PL229701B1 - Method for reduction of torque pulsation and angular velocity and for storage of energy in the machines with crank-and-piston systems and the system for execution of this method - Google Patents
Method for reduction of torque pulsation and angular velocity and for storage of energy in the machines with crank-and-piston systems and the system for execution of this methodInfo
- Publication number
- PL229701B1 PL229701B1 PL419686A PL41968616A PL229701B1 PL 229701 B1 PL229701 B1 PL 229701B1 PL 419686 A PL419686 A PL 419686A PL 41968616 A PL41968616 A PL 41968616A PL 229701 B1 PL229701 B1 PL 229701B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- crank
- piston
- oscillator
- spring
- machine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Sposób redukcji pulsacji momentu obrotowego i prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo - tłokowymi, wykorzystujący zjawisko rezonansu mechanicznego, przeznaczony do zastosowania w jednostkach jak na przykład: sprężarki tłokowe, pompy czy silniki spalinowe, które przeznaczone są do pracy zasadniczo ze stałą prędkością obrotową, podczas której potrzebna jest energia do wykonania pracy oraz pokrycia strat związanych z oporami ruchu, charakteryzuje się tym, że redukcję pulsacji momentu obrotowego i pulsacji prędkości kątowej oraz magazynowanie energii dokonuje oscylator, którego mocowaną na sprężynie (1) wbudowanej w konstrukcję maszyny masę stanowi tłok (2) wraz z korbowodem (3) układu korbowo - tłokowego maszyny, przy czym prędkość obrotową korby (5) układu korbowo - tłokowego ustala się na poziomie, przy którym oscylująca siła wymuszająca wzbudzana momentem obrotowym przekazywanym na korbę (5) układu korbowo - tłokowego maszyny ma częstotliwość zbieżną z częstotliwością drgań własnych oscylatora. Układ do redukcji pulsacji momentu obrotowego i prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo - tłokowymi charakteryzuje się tym, że ma postać oscylatora, którego zamocowaną na sprężynie (1) wbudowanej w konstrukcję maszyny masę stanowi tłok (2) wraz z korbowodem (3) układu korbowo - tłokowego maszyny, przy czym oddziaływująca na oscylator siła wymuszająca wzbudzana momentem obrotowym przekazywanym na korbę (5) układu korbowo - tłokowego maszyny ma częstotliwość równą częstotliwości rezonansowej oscylatora.A method of reducing the pulsation of torque and angular velocity as well as energy storage in machines with crank-piston systems, using the phenomenon of mechanical resonance, intended for use in units such as: piston compressors, pumps or internal combustion engines, which are designed to operate essentially at a constant speed rotational, during which energy is needed to perform work and cover losses associated with resistance to motion, is characterized by the fact that the reduction of torque pulsation and angular velocity pulsation as well as energy storage are performed by an oscillator, the mass of which is mounted on a spring (1) built into the machine structure the piston (2) with the connecting rod (3) of the crank-piston system of the machine, where the rotational speed of the crank (5) of the crank-piston system is set at the level at which the oscillating forcing force is induced by the torque transmitted to the crank (5) of the crank-piston system - the reciprocating machine has a convergent frequency with the natural frequency of the oscillator. The system for reducing the pulsation of torque and angular velocity as well as energy storage in machines with crank-piston systems is characterized by the fact that it is in the form of an oscillator, the mass of which is mounted on a spring (1) built into the machine structure, consisting of a piston (2) with a connecting rod (3 ) of the crank-piston system of the machine, where the forcing force acting on the oscillator, induced by the torque transmitted to the crank (5) of the crank-piston system of the machine, has a frequency equal to the resonant frequency of the oscillator.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób redukcji pulsacji momentu obrotowego i pulsacji prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi oraz układ do realizacji tego sposobu wykorzystujące zjawisko rezonansu mechanicznego. Przedmiot wynalazku przeznaczony jest do zastosowania w jednostkach jak na przykład sprężarki tłokowe, pompy czy silniki spalinowe, które przeznaczone są do pracy zasadniczo ze stałą prędkością obrotową podczas której potrzebna jest energia do wykonania pracy oraz pokrycia strat związanych z oporami ruchu.The subject of the invention is a method of reducing torque pulsation and angular velocity pulsation and energy storage in machines with crank-piston systems, and a system for the implementation of this method using the phenomenon of mechanical resonance. The subject of the invention is intended for use in units such as, for example, reciprocating compressors, pumps or internal combustion engines, which are designed to operate at a substantially constant rotational speed during which energy is needed to perform the work and to cover losses related to resistance to motion.
