DK158477B - Apparat og fremgangsmaade til opbevaring af et akkumulerende svinghjul. - Google Patents

Apparat og fremgangsmaade til opbevaring af et akkumulerende svinghjul. Download PDF

Info

Publication number
DK158477B
DK158477B DK249584A DK249584A DK158477B DK 158477 B DK158477 B DK 158477B DK 249584 A DK249584 A DK 249584A DK 249584 A DK249584 A DK 249584A DK 158477 B DK158477 B DK 158477B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
housing
parts
flywheel
fibers
synthetic resin
Prior art date
Application number
DK249584A
Other languages
English (en)
Other versions
DK158477C (da
DK249584D0 (da
DK249584A (da
Inventor
Rayner Michael Mayer
Original Assignee
British Petroleum Co Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by British Petroleum Co Plc filed Critical British Petroleum Co Plc
Publication of DK249584D0 publication Critical patent/DK249584D0/da
Publication of DK249584A publication Critical patent/DK249584A/da
Publication of DK158477B publication Critical patent/DK158477B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK158477C publication Critical patent/DK158477C/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/30Flywheels
    • F16F15/315Flywheels characterised by their supporting arrangement, e.g. mountings, cages, securing inertia member to shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M1/00Frames or casings of engines, machines or apparatus; Frames serving as machinery beds
    • F16M1/04Frames or casings of engines, machines or apparatus; Frames serving as machinery beds for rotary engines or similar machines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2117Power generating-type flywheel
    • Y10T74/2119Structural detail, e.g., material, configuration, superconductor, discs, laminated, etc.
    • Y10T74/212Containing fiber or filament
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/219Guards
    • Y10T74/2191Guards for rotary member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Recording Measured Values (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

i
DK 158477 B
Den foreliggende opfindelse angår et apparat til opbevaring af et drejeligt legeme, som for eksempel et akkumulerende svinghjul.
Svinghjuls evne til at modtage og afgive energi over relativt korte 5 tidsperioder har været kendt i mange år, og akkumulerende svinghjul har været anvendt eller foreslået til brug i forskellige anvendelsesområder. En anvendelse, som har fået en forøget opmærksomhed i de senere år, er anvendelsen af svinghjul som middel til at lagre kinetisk energi i motorkøretøjer, for således at forbedre brændselsøkonomien.
10 I tilfælde af brud i et svinghjul må den lagrede energi på en sikker måde blive spredt eller absorberet. Derfor skal svinghjulet indeholdes i et hus, som er i stand til at forhindre gennemtrængning af svinghjulet eller fragmenter deraf under alle betingelser. Dette er særdeles 15 væsentligt, hvis svinghjulet anvendes i et motorkøretøj, i hvilket tilfælde huset skal være i stand til at indeholde svinghjulet eller fragmenter deraf under en eventuel kollision, og tillige skal være i stand til at modstå påvirkninger fra sten og efterladenskaber på vejen. Huset skal også være i stand til at indeholde svinghjulet eller 20 sprede dens lagrede energi i tilfælde af brand.
Svinghjulshuset har sædvanligvis været fremstillet af en tilstrækkelig mængde stærkt materiale, sædvanligvis metal, uden hensyn til vægten. I tilfælde af svinghjul, der anvendes i motorkøretøjer, skal svinghjuls-25 huset imidlertid være så let som muligt, da den ekstra vægt kan ophæve brændselsbesparelser, som stammer fra anvendelsen af svinghjulet.
Opfinderen har opfundet et svinghjulshus, som er relativt let, men som er i stand til, på en sikker måde, at indeholde et svinghjul eller 30 fragmenter deraf i tilfælde af svinghjulets sammenbrud.
Ifølge den foreliggende opfindelse er der tilvejebragt et apparat til opbevaring af et drejeligt legeme, som for eksempel et svinghjul, hvilket apparat omfatter mindst to dele, som tilsammen tilvejebringer et 35 hus, hvori det drejelige legeme kan rotere, hvilket apparat er særpræget ved, at delene er fastgjort til hinanden ved hjælp af et stykke bånd med høj trækstyrke, som er viklet omkring delene for at tilvejebringe mindst ét lag bånd, der er overlappende ved sine kantområder, og som omslutter og er i kontakt med mindst 50% af husets overflade- 2
DK 158477 B
areal, således at en punktbelastning, der, ved indvirkningen fra det drejelige legeme eller en del deraf, er tilvejebragt på husets inderside, bliver transformeret til en belastning over overfladen af de dele, der er omviklet med bånd.
