RU1092U1

RU1092U1 - Flywheel engine

Info

Publication number: RU1092U1
Application number: RU93035320/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Карзаков
Original assignee: Владимир Степанович Карзаков
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1995-11-16

Abstract

1. Маховичный двигатель, содержащий корпус, в котором установлен маховичный накопитель энергии, кинематически соединенный с входным и выходным приводами, отличающийся тем. что в двигатель дополнительно введен промежуточный маховик, входной привод и накопитель энергии размещены на горизонтальных валах и связаны между собой через шестерни, при этом промежуточный маховик расположен между входным приводом и накопителем энергии и кинематически с ними связан, маховичный накопитель энергии выполнен в виде групп маховиков: приводной и накопительной, входной и выходной приводы установлены на отдельных валах, а группы маховиков накопителя энергии и маховики внутри каждой группы соединены последовательно, причем суммарные массы маховиков каждой группы равны между собой.2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что группы маховиков накопителя энергии соединены между собой последовательно через передаточные шестерни.3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что диаметр передаточной шестерни последнего маховика предыдущей группы отличается от диаметра передаточной шестерни первого маховика последующей группы и от диаметра шестерен входного и выходного приводов на величину коэффициента передачи.4. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что маховики внутри каждой группы присоединены друг к другу последовательно через соединительные шестерни.5. Двигатель по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что диаметры соединительных шестерен в каждой группе маховиков накопителя энергии равны между собой.6. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что массы маховиков внутри каждой группы равны между собой.7. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что су�1. A flywheel engine comprising a housing in which a flywheel energy storage device is mounted kinematically connected to input and output drives, characterized in that. that the intermediate flywheel is additionally introduced into the engine, the input drive and the energy storage device are located on horizontal shafts and connected to each other through gears, while the intermediate flywheel is located between the input drive and the energy storage device and kinematically connected with them, the flywheel energy storage device is made in the form of flywheel groups: drive and storage, input and output drives are mounted on separate shafts, and the groups of flywheels of the energy storage device and the flywheels within each group are connected in series, and the total masses of the flywheels of each group are equal. 2. The engine according to claim 1, characterized in that the groups of flywheels of the energy storage device are interconnected sequentially through the transmission gears. 3. Engine PP. 1 and 2, characterized in that the diameter of the gear wheel of the last flywheel of the previous group differs from the diameter of the gear wheel of the first flywheel of the next group and the diameter of the gears of the input and output drives by the gear ratio. 4. The engine according to claim 1, characterized in that the flywheels inside each group are connected to each other in series through connecting gears. Engine PP. 1 and 4, characterized in that the diameters of the connecting gears in each group of flywheels of the energy storage device are equal to each other. 6. The engine according to claim 1, characterized in that the masses of the flywheels within each group are equal to each other. The engine according to claim 1, characterized in that

Description

// 3 /0 // thirty

МАХОВИЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬFlywheel

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к инерционным силовьм установкам с маховиками, и может быть использована для привода транспортных средств.The utility model relates to engine building, in particular to inertial power plants with flywheels, and can be used to drive vehicles.

Известен маховичный двигатель, содержащий корпус, накопитель энергии, выполненный в виде группы маховиков, размещенных на одном валу, установленном вертикально, при этом верхний конец вала соединен с валом двигатель-генератора с помощью муфты, а нижний конец вала установлен на подпятнике / см. книгу Гулиа Н.В. Инерция. - М.: Наука, 1982, с. 62, рис. 2 /.Known flywheel engine, comprising a housing, an energy storage device, made in the form of a group of flywheels placed on one shaft mounted vertically, while the upper end of the shaft is connected to the shaft of the engine generator using a coupling, and the lower end of the shaft is mounted on the thrust bearing / see book Gulia N.V. Inertia. - M .: Nauka, 1982, p. 62, fig. 2 /.