Do redukcji pulsacji momentu, redukcji pulsacji prędkości kątowej, magazynowania energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi a także dla obniżenia zużycia energii w układach do napędu maszyn tłokowych powszechnie stosuje się koła zamachowe.Flywheels are commonly used to reduce torque pulsation, reduce angular velocity pulsation, store energy in machines with crank-piston systems, and to reduce energy consumption in systems for driving piston machines.
Ruch obrotowy masy - koła zamachowego i gromadzenie przez to energii może być zastąpiony ruchem oscylacyjnym o określonej amplitudzie i częstotliwości rezonansowej. Powyższe można wyjaśnić na przykładzie jednomasowego oscylatora harmonicznego.Rotation of the mass - flywheel, and thus the accumulation of energy, can be replaced by an oscillating motion of a certain amplitude and resonance frequency. The above can be explained with the example of a single-mass harmonic oscillator.
Maksymalna wartość energii oscylatora harmonicznego jest zależna od maksymalnej amplitudy drgań Amax, masy m wykonującej drgania i częstości drgań własnych oscylatora ωη.The maximum value of the energy of the harmonic oscillator depends on the maximum amplitude of the vibrations Amax, the mass m performing the vibrations and the natural frequency of the oscillator ω η .
E„ ,E ",
= 7'?ϊ/'2 = 7 ' ? Ϊ / ' 2
Przy czym, k = τηω2, k - sztywność sprężyny.Where, k = τηω 2 , k - spring stiffness.
Maksymalna amplituda drgań oscylatora zależy głównie od tłumienia występującego w oscylatorze.The maximum amplitude of the oscillator oscillation depends mainly on the damping in the oscillator.
Energia kinetyczna koła zamachowego znajdującego się w ruchu obrotowym jest wyrażona wzorem:The kinetic energy of a rotating flywheel is given by the formula:
Eh = —Ιω2 = —mr2m * 2 2E h = —Ιω 2 = —mr 2 m * 2 2
Przy czym I = mr2 dla masy obracającej się na promieniu r stanowiącej koło zamachowe.Where I = mr 2 for the mass rotating on the radius r constituting the flywheel.
Przedstawione wzory są tożsame przy założeniu, że r = Amax.The presented formulas are identical assuming that r = Amax.
Z powyższego wynika, że ruch obrotowy masy i gromadzenie przez nią energii mechanicznej może być zastąpiony ruchem oscylacyjnym o określonej amplitudzie i częstotliwości rezonansowej. Wpływ masy oraz częstości kołowej w obu układach jest jednakowy.It follows from the above that the rotation of the mass and its accumulation of mechanical energy can be replaced by an oscillating movement of a certain amplitude and resonance frequency. The influence of mass and circular frequency in both systems is the same.
Podczas drgań układu mechanicznego amplituda drgań zależy od stosunku częstości siły wymuszającej do częstości drgań własnych układu. Jeśli częstotliwość siły wymuszającej jest równa częstotliwości drgań własnych następuje zwielokrotnienie amplitudy drgań. Zjawisko to nazywa się rezonansem mechanicznym. Dla układu jednomasowego składającego się z masy i sprężyny (posiadającego 1 stopień swobody) występuje jedna częstotliwość drgań własnych, która zależy od współczynnika sztywności sprężyny oraz z masy. Ponieważ w praktyce zawsze występuje tłumienie drgań, współczynnik zwielokrotnienia amplitudy osiąga skończone wartości. Wartość amplitudy drgań w warunkach rezonansu jest silnie zależna od tłumienia występującego w układzie mechanicznym.During vibrations of a mechanical system, the amplitude of vibrations depends on the ratio of the frequency of the exciting force to the frequency of natural vibrations of the system. If the frequency of the exciting force is equal to the natural frequency, the vibration amplitude is multiplied. This phenomenon is called mechanical resonance. For a single-mass system consisting of a mass and a spring (having 1 degree of freedom) there is one natural frequency, which depends on the spring stiffness coefficient and the mass. Since vibration damping always occurs in practice, the amplitude multiplication factor reaches finite values. The value of the amplitude of vibrations under resonance conditions is strongly dependent on the damping occurring in the mechanical system.