5
Selvom apparatet ifølge den foreliggende opfindelse er særlig egnet til opbevaring af akkumulerende svinghjul, er det også egnet til opbevaring af andre bevægelige dele, fortrinsvis roterende dele. Opfindelsen vil i den foreliggende beskrivelse blive beskrevet under henvis-10 ning til sin anvendelse, som beholder for et akkumulerende svinghjul.
Konventionelle svinghjuls huse er forholdsvis massive og stive. Imidlertid er delene af apparatet ifølge den foreliggende opfindelse, som tilvejebringer huset, fortrinsvis relativt lette og er fortrinsvis de-15 formerbare ved belastning i det mindste over de områder, som mest sandsynlig vil blive udsat for påvirkninger. Deformation af delene vil absorbere energi og overføre energi til båndet, men den maksimalt tilladelige deformationsstørrelse vil blive bestemt af faktorer, som for eksempel konstruktionsmaterialer og mellemrummet, hvori huset skal an-20 vendes. Formen og dimensionerne for husets dele vil blive valgt, for således at tilvejebringe deformation under belastning, idet den maksimale belastningspåvirkning, som delene forventes at blive udsat for samt konstruktionsmaterialerne, tages i betragtning.
25 Huset omfatter mindst to dele, som ikke er stift forbundne, men som er fastgjort til hinanden ved hjælp af et stykke bånd med høj trækstyrke.
Hvis svinghjulet bryder sammen, vil svinghjulet eller et fragment af svinghjulet, som rammer en del af huset, bevirke at denne del bliver deformeret og/eller bevæger sig i forhold til de andre dele. Denne de-30 formation eller bevægelse absorberer energi, men modvirkes af båndet, som omgiver og er i kontakt med delene. Således bliver en punktbelastning overført til en belastning over overfladen af de dele, som er omviklet af båndet.
35 Husets indre dimensioner er lidt større end de forventede maksimale dimensioner for svinghjulet. Når et svinghjul drejes med en forøget hastighed, vil hele svinghjulet ekspanderes radialt, og kransen ekspanderes i omkredsen. Således vil svinghjulets diameter forøges, når svinghjulet drejes. Husets indre dimensioner er fortrinsvis fra 1% til 3
DK 158477B
3% større end svinghjulets dimensioner, når det drives ved sin maksimale driftshastighed.
Huset omfatter fortrinsvis tre dele, nemlig en central del og to ende-5 dele; den centrale del tilvejebringer et volumen, som har et stort set cirkulært tværsnit langs en akse, men ikke er omsluttet ved nogen ende af denne akse, og endedelene er beregnet til at dække den centrale dels åbne ender. Den centrale dels volumen må være tilstrækkeligt stort til at akkomodere hele svinghjulet. Fortrinsvis vil båndet om-10 slutte og være i kontakt med mindst 70% af husets overfladeareal. Visse områder, der sandsynligvis ikke vil udsættes for påvirkninger af svinghjulet eller dele deraf i tilfælde af sammenbrud, kan forblive udækkede, som for eksempel områder omkring åbninger, der er tilvejebragt i huset, og gennem hvilke den drejelige aksel, hvorpå svinghju-15 let eller et andet drejeligt legeme er monteret, passerer.
Almindeligvis vil svinghjulet være cylindrisk, og i dette tilfælde er den centrale del fortrinsvis en cylinder med åben ender, og endedelene er beregnet til at dække cylinderens ender.
20
Huset kan monteres i et ydre hylster, som delvis eller totalt omslutter huset ifølge den foreliggende opfindelse. Dette ydre hylster, der kan være forsynet med lejer, omkring hvilke svinghjulet drejer, kan være udformet for at beskytte huset mod sten og efterladenskaber på 25 vejen og kan tilvejebringe nogen beskyttelse mod brand. Det ydre hylster kan, hvis det totalt omslutter huset, også være tilstrækkeligt lufttæt til at gøre det muligt at opretholde et partielt vakuum inden i hylstret.
30 En foretrukket udførelsesform for den foreliggende opfindelse omfatter et stort set stift ydre hylster, hvori et hus er monteret, hvilket hus omfatter en cylindrisk sektion med åbne ender samt to endedele, der er beregnet til at dække den cylindrisk sektions ender, hvilke endedele samt den cylindriske sektion er deformerbare under belastning og bl i -35 ver holdt sammen ved hjælp af et stykke bånd med høj trækstyrke, som er viklet omkring endedelene og den cylindriske sektion.