Недостатками известного маховичного двигателя являются следующие: I/ необходимость установки пускового электродвигателя для разгона группы маховиков, приводящая к расходу электроэнергии; 2/ громоздкость конструкции, так как для получения значительной мощности необходимы большие размеры маховиков.The disadvantages of the known flywheel engine are as follows: I / the need to install a starting motor to disperse a group of flywheels, leading to power consumption; 2 / cumbersome design, as large flywheel sizes are required to obtain significant power.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемо является маховичный двигатель, Kppnfcj,.размещен.ные на.горизонтаяьных валах и связанные между соо6 йчерве. входной привод, накопитель энергии, вьшолненный в вйде двух групп маховиков: приводной и накопительной, и выходной привод. Накопительная группа маховиков выполнена многовальной, на концах каждого вала установлены маховики. Валы, установленные горизонтально, кинематически связаны между собой через шестерни, размещенные между маховиками. При этом диаметры шестерен групп маховиков отличаются на величину коэффициента передачи / см. заявку на изобретение 5036284/06 /016665/ от 07.04.92 г., МШ Р ОЗаЗ/00 / Карзаков B.C., 10ХОВИЦКИЙ Д.Х. /.The closest technical solution to the proposed one is the flywheel engine, Kppnfcj, located on horizontal shafts and connected between the engine. input drive, energy storage unit, entered into two groups of flywheels: drive and storage, and output drive. The accumulative group of flywheels is multi-shaft; flywheels are installed at the ends of each shaft. Shafts mounted horizontally are kinematically connected to each other through gears located between the flywheels. Moreover, the diameters of the gears of the flywheel groups differ by the gear ratio / see application for invention 5036284/06 / 016665 / from 04/07/92, MSH R OZAZ / 00 / Karzakov B.C., 10KHOVITSKY D.Kh. /.

МПК F OSG- 3/08IPC F OSG- 3/08

.:ч , Х. .. - .: h, H. ... -

Известный маховичный двигатель имеет следующие недостатки: I/ небольшая мощность; 2/ значительная суммарная масса маковичного двигателя за счет большой массы маховиков и диаметра шестерен.Known flywheel engine has the following disadvantages: I / low power; 2 / significant total mass of the poppy engine due to the large mass of the flywheels and the diameter of the gears.

Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи повышения энергоемкостных характеристик маковичного двигателя, а именно: осевого момента инерции, круговой скорости и выходной мощности.The inventive utility model is aimed at solving the problem of increasing the energy-intensive characteristics of a poppy engine, namely: axial moment of inertia, circular speed and power output.

Для решения указанной задачи в известный маховичный двигатель, содержащий корпус, размещенные на горизонтальных валах и связанные между собой через шестерни входной привод, накопитель энергии, выполненный в виде групп маховиков, и выходной привод, согласно полезной модели, дополнительно введен промежуточный маховик, который расположен между входным приводом и накопителем энергии и кинематически с ними связан,причем.входной ж выходной привода установлены на отдельных валах, а группы маховиков накопителя энергии и маховики внутри каждой группы соединены последовательно, при этом суммарные массы маховиков каждой группы равны между собой. Кроме того, группы маховиков накопителя энергии подсоединены друг к другу последовательно через передаточные шестерни. передаточной шестерни последнего маховика предыдущей группы отличается от диаметра передаточной шестерни первого маховика последующей группы и от диаметра шестерен, входного и выходного приводов на величину коэффициента передачи. Маховики внутри каждой группы присоединены друг к последовательно через соединительные шестерни. Диаметры же соединительных шестерен маховиков в каждой группе маховиков накопителя энергии равны между собой. Суммарная масса маховиков каждой группы равна массе промежуточного маховика. Массы же маховиков внутри каждой группы равны между собой. При этом маховики каждой группы маховиков накопителя энергии размещены на валах между опорами в корпусе.To solve this problem, the input drive, the energy storage device, made in the form of flywheel groups, and the output drive, according to the utility model, are additionally introduced an intermediate flywheel, which is located between the input drive and the energy storage and kinematically connected with them, moreover, the input and output drive are mounted on separate shafts, and the groups of flywheels of the energy storage device and the flywheels inside each group I are connected in series, while the total mass of the flywheels of each group are equal to each other. In addition, the flywheel groups of the energy storage device are connected to each other in series through the transmission gears. the gear wheel of the last flywheel of the previous group differs from the diameter of the gear wheel of the first flywheel of the next group and the diameter of the gears, input and output drives by the value of the gear ratio. Flywheels within each group are connected to each other in series through connecting gears. The diameters of the connecting gears of the flywheels in each group of flywheels of the energy storage device are equal to each other. The total mass of the flywheels of each group is equal to the mass of the intermediate flywheel. The masses of flywheels within each group are equal to each other. In this case, the flywheels of each group of flywheels of the energy storage device are located on the shafts between the supports in the housing.

