RU118709U1

RU118709U1 - ROTATION TOTAL SUMMER

Info

Publication number: RU118709U1
Application number: RU2012114716/11U
Authority: RU
Inventors: Михаил Федорович Дмитриев; Михаил Михайлович Дмитриев; Сергей Васильевич Коробов
Original assignee: Михаил Федорович Дмитриев; Михаил Михайлович Дмитриев; Сергей Васильевич Коробов
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2012-07-27

Abstract

1. Сумматор моментов вращения, включающий колесо, на ободе которого равномерно размещены два или более свободно висящих груза, каждый из которых снабжен двумя осями, при этом одна ось груза закреплена в подшипниковой опоре на колесе, вторая ось груза закреплена в подшипниковой опоре на дополнительном суммирующем ободе, а суммарный вращающий момент снимается с любой из осей, которые расположены на колесе. ! 2. Сумматор моментов вращения по п.1, отличающийся тем, что подшипниковые опоры грузов размещены на внутренних поверхностях обода колеса и суммирующего обода. ! 3. Сумматор моментов вращения по п.2, отличающийся тем, что внешняя поверхность суммирующего обода катится по роликам, исключающим раскачивание обода вместе с грузами. 1. Summator of moments of rotation, including a wheel, on the rim of which two or more freely hanging loads are evenly placed, each of which is equipped with two axles, while one axle of the load is fixed in a bearing support on the wheel, the second axle of the load is fixed in a bearing support on an additional summing rim, and the total torque is taken from any of the axles that are located on the wheel. ! 2. The summator of the moments of rotation according to claim 1, characterized in that the bearing supports of the weights are placed on the inner surfaces of the wheel rim and the summing rim. ! 3. The summator of the moments of rotation according to claim 2, characterized in that the outer surface of the summing rim rolls on rollers, excluding the swinging of the rim together with the weights.

Description

Полезная модель относится к механизмам, создающим и поддерживающим момент вращения различных устройств, приводимых в движение ручной тягой, водой, ветром, постоянными магнитами и (или) электромагнитами, а также электродвигателями. Полезная модель может быть использована в качестве устройства, накапливающего и усиливающего момент вращения и может найти применение в местах, где рядом нет стационарных распределительных сетей электроэнергии, для придания дополнительного момента инерции вращающимся роторам водяных насосов, буровых установок или привода вращающихся рабочих органов других стационарных или мобильных машин и установок.The utility model relates to mechanisms that create and maintain the moment of rotation of various devices driven by manual traction, water, wind, permanent magnets and (or) electromagnets, as well as electric motors. The utility model can be used as a device that accumulates and amplifies the torque and can be used in places where there are no stationary distribution networks of electricity nearby, to give additional moment of inertia to the rotating rotors of water pumps, drilling rigs or to drive rotating working bodies of other stationary or mobile machines and installations.

Существует множество механизмов, использующих инерцию вращения массы для накопления кинетической энергии с целью последующего ее использования. Известны различные варианты реализации маховичных накопителей энергии вращения [см. Гулиа Н.В. В поисках «энергетической капсулы» НиТ Раритетные издания 1998].There are many mechanisms that use the inertia of mass rotation to accumulate kinetic energy with a view to its subsequent use. There are various options for the implementation of flywheel energy storage of rotation [see Gulia N.V. In search of the “energy capsule” NiT Rare editions 1998].

Эти механизмы эффективны только при очень высокой скорости вращения маховика (десятки тысяч оборотов в минуту), вследствие чего обладают повышенной опасностью для зданий и персонала. Разрыв промышленного маховика может привести к серьезным разрушениям и человеческим жертвам. Кроме того, съем энергии с оси вращения на очень высоких скоростях предполагает решение заведомо сложной технической проблемы.These mechanisms are effective only at a very high speed of rotation of the flywheel (tens of thousands of revolutions per minute), as a result of which they have an increased danger for buildings and personnel. Rupture of an industrial flywheel can lead to serious damage and loss of life. In addition, the removal of energy from the axis of rotation at very high speeds involves the solution of a deliberately difficult technical problem.

Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в разработке сумматора моментов вращения отдельных масс, который позволяет эффективно накапливать и использовать суммарную кинетическую энергию их вращения при невысоких скоростях вращения (десятки и сотни оборотов в минуту).The technical problem to be solved by the claimed utility model is to develop an adder of moments of rotation of individual masses, which allows you to effectively accumulate and use the total kinetic energy of their rotation at low speeds (tens and hundreds of revolutions per minute).