Ifølge den foreliggende opfindelse er der tilvejebragt en fremgangsmåde til opbevaring af et akkumulerende svinghjul, der er ejendommelig 4
DK 158477 B
ved, at svinghjulet monteres drejeligt i et hus, der omfatter mindst to adskilte dele, hvor et bånd med høj traekstyrke, under trækpåvirkning, vikles omkring delene med nærliggende båndviklinger overlappende ved deres kantområder, for at tilvejebringe mindst ét lag bånd, som 5 omslutter og er i kontakt med mindst 50% af husets overfladeareal.
Opfindelsen vil herefter blive beskrevet mere detaljeret under henvisning til den medfølgende tegning, der viser en foretrukket udførelsesform og, hvor 10 fig. 1 viser et snitbillede gennem det ydre hylster, fig. 2 et snitbillede gennem husets cylindriske sektion samt endedele, fig. 3 et skematisk billede af husets dele til belysning af orga-15 ner, der er beregnet til at anbringe endedelene på den cylin driske sektion, fig. 4 et billede af huset i fig. 2 til belysning af det overviklede bånd, og fig. 5 et yderligere billede af huset i fig. 2 til belysning af det 20 overviklede bånd og et ikke dækket område af endedelen.
Det ydre hylster, som er vist i fig. 1, er beregnet til at omslutte huset helt og er i alt væsentligt stift. Det ydre hylster kan hensigtsmæssigt være fremstillet af fiberforstærket kunstharpiksmateriale, som 25 for eksempel glasfiber, aramidfibre eller carbonfibre, der er bundet i et bindemiddel, som for eksempel epoxykunstharpiks, polyesterkunsthar-piks eller phenol kunstharpiks. Da huset, som er vist i fig. 2, er beregnet til at indeholde et cylindrisk svinghjul, er huset stort set cylindrisk, og det ydre hylster, som er vist i fig. 1, er også tilve-30 jebragt i form af en stort set lukket cylinder. Det ydre hylster omfatter mindst to adskilte dele, således at der kan tilvejebringes adgang for vedligeholdelse eller inspektion af huset og svinghjulet. I fig. 1 omfatter det ydre hylster to dele 1 og 2. De to dele 1 og 2 kan være fastgjort ved hjælp af hvilke som helst passende organer, for ek-35 sempel bolte 3, for således at danne det stort set cylindriske ydre hylster.
Lejer 4 og 5 for svinghjulets aksel (ikke vist) er monteret i delene 1 og 2. Lejerne og svinghjulets aksel vil sammen med hvilke som helst
DK 158477B
s tætninger, som anvendes, fuldende husets indeslutning.
I monteret stand vil det ydre hylster fortrinsvis være tilstrækkeligt lufttæt til at gøre det muligt at opretholde et partielt vakuum inden 5 i hylstret. Hvis det ydre hylsters konstruktionsmateriale er for luft-permeabelt, kan det ydre hylster blive foret eller belagt med et mindre permeabelt materiale, for eksempel polyethylen. Hvis det ydre hylster ikke helt indeslutter huset, kan det selv blive indesluttet eller omsluttet i et passende dække, som for eksempel et presset eller støbt 10 metal hylster. Hvis det ydre hylster er godt tætnet, kan det parti el e vakuum blive opretholdt ved, med intervaller, at anvende en pumpe. Alternativt kan det partiele vakuum blive opretholdt ved hjælp af en pumpe, der virker kontinuert eller som drives, når svinghjulet drejer.
15 Fig. 2 viser husets cylindriske sektion 6 samt endedele 7 og 8.
Den cylindriske sektion 6's indre diameter er kun lidt større end svinghjulets forventede maksimale diameter. Fortrinsvis er den cylindriske sektions diameter fra 1% til 3% større end den diameter som 20 svinghjulet er beregnet til at have, når det drives ved sin beregnede maksimale driftshastighed. Den cylindriske sektions aksiale længde er fortrinsvis i det mindste identisk med den aksiale længde af svinghjulet, der skal indeholdes, men skal holdes så kort som muligt.
25 Den cylindriske sektion 6 kan være fremstillet af metal, men er fortrinsvis fremstillet af et fibrøst materiale, der har en høj trækstyrke og som er bundet i et kunstharpiskbindemiddel. Fibrene kan være polyester, carbon, aramid eller glasfibre og egnede kunstharpikser omfatter polyester, epoxy og phenol kunstharpikser. Phenolkunstharpik-30 ser er særligt egnede til brug som bindemiddelmateriale på grund af deres evne til at modstå høje temperaturer. Husets dele er passende fremstillet af glasfiberforstærket phenol kunstharpiks. Den cylindriske sektion 6 er fortrinsvis relativ tynd, således at cylinderen kan deformeres, hvis den rammes af svinghjulet eller et fragment deraf. Den 35 aktuelle tykkelse vil afhænge af cylinderens dimensioner og af konstruktionsmaterialets styrke. Den cylindriske sektion 6's materiale er fortrinsvis hårdere end svinghjulets materiale, således at svinghjulets energi i tilfælde af sammenbrud spredes ved ablation af svinghjulet i stedet for den cylindriske sektion, når svinghjulet eller dele 6
DK 158477 B
deraf løber langs husets inderside.
