь - ь виде вилки. жестко связанной с одной из шестерен и кинематически с осью первого барабана и спиральной пружины, жестко связанной с вилкой и осью первого барабана, расположенного перпендикулярно к оси шестерен. причем оси последней с вилкой и второго барафрна расположены на взаимно пер15 пендйкулярных плоскостях.