. Введение промежуточного маховика между входным приводом и накопителем энергии и установка выходного привода на отдельном валу уменьшает пусковой момент за счет выбора диаметра шестерни входного привода значительно меньшим диаметра шестерни промежуточного маховика. А TajK как диаметры соединительных шестерен групп маховиков накопителя энергии также значительно меньше диаметра шестерни промежуточного маховика, то это приводит к увеличению числа оборотов первой группы маховиков накопителя энергии.. The introduction of an intermediate flywheel between the input drive and the energy storage device and the installation of the output drive on a separate shaft reduces the starting torque by choosing the gear diameter of the input drive significantly smaller than the diameter of the intermediate flywheel gear. And TajK as the diameters of the connecting gears of the groups of flywheels of the energy storage device is also significantly smaller than the diameter of the gears of the intermediate flywheel, this leads to an increase in the number of revolutions of the first group of flywheels of the energy storage device.

Соединение групп маховиков накопителя энергии последовательно позволяет дополнительно увеличить число оборотов каждой последущей грзшпы по----сравнению с предыдущей за счет того, что диаметр шестерни последнего маховика каждой группы маховиков отличается на величину коэффициента передачи от диаметра шестерни первого маховика последующей группы. Размещение выходного привода на отдельном валу позволяет регулировать число оборотов маховичного двигателя за счет изменения диаметра шестерни выходного привода.The connection of the flywheel groups of the energy storage device sequentially allows one to additionally increase the number of revolutions of each subsequent flywheel compared to the previous one due to the fact that the gear diameter of the last flywheel of each flywheel group differs by the gear ratio from the gear diameter of the first flywheel of the next group. Placing the output drive on a separate shaft allows you to adjust the speed of the flywheel engine by changing the diameter of the gears of the output drive.

Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели позволяет достичь следующие технические результаты:The set of essential features of the claimed utility model allows to achieve the following technical results:

I/ повышение выходной мощности маховичного двигателя за счет увеличения числа оборотов маховиков пропорционально произведению коэффициентов передачи грзпш маховиков;I / increase the output power of the flywheel engine by increasing the number of revolutions of the flywheels in proportion to the product of the transmission coefficients of the flywheel;

2/ снижение суммарной массы маховичного двигателя за счет уменьшения массы маховиков и диаметра шестерен, упрощение конструкции двигателя;2 / reduction in the total mass of the flywheel engine by reducing the mass of the flywheels and the diameter of the gears, simplifying the design of the engine;

3/ применение источника небольшой мощности, так как для запуска маховичного двигателя достаточно малых входных оборотов;3 / application of a source of small power, since small input revolutions are enough to start the flywheel engine;