Husets endedele 7 og 8 er også fortrinsvis fremstillet af kompositmaterialer og kan være tilvejebragt af samme materialer, som den cylin-5 driske sektion. Hvis endedelene 7 og 8 er tilvejebragt af et materiale, som har en hårdhed, der er mindre end den for den cylindriske sektion, kan der anbringes slidplader af et hårdere materiale inden i endedelene. Endedelene 7 og 8 er fortrinsvis tallerkenformede. Den ydre krumme overflade gør det muligt, at det overviklede bånd følger 10 husets form tættere. Endedelenes krumme overflader har fortrinsvis krumningsradier, som mindst er identisk med båndets bredde. Hvis for eksempel båndet er 100 mm bredt, vil krumningsradierne fortrinsvis være mindst 100 mm. Hver af endedelene 7 og 8 har et centralt hul 9 og 10, hvorigennem akslen for svinghjulet (ikke vist) kan passere.
15
Endedelene 7 og 8 er ikke stift forbundet med den cylindriske sektion 6, men de holdes i stedet imod den cylindriske sektion 6's ender ved hjælp af et stykke bånd med høj trækstyrke, som er viklet omkring de tre komponenter, for således at danne huset. Båndet kan omfatte poly-20 ester-, glas- eller aramidfibre og er fortrinsvis en blanding af fibre. Fibrene kan være vævede, men er fortrinsvis sammenknyttede, for således at danne bånd med størstedelene af fibrene, fortrinsvis mere end 70%, arrangeret i længderetningen. Båndet har derfor en større trækstyrke i længderetningen. Imidlertid skal båndet også være til-25 strækkeligt stærkt i tværretningen til at modstå de langsgående fibres tendens til adskillelse, når der påtrykkes en belastning på tværs af båndets bredde. De overviklede bånd skal følge den samlede form af den cylindriske del 6 og endedelene 7 og 8 tæt, således at det er i kontakt med mindst 50% af husets overfladeareal.
30 Således som vist i fig. 4 og 5 er båndet viklet fra en endedel tværs over den cylindriske sektion til den anden endedel. Hver vikling overlapper den foregående vikling fortrinsvis med mindst 25% af båndets bredde. Båndet er viklet omkring husets dele under en spids vinkel, 35 for eksempel på ca. 20° til ca. 45° i forhold til husets længdeakse, det vil sige svinghjulets omdrejningsakse. Båndet kan dække huset (undtagen hullerne 9 og 10) i flere lag. Viklingsvinklen for båndet i hvert lag er typisk tilvejebragt, således at viklingerne overlejrer viklingerne i det forudgående lag med en vinkel fra 90* til 140°. De aktuel- 7
DK 158477B
le viklingsvinkler vil afhænge af husets geometri. Antallet af lag af bånd vil blandt andet blive bestemt af fibrenes styrke, den forventede maksimale belastningspåvirkning og husets geometri. Starten af båndet kan blive fastgjort til en del af hylstret eller kan blive hæftet til 5 eller splejset sammen med nærliggende viklinger. Enden af båndet er fortrinsvis hæftet til eller splejset sammen med nærliggende viklinger. Båndet er ikke fastgjort til den cylindriske sektion, endedelene eller sig selv, bortset fra viklingens begyndelse og afslutning. Båndet er fortrinsvis glat, således at båndlagene kan glide over hinan-10 den, når en del af huset deformeres eller bevæges.
Når båndet vikles er det fortrinsvis tilvejebragt under en trækpåvirkning i længderetningen på 0,5% til 2% af fibrenes brudstyrke. Der er fortrinsvis tilvejebragt fremspring på husets overflade. Disse frem-15 spring er til hjælp under båndets vikling over huset og modvirker fibrenes bevægelse over husets overflade under normale driftsbetingelser. Fremspringene vil imidlertid ikke forhindre en sådan bevægelse, når, i tilfælde af svinghjulets sammenbrud, en eller flere af husets dele bevæges eller deformeres. Disse fremspring udgør fortrinsvis en 20 del af den cylindriske sektion 6 og/eller endedelene 7 og 8. Således som.beskrevet senere er de hensigtsmæssigt arrangeret ved samlingerne mellem den cylindriske sektion 6 og endedelene 7 og 8,
Huset er fortrinsvis monteret i det ydre hylster, således at hullerne 25 9 og 10 i endedelene 7 og 8 er koaksiale med lejerne 4 og 5, der er understøttet af det ydre hylsters dele 1 og 2.