Z polskiego opisu patentowego PL222808 znane jest urządzenie wykorzystujące rezonans mechaniczny do napędu maszyn i urządzeń. Urządzenie według tego rozwiązania jest oscylatorem zawierającym co najmniej jedną masę, element wymuszający drgania ze sterownikiem oraz listwę zębatą współpracującą z kołem zębatym, przy czym koło zębate łożyskowane jest na ramie, zaś listwa zębata połączona jest na stałe z masą, która to masa umieszczona jest na wózku prowadnicy liniowej zamocowanej na ramie oraz połączona z jedną ściskająco-rozciągającą sprężyną, albo dwiema rozciągającymi sprężynami, przymocowanymi na stałe do ramy albo do elementu konstrukcyjnego maszyny. Element wymuszający drgania umocowany jest w ten sposób, że powoduje wymuszenie drgań masy i sterowany tak, że częstotliwość drgań wymuszenia jest równa częstotliwości rezonansowej oscylatora, natomiast jeśli oscylator zawiera dodatkowo drugą masę to druga masa połączona jest na stałe z listwą zębatą współpracującą z kołem zębatym, przy czym koło zębate łożyskowane jest na ramie i masa ta, połączona jest z masą pierwszą dodatkową rozciągającą albo ściskająco-rozciągającą sprężyną, przy czym do ramy albo do elementu konstrukcyjnego maszyny przymocowana jest którakolwiek masa za pomocą ściskająco-rozciągającej sprężyny, bądź obie masy dwiema rozciągającymi sprężynami mocującymi te masy do przeciwległych krańców ramy albo elementu konstrukcyjnego maszyny.The Polish patent description PL222808 describes a device that uses mechanical resonance to drive machines and devices. The device according to this solution is an oscillator containing at least one mass, an element forcing vibrations with a controller and a rack cooperating with a gear wheel, the gear wheel being mounted on a frame, and the gear bar being permanently connected to the mass, which mass is located on the frame. a linear guide carriage mounted on the frame and connected to one compression-extension spring, or two extension springs, permanently attached to the frame or to a structural element of the machine. The element forcing the vibrations is mounted in such a way that it causes the mass vibrations and is controlled so that the frequency of the forced vibrations is equal to the resonance frequency of the oscillator, while if the oscillator additionally contains a second mass, the second mass is permanently connected to the rack cooperating with the toothed wheel, the toothed wheel is mounted on the frame and the mass is connected to the mass with the first additional tensile or compression-extension spring, whereby any mass is attached to the frame or to the structural element of the machine by means of a compression-stretching spring, or both masses by two extenders springs securing the masses to opposite ends of the frame or structural member of the machine.
PL 229 701 B1PL 229 701 B1
Celem wynalazku jest całkowicie nowa konstrukcja pozwalająca na redukcje pulsacji momentu obrotowego i pulsacji prędkości kątowej oraz drgań i magazynowanie energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi. Celem rozwiązania jest również obniżenie zużycia energii w układach napędowych tych maszyn.The aim of the invention is a completely new design that allows for the reduction of torque pulsation and angular velocity pulsation as well as vibrations and energy storage in machines with crank-piston systems. The aim of the solution is also to reduce energy consumption in the drive systems of these machines.
Rozwiązanie według wynalazku ma na celu zastąpienie w maszynach tłokowych koła zamachowego bądź wspomaganie jego pracy.The solution according to the invention is intended to replace the flywheel in reciprocating machines or to support its work.