Поставленная техническая задача решается тем, что согласно предложенной полезной модели, сумматор моментов вращения включает колесо, на ободе которого равномерно размещены два или более свободно висящих в подшипниковых опорах груза, каждый из которых снабжен двумя осями, при этом одна ось закреплена в подшипниковой опоре колеса, вторая ось груза закреплена в подшипниковой опоре на дополнительном суммирующем ободе, а суммарный вращающий момент снимается с любой из осей, которые расположены на колесе.The stated technical problem is solved by the fact that according to the proposed utility model, the rotational moment adder includes a wheel, on the rim of which are two or more load freely hanging in the bearing bearings, each of which is equipped with two axles, while one axis is fixed in the wheel bearing, the second axis of the load is fixed in the bearing support on an additional summing rim, and the total torque is removed from any of the axes that are located on the wheel.

Кроме того, полезная модель характеризуется следующими дополнительными существенными признаками:In addition, the utility model is characterized by the following additional significant features:

- опоры грузов размещены на внутренних поверхностях обода колеса и суммирующего обода;- load supports are placed on the inner surfaces of the wheel rim and the summing rim;

- внешняя поверхность суммирующего обода катится по роликам, исключающим раскачивание обода вместе с грузами.- the outer surface of the summing rim rolls along the rollers, eliminating the swing of the rim along with the loads.

Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявленной совокупностью существенных признаков, состоит в уменьшении вибраций и равномерном распределении нагрузки на колесо и дополнительный обод, что позволяет эффективно накапливать и использовать суммарную кинетическую энергию их вращения при невысоких скоростях вращения (десятки и сотни оборотов в минуту). Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 и фиг.2 представлено заявляемое устройство.The technical result, which is achieved by the implementation of the entire claimed set of essential features, consists in reducing vibrations and evenly distributing the load on the wheel and the additional rim, which allows you to effectively accumulate and use the total kinetic energy of their rotation at low speeds (tens and hundreds of revolutions per minute) . The essence of the utility model is illustrated in the drawing, where in Fig.1 and Fig.2 presents the inventive device.

Сумматор моментов вращения (фиг.1 и фиг.2) включает колесо 1, на ободе которого равномерно размещены два или более свободно висящих груза 6, каждый из которых снабжен двумя осями. При этом одна ось груза закреплена в подшипниковой опоре 5 на колесе 1. Вторая ось груза закреплена в подшипниковой опоре 5 на дополнительном суммирующем ободе 7. Опоры грузов размещены на внутренних поверхностях обода колеса 1 и суммирующего обода 7. Внешняя поверхность суммирующего обода катится по роликам, исключающим раскачивание обода вместе с грузами (на фиг.1 и фиг.2 не показаны).The adder of moments of rotation (figure 1 and figure 2) includes a wheel 1, on the rim of which are evenly placed two or more freely hanging loads 6, each of which is equipped with two axles. In this case, one axis of the load is fixed in the bearing support 5 on the wheel 1. The second axis of the load is fixed in the bearing support 5 on the additional summing rim 7. The load supports are placed on the inner surfaces of the wheel rim 1 and the summing rim 7. The outer surface of the summing rim rolls on rollers, excluding the swaying of the rim along with the loads (not shown in FIG. 1 and FIG. 2).

Размеры колеса и дополнительного обода, а так же типоразмеры подшипниковых опор выбираются одинаковыми, обеспечивая таким образом, вертикальное расположение всех грузов в любом положении колеса при любых скоростях вращения.The dimensions of the wheel and the additional rim, as well as the standard sizes of the bearings, are chosen the same, thus ensuring the vertical arrangement of all loads in any position of the wheel at any speed of rotation.