I tilfælde af at svinghjulet bryder sammen og splittes, vil fragmenter som påvirker indersiden af husets cylindriske sektion 6 have en ten-30 dens til at deformere den cylindriske sektion 6. En væsentlig del af påvirkningskraften vil blive overført til båndet, og således vil påvirkningskraften som følge af husets deformation spredes over et større overfladeareal af huset. Eventuelle fragmenter, som påvirker en endedel 7 eller 8, vil have en tendens til at tvinge endedelen væk fra 35 den cylindriske sektion 6. En sådan bevægelse absorberer energi, men er modvirket af båndet, som igen overfører kraften, således at denne spredes over et større overfladeareal.
Som nævnt ovenfor er den cylindriske sektion 6 og endedelene 7 og 8 8
DK 158477 B
ikke stift forbundet, således at der er mulighed for nogen indbyrdes bevægelse. Imidlertid foretrækkes det, at der er tilvejebragt organer for anbringelse af endedelene 7 og 8 på den cylindriske sektion 6, således at delene ikke bliver bragt alvorligt ud af 1iniestilling, når 5 energien fra det sammenbrudte svinghjul bliver absorberet.
Hensigtsmæssige organer for anbringelse af husets dele er vist skematisk i fig. 3. En serie langsgående fremspring II er dannet langs omkredsen af den cylindriske sektion 6. Fremspringene 11 har fortrinsvis 10 samme størrelse og er jævnt fordelt langs omkredsen. Fremspringene 11 kan, således som vist i figuren, være dannet ved udskæring af områder 12 mellem fremspringene. Endedelene 7 og 8 har tilsvarende fremspring 13, som i alt væsentlig er vinkelrette i forhold til den cylindriske sektion 6's fremspring 11. Disse fremspring 13 har fortrinsvis også 15 samme størrelse og er jævnt fordelt langs omkredsen.
Fremspringene 11 og 13 er beregnet til at blive indskudt i hinanden.
Når komponenterne af det indre hylster således er samlet, vil fremspringene 13 af endedelene 7 og 8 passe ind i mellemrummene 12 mellem 20 den cylindriske sektion 6's fremspring 11.
Hvis den cylindriske sektion 6, under svinghjulets splittelse, bliver påvirket af et fragment, vil fragmentet have en tendens til at deformere den cylindriske sektion 6 i den generelle retning af pilen A i 25 fig. 3. Imidlertid vil længden af fremspringet 13 akkomodere denne deformation, uden den cylindriske sektion 6 og endedelen 7 bliver bragt ud af 1iniestilling. På tilsvarende måde vil en påvirkning på endedelen 7 have en tendens til at bevæge endedelen i den generelle retning af pilen B i fig. 3, og denne bevægelse vil blive akkomoderet af frem-30 springet 11's længde.
Der kan være anvendt andre egnede organer til bibeholdelse af linie-stillingen af endedelene 7 og 8 og den cylindriske sektion 6, for eksempel tappe, der er tilvejebragt på endedelene og som fremspringer 35 gennem tilsvarende slidser i den cylindriske sektion 6 eller omvendt.
Det indre hylster skal være i stand til at sprede energien, der frigøres, når et svinghjul bryder sammen. Hvis det indre hylster imidlertid er ude af stand til at indeholde fragmenterne, vil det ydre hyster 1 9
DK 158477 B
imidlertid tilvejebringe en yderligere sikkerhedsmargin.
Et eksperiment blev udført for at vurdere duligheden af et apparat, der i alt væsentligt var tilvejebragt således som beskrevet under hen-5 visning til den medfølgende tegning, for således at indeholde et akkumulerende svinghjul.
Svinghjulet omfattede et glasfiberforstærket polyesterkunstharpiksnav, hvorpå der var monteret en glasfiberforstærket epoxykunstharpikskrans.
10 Kransen havde en indre diameter på 360 mm, en yderdiameter på 460 mm og en aksi al længde på 200 mm. Den totale masse for svinghjulet og akslen, hvorpå det var monteret, var 29 kg.