4/ возможность использования,как экологически чистого двигателя, в морских и сухопутных транспортных средствах без применения топлива.4 / the possibility of using, as an environmentally friendly engine, in marine and land vehicles without the use of fuel.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично изображен предлагаемый маховичный двигатель, вид сверху. Чертеж имеет следующие цифровые обозначения: I - корпус; 2-5 - горизонтальные валы; 6 - входной привод; 7 - накопитель энергии; 8-10 - группы маховиков накопителя энергии 7; II - выходной привод; 12 - промежуточный маховик; 13 и 14 - передаточные шестерни, соединяющие последовательно между собой группы маховиков 8-10 накопителя энергии 7; 15 - шестерня входного привода 6; 16 - шестерня выходного привода II; 17 - соединительные шестерни маховиков в каждой группе маховиков 8-10 накопителя энергии 7; 18 - шестерня промежуточного маховика 12; 19 - микродвигатель; 20 - нагрузка /транспортное средство/; 21 - конические шестерни выходного привода II; 22 выходной вал.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows the proposed flywheel engine, top view. The drawing has the following digital notation: I - housing; 2-5 - horizontal shafts; 6 - input drive; 7 - energy storage; 8-10 - flywheel groups of the energy storage device 7; II - output drive; 12 - an intermediate flywheel; 13 and 14 - transmission gears, connecting in series between a group of flywheels 8-10 energy storage 7; 15 - gear input drive 6; 16 - gear of the output drive II; 17 - connecting gears of the flywheels in each group of flywheels 8-10 energy storage 7; 18 - gear of the intermediate flywheel 12; 19 - micromotor; 20 - load / vehicle /; 21 - bevel gears of the output drive II; 22 output shaft.

Маховичный двигатель содержит корпус I, размещенные на горизонтальных валах 2-5 и связанные между собой через шестерни входной привод 6, накопитель энергии 7, выполненный в виде групп маховиков 8-10, и выходной привод II. Промежуточный маховик 12 расположен между входным приводом 6 и накопителем энергии 7 и кинематически с ними связан. Входной 6 и выходной II привода установлены на отдельных валах 2 и 5, Группы маховиков 8-10 накопителя энергии 7 и маховики внутри каждой группы соединены последовательно. Оуммарные массы маховиков каждой группы 8-10 равны между собой.The flywheel engine contains a housing I, located on the horizontal shafts 2-5 and connected to each other through gears by the input drive 6, an energy storage device 7 made in the form of flywheel groups 8-10, and the output drive II. An intermediate flywheel 12 is located between the input drive 6 and the energy storage 7 and is kinematically connected with them. Input 6 and output II of the drive are installed on separate shafts 2 and 5, the Flywheel groups 8-10 of the energy storage device 7 and the flywheels inside each group are connected in series. The total masses of flywheels of each group 8-10 are equal to each other.

Группы маховиков 8-10 накопителя энергии 7 соединены между собой последовательно через передаточные шестерни 13 и 14. Диаметр передаточной шестерни 13 последнего маховика предыдущей группы отличается от диаметра передаточной шестерни 14 первого маховика последующей группы и от диаметра шестерен 15 и 16 входного 6 и выходного II приводов на величину коэффициента передачи.The flywheel groups 8-10 of the energy storage device 7 are interconnected sequentially through the gears 13 and 14. The diameter of the gear gear 13 of the last flywheel of the previous group differs from the diameter of the gear gear 14 of the first flywheel of the next group and from the diameter of gears 15 and 16 of the input 6 and output II drives by the value of the transmission coefficient.

f/ f /

диаметру шестернж 18 промежуточного маховика 12. Диаметр шестерни 15 входного привода 6 равен диаметру шестерни 16 выходного привода II и диаметру шестерни 14 первого маховика каждой группы маховиков 8-10 накопителя энергии 7.the diameter of the gear 18 of the intermediate flywheel 12. The diameter of the gear 15 of the input drive 6 is equal to the diameter of the gear 16 of the output drive II and the diameter of the gear 14 of the first flywheel of each group of flywheels 8-10 of the energy storage device 7.