Układ do redukcji pulsacji momentu obrotowego i prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi według wynalazku charakteryzuje się tym, iż ma postać oscylatora, którego zamocowaną na sprężynie wbudowanej w konstrukcję maszyny masę stanowi tłok wraz z korbowodem układu korbowo-tłokowego maszyny, przy czym oddziaływująca na oscylator siła wymuszająca wzbudzana momentem obrotowym przekazywanym na korbę układu korbowo-tłokowego maszyny ma częstotliwość równą częstotliwości rezonansowej oscylatora.The system for reducing the pulsation of torque and angular speed as well as energy storage in machines with crank-piston systems according to the invention is characterized by the fact that it is in the form of an oscillator, the mass of which is mounted on a spring built into the machine's structure and consists of the piston and the connecting rod of the crank-piston system of the machine, the driving force acting on the oscillator, induced by the torque transmitted to the crank of the crank-piston system of the machine, has a frequency equal to the resonant frequency of the oscillator.
Sposób redukcji pulsacji momentu obrotowego i prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi według wynalazku charakteryzuje się tym, iż redukcję pulsacji momentu obrotowego i pulsacji prędkości kątowej oraz magazynowanie energii dokonuje oscylator, którego mocowaną na sprężynie wbudowanej w konstrukcję maszyny masę stanowi tłok wraz korbowodem układu korbowo-tłokowego maszyny, przy czym wartość prędkości obrotowej korby układu korbowo-tłokowego ustawia się na poziomie, przy którym oscylująca siła wymuszająca wzbudzana momentem obrotowym przekazywanym na korbę układu korbowo-tłokowego maszyny, ma częstotliwość zbieżną z częstotliwością drgań własnych oscylatora. Sprężynę układu i sposobu stanowi sprężyna ściskająco-rozciągająca albo sprężyna ściskająco-rozciągająca wespół ze sprężyną pneumatyczną w postaci sprężanego tłokiem gazu.The method of reducing torque and angular velocity pulsation and energy storage in machines with crank-piston systems according to the invention is characterized by the fact that the reduction of the torque pulsation and angular velocity pulsation as well as the energy storage is performed by an oscillator, the mass of which is mounted on a spring built into the machine structure and is a piston together with the connecting rod of the crank-piston system of the machine, where the value of the rotational speed of the crank of the crank-piston system is set at the level at which the oscillating forcing force induced by the torque transmitted to the crank of the crank-piston system of the machine has a frequency that coincides with the natural frequency of the oscillator. The spring of the system and the method is a compression-extension spring or a compression-extension spring together with a pneumatic spring in the form of a gas compressed by a piston.
W rozwiązaniu według wynalazku poprzez dołączenie sprężyny do układu korbowo-tłokowego uzyskujemy możliwość magazynowania energii oraz jej odbierania podczas pracy układu korbowodowego. Po doprowadzeniu układu według wynalazku do rezonansu następuje zmniejszenie amplitud zmian momentu obrotowego stanowiącego zmienne obciążenie działające na maszynę i jej napęd. Warunkiem poprawnego działania układu według wynalazku jest dostrojenie częstotliwości wymuszenia to jest prędkości obrotowej układu do częstotliwości drgań własnych oscylatora, która zależy od sztywności sprężyny oraz od masy oscylatora. Z uwagi, iż energia zakumulowana w rezonansie jest zależna od wielkości tłumienia w układzie, tłumienie w układzie według wynalazku powinno być niskie. Przy zastosowaniu wynalazku w maszynach pneumatycznych (sprężarki tłokowe, silniki spalinowe) można wykorzystać proces sprężania powietrza w objętości znajdującej się nad tłokiem. Wówczas oprócz sprężyny ściskająco-rozciągającej wykorzystuje się w pracy oscylatora sprężynę pneumatyczną. W takim przypadku sztywność zastępcza jest równa sumie sztywności obu rodzajów sprężyn. Wykorzystanie zjawiska rezonansu mechanicznego może znaleźć zastosowanie w wielu maszynach i pozwala na wyeliminowanie koła zamachowego, które dla magazynowania energii, zwłaszcza przy niskich prędkościach obrotowych, musi posiadać stosunkową dużą masę. Dla tych samych wartości sił tłumienia nie ma różnicy między oddziaływaniem oscylatora i koła zamachowego w układzie napędowym.In the solution according to the invention, by attaching a spring to the crank-piston system, we gain the possibility of storing energy and receiving it during the operation of the connecting rod system. After bringing the system according to the invention to resonance, the amplitudes of changes in the torque constituting the variable load acting on the machine and its drive are reduced. The condition for the correct operation of the system according to the invention is the adjustment of the input frequency, i.e. the rotational speed of the system, to the natural frequency of the oscillator, which depends on the spring stiffness and the mass of the oscillator. Since the energy accumulated in the resonance depends on the amount of damping in the system, the damping in the system according to the invention should be low. When the invention is used in pneumatic machines (piston compressors, internal combustion engines), the process of air compression in the volume above the piston can be used. Then, in addition to the compression-extension spring, a pneumatic spring is used in the operation of the oscillator. In this case, the equivalent stiffness is equal to the sum of the stiffnesses of both types of springs. The use of the phenomenon of mechanical resonance can find application in many machines and allows to eliminate the flywheel, which in order to store energy, especially at low rotational speeds, must have a relatively large mass. For the same values of damping forces, there is no difference between the oscillator and flywheel interaction in the drive system.