Huset omfattede en cylindrisk sektion fremstillet af glasfiberforstær-15 ket phenol kunstharpiks og tallerkenformede endedele fremstillet af glasforstærket polyesterkunstharpiks. Den cylindriske sektion og de tallerkenformede endedele havde alle en vægtykkelse på 5 mm.
Prøven blev udført med svinghjulet drejende omkring en lodret akse. En 20 phenolkunstharpisksi idplade var anbragt i endedelen, som skulle danne husets bund under prøven.
Svinghjulet var anbragt inden i huset, som derefter blev overviklet med et bånd med høj trækstyrke, således som beskrevet ovenfor. Båndet 25 omfattede en blanding af aramid- og polyesterfibre, der var sammenknyttet med hinanden med den største del af fibrene liggende i længderetningen. Båndet var 100 mm bredt og havde en brudstyrke i længderetningen, som var større end 2,5 t. To lag bånd blev viklet over huset med en båndspænding på 27 kg. Hver vikling overlejrede den forudgående 30 vikling med tilnærmelsesvis 50% over den cylindriske sektion og således at bånddækningen effektivt var mindst fire gange tykkelsen af selve båndet. Bånddækningen var større end fire gange tykkelsen over dele af endedelene, hvor overlapningen var større end 50%, således som vist i fig. 5. Massen af husets dele og båndet var lidt under en tredjedel 35 af masse for svinghjulet og akslen. Den radiale frigang mellem svinghjulet i hvile og den cylindriske del af huset var 6 mm.
Akslen, hvorpå svinghjulet var monteret, var fastgjort til en lodret wire, for at gøre svinghjulet i stand til at dreje, og et ydre hylster ίο
DK 158477B
i alt væsentligt, som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1, blev anbragt omkring huset. Frigangen mellem det ydre hylster og det båndomviklede hus var tilnærmelsesvis 7 mm. i i 5 Svinghjulet blev drejet op til en hastighed på 20.000 opm, ved hvilken hastighed wiren, der understøttede svinghjulet, blev overskåret. Sving- j hjulet og akslen blev ikke splittet og kom til hvile inden i huset. | 1.3 kg materiale blev tabt fra svinghjulet, og 0,3 kg blev tabt fra huset, da svinghjulets kinetiske energi blev spredt, men der opstod 10 ingen gennemtrængning af det båndomviklede hus.
15 20 25 30 35

Claims (19)

1. Apparat til opbevaring af et drejeligt legeme, som for eksempel et svinghjul, hvilket apparat omfatter mindst to dele, som sammen tilve-5 jebringer et hus, hvori det drejelige legeme kan rotere, kendetegnet ved, at delene er fastgjort til hinanden ved hjælp af et stykke bånd, der har en høj trækstyrke, og som er viklet omkring delene, for således at tilvejebringe mindst ef lag bånd, der ved sine kantområder er overlappende, og som omslutter og er i kontakt med mindst 10 50% af husets overfladeareal, således at en punktbelastning, der, af indvirkningen fra det drejelige legeme eller en del deraf, er tilvejebragt på husets inderside, bliver transformeret til en belastning over den af delenes overflade som er omviklet med bånd.
2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de af appara- tets dele, som tilvejebringer huset, er indbyrdes deformerbare under belastning,
3. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1 eller 2, ken-20 detegnet ved, at husets dele omfatter en central del, som tilvejebringer et volumen, som har et stort set cirkulært tværsnit langs én akse, men som ikke er omsluttet ved nogen ende af denne akse, samt to endedele, som er beregnet til at dække den centrale dels åbne ender. 25
4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den centrale del er en cylinder med åbne ender, og at de to endedele er tallerkenformede med ydre krumme overflader.
5. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kende tegnet ved, at husets dele er fremstillet af fiberforstærket kunstharpi ksmateri ale.
6. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kende-35 tegnet ved, at båndet med høj trækstyrke omfatter fibre, der er valgt fra gruppen bestående af polyester-, glas- og aramidfibre, der er sammenknyttet i et bånd med mere end 70% af fibrene anbragt i længderetningen. DK 158477B
7. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at båndet med høj trækstyrke er viklet omkring husets dele ved en spids vinkel i forhold til husets længdeakse, og at hver båndvikling overlejrer den forudgående vikling med mindst 25% af 5 båndets bredde.
8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at husets dele er omviklet med flere lag, at viklingerne fra hvert efter hinanden følgende lag er tilvejebragt ved en vinkel fra 90° til 140° i forhold til 10 viklingerne i det forudgående lag.
9. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, k ende t e g n e t ved, at båndet med høj trækstyrke, i længderetningen er tilvejebragt under en trækpåvirkning på 0,5% til 2% af fibrenes 15 brudstyrke, når det bliver viklet omkring delene, som tilvejebringer huset.
10. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt organer for anbringelse af 20 husets dele i forhold til hinanden.
11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at organerne for anbringelse af husets dele omfatter en serie fremspring, der er tilvejebragt på hver del og som er i stand til at blive skudt ind i 25 hinanden og som stort set er vinkelrette i forhold til fremspringene på en nærliggende del.
12. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, k ende t e g n e t ved, at huset er monteret i et hylster, som delvis 30 eller helt indeslutter huset.
13. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at hylstret omfatter mindst to adskilte dele, som indeslutter huset.
14. Apparat ifølge krav 13, kendetegnet ved, at der kan op retholdes et partielt vakuum inden i hylstret.
15. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 12-14, kendetegnet ved, at hylstrets dele er fremstillet af fiberforstærket DK 158477 B kunstharpi ksmateri al e.
16. Apparat ifølge krav 5 eller 15, k e n d e t e g n e t ved, at det fiberforstærkede kunstharpiksmateriale omfatter et kunstharpiksmateria-5 le, der er valgt fra gruppen bestående af epoxykunstharpiks, polyester-kunstharpiks og phenol kunstharpiks, og som er forstærket med fibre, der er udvalgt fra gruppen bestående af polysterfibre, glasfibre, arami df i bre og carbonfibre.
^ 17. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at husets dele er fremstillet af glasfiberforstærket phenol kunsharpiks.
18. Apparat til opbevaring af et akkumulerende svinghjul ifølge krav 1, kendetegnet ved, at husets indre diameter er fra 1% til 15 3% større end den diameter, som svinghjulet er beregnet til at have, når det drives ved sin planlagte maksimale driftshastighed.
19. Fremgangsmåde til opbevaring af et akkumulerende svinghjul, kendetegnet ved, at svinghjulet monteres drejeligt i et hus, som 2n omfatter mindst to adskilte dele, hvor et bånd med høj trækstyrke, under trækpåvirkning, vikles omkring delene med nærliggende båndviklinger overlappende ved deres kantområder, for således at tilvejebringe mindst ét lag bånd, som omslutter og er i kontakt med mindst 50% af husets overfladeareal. 25 1 35
DK249584A 1983-05-21 1984-05-21 Apparat og fremgangsmaade til opbevaring af et akkumulerende svinghjul. DK158477C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB838314142A GB8314142D0 (en) 1983-05-21 1983-05-21 Containing energy storage flywheel
GB8314142 1983-05-21

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK249584D0 DK249584D0 (da) 1984-05-21
DK249584A DK249584A (da) 1984-11-22
DK158477B true DK158477B (da) 1990-05-21
DK158477C DK158477C (da) 1990-10-22

Family

ID=10543171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK249584A DK158477C (da) 1983-05-21 1984-05-21 Apparat og fremgangsmaade til opbevaring af et akkumulerende svinghjul.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4603555A (da)
EP (1) EP0127975B1 (da)
JP (1) JPS59217033A (da)
DE (1) DE3462622D1 (da)
DK (1) DK158477C (da)
GB (1) GB8314142D0 (da)
NO (1) NO164123C (da)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2261327B8 (en) * 1991-11-06 2000-02-02 Turbo Genset Company Ltd A keeper disc for a rotary electrical machine
US5559381A (en) * 1993-11-08 1996-09-24 Rosen Motors, L.P. Flywheel support system for mobile energy storage
US5628232A (en) * 1994-01-14 1997-05-13 Rosen Motors Lp Flywheel rotor with conical hub and methods of manufacture therefor
JPH09506310A (ja) * 1993-11-08 1997-06-24 ローゼン・モータース・エル・ピー 可動エネルギ蓄積用はずみ車装置
US5485905A (en) * 1994-04-01 1996-01-23 Rader, Iii; H. John Lightweight overrunning clutch assembly
US5568023A (en) * 1994-05-18 1996-10-22 Grayer; William Electric power train control
DE19546133C1 (de) * 1995-12-11 1997-03-27 Daimler Benz Ag Schutzvorrichtung für ein Schwungrad bei Kraftfahrzeugen
DE19704842A1 (de) * 1997-02-08 1998-08-13 Bayerische Motoren Werke Ag Sicherheitsgehäuse für einen Rotationsenergiespeicher
US6007430A (en) * 1997-10-08 1999-12-28 Koppy Corporation Two-piece carrier assembly