Каждый свободно висящий груз 6 (см. фиг.1 и фиг.2) создает момент вращения на оси, закрепленной в подшипниковой опоре 5 на ободе вращающегося колеса 1 относительно колеса и его частей, в том числе и относительно оси вращения колеса 2, установленной в подшипниковых опорах 3 на опоре устройства 4. Этот момент вращения пропорционален массе груза и длине плеча (длине маятника). Чем длиннее маятник, тем большее усилие требуется для его отклонения на какой-либо определенный угол. Дополнительный обод 7, соединяя нижние части всех грузов 6 через оси в подшипниковых опорах 5, обеспечивает динамическое суммирование вращающих моментов этих грузов. Суммарный вращающий момент снимается с любой из осей, которые расположены на колесе.Each freely hanging load 6 (see figure 1 and figure 2) creates a moment of rotation on an axis fixed in the bearing support 5 on the rim of the rotating wheel 1 relative to the wheel and its parts, including relative to the axis of rotation of the wheel 2 installed in bearing bearings 3 on the support of the device 4. This moment of rotation is proportional to the mass of the load and the length of the shoulder (length of the pendulum). The longer the pendulum, the greater the force required to deflect it at any particular angle. An additional rim 7, connecting the lower parts of all weights 6 through the axes in the bearing bearings 5, provides a dynamic summation of the torques of these weights. The total torque is removed from any of the axles that are located on the wheel.

Вращение колеса обеспечивается приводным механизмом 8, функцию которого может выполнять электродвигатель с ременной или цепной передачей, либо мотор-редуктор с соединительной муфтой непосредственно на ось 2, например. Одному обороту колеса соответствует один оборот дополнительного обода и один оборот оси каждого груза в его подшипниковой опоре.The rotation of the wheel is provided by the drive mechanism 8, the function of which can be performed by an electric motor with a belt or chain transmission, or a gear motor with a coupling directly on the axis 2, for example. One revolution of the wheel corresponds to one revolution of the additional rim and one revolution of the axis of each load in its bearing support.

Без суммирующего обода такой механизм представляет собой набор маятников, раскачивающихся на колесе, что создает ненужные вибрации и проблемы с достижением скорости вращения даже в несколько десятков оборотов в минуту.Without a summing rim, such a mechanism is a set of pendulums swinging on a wheel, which creates unnecessary vibrations and problems with reaching a rotation speed of even several tens of revolutions per minute.

С суммирующим ободом грузы не раскачиваются и находятся в вертикальном положении при любых, практически допустимых, значениях массы грузов, их длины (длина маятника) и скорости вращения. Суммарный вращающий момент можно снимать с оси вращения любого из грузов.With a summing rim, the loads do not swing and are in a vertical position for any practically acceptable values of the mass of the goods, their length (length of the pendulum) and speed of rotation. The total torque can be removed from the axis of rotation of any of the goods.

Примером практической реализации заявленной полезной модели является механизм со следующими параметрами:An example of a practical implementation of the claimed utility model is a mechanism with the following parameters:

- Радиус колеса и суммирующего обода - 0,65 м.- The radius of the wheel and the summing rim is 0.65 m.

- Масса одного груза - 25 кг.- The mass of one cargo is 25 kg.

- Количество грузов - 4- Number of goods - 4

- Длинна маятника - 0,5 м.- The length of the pendulum is 0.5 m.

- Скорость вращения - 150 об/мин.- The rotation speed is 150 rpm.

- Суммарный момент вращения - 400 Нм.- The total torque is 400 Nm.

Приведенный пример не ограничивает возможные варианты выполнения заявляемого устройства.The example does not limit the possible embodiments of the inventive device.

К преимуществам предлагаемого механизма можно отнести также тот факт, что разрывное усилие, действующее на обычный маховик, здесь распределяется на два элемента - колесо и суммирующий обод. Кроме того, энергия инерции вращающейся и одновременно свободно висящей массы каждого груза здесь в значительной степени трансформируется в энергию вращения его двух осей в подшипниковых опорах.The advantages of the proposed mechanism can also be attributed to the fact that the tensile force acting on a conventional flywheel is distributed here into two elements - a wheel and a summing rim. In addition, the inertia energy of the rotating and simultaneously free-hanging mass of each cargo here is largely transformed into the energy of rotation of its two axes in the bearings.

Claims

1. The adder of moments of rotation, including a wheel, on the rim of which two or more freely hanging loads are evenly placed, each of which is equipped with two axles, while one axis of the load is fixed in the bearing support on the wheel, the second axis of the load is fixed in the bearing support on an additional summing rim, and the total torque is removed from any of the axles that are located on the wheel.

2. The adder of moments of rotation according to claim 1, characterized in that the bearing supports of weights are placed on the inner surfaces of the wheel rim and the summing rim.

3. The adder of moments of rotation according to claim 2, characterized in that the outer surface of the summing rim rolls along the rollers, eliminating the swing of the rim along with the loads.