Суммарная масса маховиков каждой грзшпы 8-10 равна массе промежуточного маховика 12. Массы маховиков внутри каждой группы 810 равны между собой. Маховики каждой группы маховиков 8-10 накопителя энергии 7 размещены на валах 4 между опорами в корпусе I,The total mass of the flywheels of each grinding wheel 8-10 is equal to the mass of the intermediate flywheel 12. The masses of the flywheels within each group 810 are equal to each other. Flywheels of each group of flywheels 8-10 of the energy storage device 7 are located on the shafts 4 between the supports in the housing I,

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для приведения в действие маковичного двигателя вал 2 входного привода 6 соединяется, например с микродвигателем 19 или с педальной тягой. Вращение через шестерню 15 входного привода 6 передается на шестерню 18, где на валу 3 расположен промежуточный маховик 12. В запуске групп маховиков 8-10 накопителя энергии 7, которые при этом вращаются с большей скоростью на величину коэффициента передачи, участвуют передаточные 13,14 и соединительные . шестершК Выход на нагрузку 20 /транспортное средство/ осуществляется через выходной привод II, содержащий шестерню 16, вал 5, конические шестерни 21 и выходной вал 22.To drive the poppy engine, the shaft 2 of the input drive 6 is connected, for example, with a micromotor 19 or with a pedal rod. The rotation through the gear 15 of the input drive 6 is transmitted to the gear 18, where an intermediate flywheel 12 is located on the shaft 3. At the start of the flywheel groups 8-10 of the energy storage device 7, which rotate at a higher speed by the magnitude of the transmission coefficient, the transfer gears 13.14 and connecting. gears. The output of the load 20 / vehicle / is carried out through the output drive II, containing gear 16, shaft 5, bevel gears 21 and output shaft 22.

Установлено, что при вращении микродвигателя 19, например, с частотой 10 об/мин и входной мощности,равной 2,2 кгм/мин, если принять коэффициент передачи равным 3,3, выходная мощность, при вращении выходного вала 22 с частотой II74 об/мин, равна 109 кгм/мин Выигрыш в мощности получается за счет увеличения выходных оборотов и возрастания выходного момента, так Kaic при последовательном соединении маховиков приисходит сзшмирование их моментов сил.It was found that when the micromotor 19 is rotated, for example, with a frequency of 10 rpm and the input power is 2.2 kgm / min, if we take the transmission coefficient equal to 3.3, the output power when the output shaft 22 is rotated with a frequency of II74 rpm min, equal to 109 kgm / min. A gain in power is obtained due to an increase in output revolutions and an increase in the output torque, so Kaic, when the flywheels are connected in series, reduces their moments of force.

Claims

1. A flywheel engine comprising a housing in which a flywheel energy storage device is mounted kinematically connected to input and output drives, characterized in that. that the intermediate flywheel is additionally introduced into the engine, the input drive and the energy storage device are placed on horizontal shafts and connected to each other through gears, while the intermediate flywheel is located between the input drive and the energy storage device and kinematically connected with them, the flywheel energy storage device is made in the form of flywheel groups: drive and storage, input and output drives are mounted on separate shafts, and the groups of flywheels of the energy storage device and the flywheels within each group are connected in series, and the total mass of the flywheels of each group are equal to each other.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the groups of flywheels of the energy storage device are interconnected in series through the transmission gears.

3. The engine according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the diameter of the gear of the last flywheel of the previous group differs from the diameter of the gear of the first flywheel of the next group and from the diameter of the gears of the input and output drives by the value of the gear ratio.

4. The engine according to claim 1, characterized in that the flywheels within each group are connected to each other in series through connecting gears.

5. The engine according to paragraphs. 1 and 4, characterized in that the diameters of the connecting gears in each group of flywheels of the energy storage device are equal to each other.

6. The engine according to claim 1, characterized in that the mass of the flywheels within each group are equal to each other.

7. The engine according to claim 1, characterized in that the total mass of the flywheels of each group is equal to the mass of the intermediate flywheel.

8. The engine according to claim 1, characterized in that the flywheels of each group of energy storage are located on the shafts between the supports.