US7111522B2 (en) * 2004-02-26 2006-09-26 Honeywell International, Inc. Energy storage flywheel system containment vessel
JP4586426B2 (ja) * 2004-06-08 2010-11-24 日立工機株式会社 遠心機
KR100598846B1 (ko) * 2004-07-16 2006-07-11 하성규 에너지 저장 시스템의 플라이휠
ITVI20090264A1 (it) * 2009-10-30 2011-04-30 Ind Meccanica Zane S R L Sistema per realizzare l' avvolgimento in fibra del rivestimento esterno di serbatoi per fluidi ad alta pressione con forma di disco bombato e attrezzatura per eseguire detto avvolgimento
KR101009715B1 (ko) * 2010-10-01 2011-01-19 한양대학교 산학협력단 플라이휠용 허브 및 이를 구비한 에너지 저장용 플라이휠
FR3004028B1 (fr) * 2013-03-27 2016-07-29 Whylot Procede de fabrication d une cloche pour accouplement magnetique et accouplement magnetique radial comportant une telle cloche
CN113497517B (zh) * 2021-09-08 2021-12-17 沈阳微控新能源技术有限公司 飞轮储能系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR675767A (fr) * 1929-03-22 1930-02-14 Essoreuse
US2290588A (en) * 1941-04-01 1942-07-21 Westinghouse Air Brake Co Inertia device
US2995011A (en) * 1959-09-17 1961-08-08 Phillips Petroleum Co Solid propellant rocket motor
US3074585A (en) * 1959-11-20 1963-01-22 Minnesota Mining & Mfg Pressure vessel
GB1085329A (da) * 1964-01-21
JPS5174067A (da) * 1974-12-24 1976-06-26 Nippon Horiesuteru Kk
JPS5175902A (ja) * 1974-12-27 1976-06-30 Hitachi Ltd Burashuresumootakaitenshoringugatamagunetsutonohokyohoho
GB1509492A (en) * 1975-01-23 1978-05-04 Motoren Turbinen Union Protective structures for high speed rotors
JPS5287575A (en) * 1976-01-16 1977-07-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd Protecting device device for high speed revolution body
US4111067A (en) * 1977-01-10 1978-09-05 Rockwell International Corporation Rupturable flywheel energy system
US4208921A (en) * 1977-04-11 1980-06-24 Keyes John H Flywheel energy accumulator
DE2836115C2 (de) * 1978-08-17 1982-06-03 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Berstschutzvorrichtung für einen rotierenden Körper

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59217033A (ja) 1984-12-07
DK158477C (da) 1990-10-22
NO164123B (no) 1990-05-21
DK249584D0 (da) 1984-05-21
DK249584A (da) 1984-11-22
DE3462622D1 (en) 1987-04-16
NO841983L (no) 1984-11-22
EP0127975B1 (en) 1987-03-11
US4603555A (en) 1986-08-05
GB8314142D0 (en) 1983-06-29
NO164123C (no) 1990-08-29
EP0127975A1 (en) 1984-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK158477B (da) Apparat og fremgangsmaade til opbevaring af et akkumulerende svinghjul.
US4902201A (en) Rupture protection ring for an engine casing
US20040211167A1 (en) Protective ring for the fan protective casing of a gas turbine engine
JPH0584377B2 (da)
US6053696A (en) Impact resistant composite shell for gas turbine engine fan case
US8016543B2 (en) Composite case armor for jet engine fan case containment
US20230184525A1 (en) Protection equipment, system and method for destruction of explosives
US4818176A (en) Burst guard ring for turbo-engine housings
US5566588A (en) Flywheel rotor with conical hub and methods of manufacture therefor
US5885056A (en) Gas Turbine engine casing construction
EP3093450B1 (en) Steel soft wall fan case
US4484856A (en) Containment structure
US4934899A (en) Method for containing particles in a rotary machine
DE69326143D1 (de) Festwinkel-verbundstoffzentrifugenrotor
JPH0377366B2 (da)
US20040037694A1 (en) Energy absorber and deflection device
FR2444800A1 (fr) Anneau de retenue pour moteur a turbine a gaz
GB2279231A (en) Bomb-resistant container
US20140260780A1 (en) Hybrid metal fiber flywheel
RU2599105C1 (ru) Разрывобезопасный волоконный супермаховик
US20050188777A1 (en) Energy storage flywheel system containment vessel
GB2305992A (en) An energy storage apparatus with an energy absorbing structure that limits torque in the event of a failure
EP2013514B1 (en) Containment, in particular for a flywheel device, and containment assembly
JP6824995B2 (ja) 円筒状回転体
RU2107215C1 (ru) Труба-оболочка из композиционных материалов

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed