Безреактивный двигатель

 

.!

ОПИСАНИВ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.09.78 (21) 2666170/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.

F 16H 33/14

F 16F 15/30

Н 02Р 5/00

Н 02Р 1/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.83.061.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. А. Дмитриева и К. С, Иванов

Алма-Атинский энергетический институт (71) Заявитель (54) БЕЗРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано для приведения в движение механизмов или машин, у которых при постоянном расходе мощности изменяется нагрузка на рабочем органе и скорость его движения, например, на электротранспорте.

Известны устройства для автоматическоrd управления тяговым усилием электродвигателя (1). В известном устройстве регулирование тягового усилия электродвигателя осуществляется с помощью схемы за счет регулирования напряжения во всем диапазоне скоростей электродвигателя.

Недостатками известного устройства являются изменение мощности электродвигателя при регулировании напряжения, а также сложность и в связи с этим малая надежность электрической схемы управления.

Известны центробежные электромеханические устройства, в которых центробежное усилие регулятора вызывает перемещение пакетного переключающего устройства, воздействующего на цепь пусковой обмотки (2).

Однако использование эффекта центробежного регулятора для переключения обмоток электродвигателя с целью регулирования скорости вращения выходного вала связано с изменением мощности электродвигателя, а это не является рациональным для машин, у которых уменьшение скорости связано с возрастанием нагрузки на выходном валу (например, у транспортных машин). Для таких машин мощность электродвигателя должна оставаться неизменной.

Поэтому переключение с помощью центробежного регулятора обмоток электродви1р гателя, приводящее к изменению его мощности, является недостатком регулирующего устройства.

Наиболее близким решением к изобретению по технической сущности и достигае15 мому эффекту является безреактивный двигатель, содержащий электродвигатель, маховик, жестко соединенный с корпусом электродвигателя, и механическую систему отбора мощности (3). В этом устройстве механическая система отбора мощности представляет собой инерционную импульсивную передачу, включающую солнечную шестерню, жестко связанную с маховиком, сателлиты с радиальными прорезями, не25 уравновешенные массы, установленные в них в регулируемом положении, водило, муфту обгона, посредством которой водило взаимодействует с корпусом, и механизм управления, включающий сильфон, установленный на корпусе, взаимодействующую

7

i! 1. ильфонбй фаверсу, устйновленну10 подвижно в осевом направлении "на оси маха* ви1<а, размещенные в траверсе подшипники, число которых равно числу сателлитов, блоки, укрепленные на сателлитах, и гибкие элементы, связывающие неуравновешенные массы сателлитов с подшипниками травер.

Недостатком двигателя является то, что при регулировании числа оборотов двигателя изменяется его мощность, что неприемлемо для машин, у которых уменьшение числа оборотов связано с увеличением нагрузки на рабочем органе, а также необходимо внешнее воздействие для регулирования мощности.

Кроме того, недостатком известного устройства является относительно малая надежность в связи с использованием дебалансов на сателлитах, что приводит к быстрому износу осей сателлитов, и сложность конструкции, включающей импульсивную передачу и систему управления ею.

Целью изобретения является повышение надежности.

Это достигается тем, что маховик выполнен в виде центробежного регулятора, механическая система отбора мощности снабжена дополнительным маховиком, выполненным аналогично первому и соединенным с валом электродвигателя, а маховики связаны между собой муфтой скольжения, установленной на валу с возможностью перемещения вдоль него.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства.

Безреактивный двигатель содержит электродвигатель 1, маховик 2, жестко соединенный с корпусом 3 электродвигателя 1.

Ротор 4 (внутренняя часть) жестко связан с выходным валом 5. Маховик 2, выполненный с переменным распределением масс, имеет конструкцию центробежного регулятора и содержит подпружиненные с помощью упругих элементов б противовесы 7.

Механическая система отбора мощности снабжена дополнительным маховиком 8, выполненным аналогично .первому, и включает подпружиненные с помощью упругих элементов 9 противовесы 10. Маховики 2 и

8 соединены между собой муфтой 11 скольжения, установленной на валу 5 с возможностью перемещения вдоль него при независимом вращении маховиков 2 и 8. Вал 5 установлен в подшипниках 12 основания 13.

Безреактивный двигатель работает следующим образом.

При включении электродвигателя 1 его внешняя часть — корпус 3 и внутренняя— ротор 4 начинают вращаться в противоположные стороны. При этом внешняя часть — корпус 3 свободно вращается на валу 5 как на оси совместно с маховиком 2.

4

Онуфе1111яя часть — рбтор 4 враща4тся совместно с выходйым валом 5 и-с укрепленным на нем маховиком 8. Вал 5 установлен на подшипниках 12 основания 13 и не передает на основание 13 реактивный момент. Подпружиненные с помощью упругих элементов б и 9 противовесы 7 и 10 маховиков 2 и 8 под действием центробежных сил расходятся и передают динамические усилия на муфту 11, соединяющую маховики 2 и 8 между собой. Под действием этих усилий муфта 11 устанавливается в положении равновесия. Таким образом, муфта

11 замыкает кинематическу|о цепь от внешней части — корпуса 3 электродвигателя 1 к внутренней — ротору 4. В зависимости от нагрузки (крутящего момента М,.) на выходном валу 5 автоматически устанавливаются скорость его вращения и положение муфты 11, соединяющей маховики 2 и 8, при постоянной мощности электродвигателя 1.

При этом к внешней части электродвигателя 1 прикладывается противодействующий крутящий момент от противодействия маховика 2 раскручиванию и увеличению его момента инерции;

При установившемся режиме движения, соответствующем приложенному к выходному валу 5 крутящему моменту, возможны некоторые колебания скорости вращения внешней и внутренней частей электродвигателя 1 относительно соответствующих средних скоростей их вращения. Эти колебания связаны с перераспределением инерционных нагрузок между маховиками 2 и 8 с помощью муфты. Они сглаживаются инерционностью маховиков 2 и 8. Приэтом противовесы 10 маховика 8 под действием упругих элементов 9 сближаются, а противовесы 7 маховика 2 под действием центробежных сил расходятся, В результате муфта 11 перемещается влево по чертежу и занимает новое положение равновесия. При уменьшении нагрузки на валу 5 скорость его вращения увеличивается, а муфта 11 смещается вправо.

Конструкция безреактив ного двигателя является полностью уравновешенной, что обеспечивает малый износ деталей и высокую надежность, Следует отметить также простоту конструкции, включающей помимо электродвигателя лишь два взаимодействующих посредством муфты маховика с переменным распределением масс, Формула изобретения

Без реактивный двигатель, содержащий электродвигатель, маховик, жесткое соединенный с корпусом электродвигателя, и механическую систему отбора мощности, отличающийся тем, что, с целью повыСоставитель В. Штукарев

Техред И. Заболотнова

Редактор Г. Петрова

Корректор А. Галахова

Заказ 1995/15 Изд. № 499 Тираж 1095 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

111ейий его надежйости, маховик вЫ11олнен в виде центробежного регулятора, ме. ханическая система отбора мощности снаб-. жена дополнительным маховиком, выпол-. ненным аналогично первому и соединенным с валом электродвигателя, а маховики связаны между собой муфтой скольжения, установленной на валу с возможностью перемещения вдоль него.

1.

Ь

Источники информацйи, йринятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании № 1394468, кл. Н 02Р 7/36, 1971.

2. Патент США 3881143, кл. Н 02 Р1/44, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 522366, кл. F 16Н 33/14, 1974 (прототип).