Wykorzystanie rezonansu mechanicznego w oscylatorach do magazynowania energii posiada w porównaniu z kołem zamachowym następujące zalety:The use of mechanical resonance in oscillators for energy storage has the following advantages over a flywheel:
- Energia potrzebna do doprowadzenia oscylatora do drgań rezonansowych jest mniejsza niż energia, którą trzeba dostarczyć do koła zamachowego przy tej samej masie i prędkości kątowej.- The energy needed to make the oscillator resonate oscillatingly is less than the energy to be delivered to the flywheel at the same mass and angular velocity.
- Ze względu na to, że masa oscylatora jest mniejsza od masy koła zamachowego, zwłaszcza w przypadku wyższych częstotliwości, układy wykorzystujące rezonans mogą być zastosowane do miniaturyzacji masy układów, w których następuje zamiana ruchu posuwisto zwrotnego na ruch obrotowy.- Due to the fact that the mass of the oscillator is smaller than the mass of the flywheel, especially at higher frequencies, systems using resonance can be used to miniaturize the mass of systems in which the reciprocating motion is converted into a rotary motion.
- W układach korbowodowych w warunkach rezonansu obciążenia pochodzące od sił bezwładności są kompensowane przez siłę występującą w sprężynie, a moc dostarczana jest wykorzystywana do pokonania obciążenia roboczego oraz oporów tarcia. Z tego względu siły dynamiczne w poszczególnych elementach układu korbowodowego będą mniejsze niż w rozwiązaniu bez sprężyny, w szczególności siły występujące w łożyskach, co będzie miało wpływ na trwałość układów napędowych wykorzystujących układy korbowodowe. Rezonans mechaniczny jest wykorzystany w przenośnikach wibracyjnych dla redukcji zużycia energii oraz w napędach mini robotów aby ograniczyć ich masę.- In connecting rod systems under resonant conditions, the inertia loads are compensated by the force in the spring, and the power delivered is used to overcome the working load and frictional resistance. For this reason, the dynamic forces in individual elements of the connecting rod system will be lower than in the solution without a spring, in particular the forces occurring in the bearings, which will affect the durability of drive systems using connecting rod systems. Mechanical resonance is used in vibrating conveyors to reduce energy consumption and in mini robot drives to reduce their weight.
PL 229 701 B1PL 229 701 B1
- Układ według wynalazku z wykorzystaniem rezonansu mechanicznego nadaje się do pracy ze stałą prędkością obrotową, która odpowiada częstotliwości rezonansowej oscylatora. Dla dostrojenia układu do rezonansu należy wykonać niezbędne obliczenia częstotliwości rezonansowej na podstawie sztywności sprężyny i masy oscylującej. Dostrojenie może nastąpić również ręcznie poprzez zmianę prędkości obrotowej silnika elektrycznego (na przykład przy pomocy falownika) albo przy pomocy układu sterowania śledzącego przebieg amplitudy momentu obrotowego. Prędkość obrotowa, przy której amplituda momentu obrotowego będzie minimalna, odpowiada częstotliwości rezonansowej.- The system according to the invention using mechanical resonance is suitable for operation at a constant rotational speed which corresponds to the resonant frequency of the oscillator. To tune the system to resonance, perform the necessary resonance frequency calculations based on the spring stiffness and the oscillating mass. Tuning can also be done manually by changing the rotational speed of the electric motor (for example with an inverter) or by a control system that follows the course of the torque amplitude. The speed at which the torque amplitude will be minimum corresponds to the resonance frequency.
Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na rysunku w postaci schematu.The subject of the invention has been shown in the drawing in the form of a diagram.
Układ do redukcji pulsacji momentu obrotowego i prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi w przykładzie wykonania według wynalazku ma postać oscylatora, którego zamocowaną na sprężynie 1 wbudowanej w konstrukcję maszyny masę stanowi tłok 2 wraz z korbowodem 3 układu korbowo-tłokowego maszyny. Umiejscowiona w cylindrze 4 sprężyna 1 zamocowana jest do głowicy cylindra 4 i tłoka 2. Oddziaływująca na oscylator oscylująca siła wymuszająca wzbudzana momentem obrotowym przekazywanym na korbę 5 układu korbowotłokowego maszyny ma częstotliwość równą częstotliwości własnej oscylatora, co powoduje, iż w układzie utrzymywane jest zjawisko rezonansu mechanicznego. Sprężynę 1 stanowi sprężyna ścis kaj ąco- rozci ąg ająca.The system for reducing the pulsation of torque and angular velocity as well as energy storage in machines with crank-piston systems in the embodiment according to the invention is in the form of an oscillator, the mass of which mounted on the spring 1 built into the machine structure is the piston 2 together with the connecting rod 3 of the crank-piston system of the machine . The spring 1 located in the cylinder 4 is attached to the cylinder head 4 and the piston 2. The oscillating forcing force acting on the oscillator, induced by the torque transmitted to the crank 5 of the crankshaft of the machine, has a frequency equal to the natural frequency of the oscillator, which means that the mechanical resonance phenomenon is maintained in the system . The spring 1 is a compression-tension spring.
Układ redukcji pulsacji momentu obrotowego i prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi w drugim przykładzie wykonania według wynalazku zbieżny jest z przykładem wykonania pierwszym z tą różnicą, iż sprężynę 1 stanowi sprężyna ściskająco-rozciągająca wespół ze sprężyną pneumatyczną w postaci sprężanego tłokiem 2 gazu. W takim przypadku uwzględnianą w obliczeniach na potrzeby wywołania zjawiska rezonansu sztywność stanowi sztywność zastępcza, która jest równa sumie sztywności obu rodzajów sprężyn.The system for reducing the pulsation of torque and angular velocity and energy storage in machines with crank-piston systems in the second embodiment according to the invention coincides with the first embodiment, with the difference that the spring 1 is a compression-extension spring together with a pneumatic spring in the form of a piston compressed 2 gas. In this case, the stiffness taken into account in the calculations for the purpose of inducing the resonance phenomenon is the equivalent stiffness, which is equal to the sum of the stiffnesses of both types of springs.
Sposób redukcji pulsacji momentu obrotowego i prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi w pierwszym przykładzie realizacji według wynalazku polega na tym, iż redukcję pulsacji momentu obrotowego i pulsacji prędkości kątowej oraz magazynowanie energii dokonuje oscylator, którego mocowaną na sprężynie 1 wbudowanej w konstrukcję maszyny masę stanowi tłok 2 wraz z korbowodem 3 układu korbowo-tłokowego maszyny, przy czym wartość prędkości obrotowej korby 5 układu korbowo-tłokowego dopasowuje się do poziomu, przy którym oscylująca siła wymuszająca wzbudzana momentem obrotowym przekazywanym na korbę 5 układu korbowo-tłokowego maszyny ma częstotliwość zbieżną z częstotliwością drgań własnych oscylatora, co wywołuje występowanie rezonansu mechanicznego.The method of reducing the pulsation of torque and angular velocity and storing energy in machines with crank-piston systems in the first embodiment according to the invention consists in the reduction of the pulsation of the torque and pulsation of the angular velocity and the energy storage by an oscillator, which is mounted on the spring 1 built into the the structure of the machine the mass is the piston 2 with the connecting rod 3 of the crank-piston system of the machine, the value of the rotational speed of the crank 5 of the crank-piston system being adjusted to the level at which the oscillating driving force induced by the torque transmitted to the crank 5 of the crank-piston system of the machine has the frequency coincides with the natural frequency of the oscillator, which causes mechanical resonance.
Sposób redukcji pulsacji momentu obrotowego i prędkości kątowej oraz magazynowania energii w maszynach z układami korbowo-tłokowymi w drugim przykładzie realizacji według wynalazku zbieżny jest z przykładem wykonania pierwszym z tą różnicą, iż sprężynę 1 stanowi sprężyna ściskającorozciągająca wespół ze sprężyną pneumatyczną w postaci sprężanego tłokiem 2 gazu. W takim przypadku uwzględnianą w obliczeniach na potrzeby wywołania zjawiska rezonansu sztywność stanowi sztywność zastępcza, która jest równa sumie sztywności obu rodzajów sprężyn.The method of reducing the pulsation of torque and angular velocity and storing energy in machines with crank-piston systems in the second embodiment according to the invention coincides with the first embodiment, with the difference that the spring 1 is a compression-extension spring together with a pneumatic spring in the form of a gas compressed by a piston 2 . In this case, the stiffness taken into account in the calculations for the purpose of inducing the resonance phenomenon is the equivalent stiffness, which is equal to the sum of the stiffnesses of both types of springs.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL419686A PL229701B1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Method for reduction of torque pulsation and angular velocity and for storage of energy in the machines with crank-and-piston systems and the system for execution of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL419686A PL229701B1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Method for reduction of torque pulsation and angular velocity and for storage of energy in the machines with crank-and-piston systems and the system for execution of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL419686A1 PL419686A1 (en) | 2018-01-03 |
| PL229701B1 true PL229701B1 (en) | 2018-08-31 |
Family
ID=60787978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL419686A PL229701B1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Method for reduction of torque pulsation and angular velocity and for storage of energy in the machines with crank-and-piston systems and the system for execution of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL229701B1 (en) |
-
2016
- 2016-12-05 PL PL419686A patent/PL229701B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL419686A1 (en) | 2018-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070256428A1 (en) | Vibration control of free piston machines through frequency adjustment | |
| CN107905229B (en) | Reducing ground resonance influences the vibrohammer and pile sinking process of ambient enviroment | |
| US2958228A (en) | Resonant vibration exciter | |
| PL229701B1 (en) | Method for reduction of torque pulsation and angular velocity and for storage of energy in the machines with crank-and-piston systems and the system for execution of this method | |
| RU2441714C1 (en) | Mode of excitation of resonant mechanical oscillations | |
| US3417630A (en) | Vibratory apparatus | |
| US3052440A (en) | Absorber vibration system for empty missile tray | |
| JP2017113310A (en) | Washing machine | |
| JP2015203338A (en) | compressor | |
| JP6010361B2 (en) | Resonant shaking table | |
| Grega et al. | The reduction of vibrations in a car–The principle of pneumatic dual mass flywheel | |
| AU677249B2 (en) | Increasing the relative motion of a screen deck | |
| RU2410167C1 (en) | Procedure for excitation of resonance mechanical oscillations and device for its implementation (versions) | |
| Ishida et al. | Nonlinear analysis and experiments on torsional vibration of a rotor with a centrifugal pendulum vibration absorber | |
| PL222808B1 (en) | Device for driving, preferably working elements of machine and the method of driving, preferably the machines | |
| CN220111515U (en) | Displacement output type vibration exciter | |
| PL225034B1 (en) | Electric power generator and the use of mechanical resonance | |
| US2635472A (en) | Reciprocating machine | |
| Pfabe et al. | Reduction of periodic torsional vibration using centrifugal pendulum vibration absorbers | |
| RU2669163C2 (en) | Method of excitation of vibrations and device therefor | |
| PL237426B1 (en) | Resonant drive system | |
| CN109225787A (en) | A kind of two degrees of freedom resonance device | |
| CN203067656U (en) | Contrary-rotating balancing structure eliminating vibration moment of mechanical equipment | |
| Rodyoo et al. | Active Vibration Absorber with Curved Beam Design | |
| JP2011106590A (en) | Parallel plate spring type dynamic vibration absorber |