RU2010149671A

RU2010149671A - Способ передвижения центра масс механической системы и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2010149671A
Application number: RU2010149671/06A
Authority: RU
Inventors: Эдвид Иванович Линевич (RU); Эдвид Иванович Линевич; Андрей Викторович Тимофеев (RU); Андрей Викторович Тимофеев
Original assignee: Эдвид Иванович Линевич (RU); Эдвид Иванович Линевич; Андрей Викторович Тимофеев (RU); Андрей Викторович Тимофеев
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-10

Abstract

1. Способ передвижения центра масс механической системы, предусматривающий изменение конфигурации механической системы путем изменения расположения ее инерционных элементов, отличающийся тем, что, по крайней мере, один инерционный элемент механической системы перемещают относительно остальных ее элементов периодически, причем каждый период делят на прямой и обратный ходы относительно заданного направления, при этом, когда меняют направление хода, то изменяют ориентацию инерционного элемента, для чего ему сообщают одновременно относительное и переносное вращения, при этом относительное вращение сообщают аксиально главной неподвижной оси, соединенной с механической системой, а переносное вращение сообщают относительно вспомогательной оси, выполненной с возможностью вращения относительно главной неподвижной оси, причем переносное вращение инерционного элемента осуществляют с меньшей угловой скоростью по сравнению с его относительной угловой скоростью, а в качестве инерционного элемента используют элемент, у которого момент инерции изменяется относительно главной неподвижной оси при изменении его ориентации. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ориентацию инерционного элемента изменяют относительно его главных центральных осей инерции. ! 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют две главные центральные оси инерции элемента, расположенные ортогонально друг другу. ! 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют главную центральную ось инерции, параллельную главной неподвижной оси, и главную центральную ось инерции, перпендикулярную главной неподвижной оси. ! 5. Способ по п.1, отли

Claims

1. Способ передвижения центра масс механической системы, предусматривающий изменение конфигурации механической системы путем изменения расположения ее инерционных элементов, отличающийся тем, что, по крайней мере, один инерционный элемент механической системы перемещают относительно остальных ее элементов периодически, причем каждый период делят на прямой и обратный ходы относительно заданного направления, при этом, когда меняют направление хода, то изменяют ориентацию инерционного элемента, для чего ему сообщают одновременно относительное и переносное вращения, при этом относительное вращение сообщают аксиально главной неподвижной оси, соединенной с механической системой, а переносное вращение сообщают относительно вспомогательной оси, выполненной с возможностью вращения относительно главной неподвижной оси, причем переносное вращение инерционного элемента осуществляют с меньшей угловой скоростью по сравнению с его относительной угловой скоростью, а в качестве инерционного элемента используют элемент, у которого момент инерции изменяется относительно главной неподвижной оси при изменении его ориентации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ориентацию инерционного элемента изменяют относительно его главных центральных осей инерции.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют две главные центральные оси инерции элемента, расположенные ортогонально друг другу.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют главную центральную ось инерции, параллельную главной неподвижной оси, и главную центральную ось инерции, перпендикулярную главной неподвижной оси.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение угловых скоростей при сообщении инерционному элементу переносного и относительного вращений, составляет 1 к 2.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что направление передвижения центра масс механической системы задают соотношением фаз вращений инерционного элемента.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что инерционному элементу сообщают начальную скорость вращения, которую затем поддерживают неизменной в течение времени передвижения механической системы.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что инерционный элемент вращают с изменяющейся скоростью в течение времени передвижения механической системы, при этом длительность разгона из исходного положения до максимальной скорости равна длительности замедления от максимальной скорости до исходного положения.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в механической системе осуществляют рекуперацию кинетической энергии инерционного элемента при его замедлении от максимальной скорости до исходного положения.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что механическая система представляет собой совокупность двух самостоятельных механических систем, которые располагают симметрично друг другу, а их вращение осуществляют в противоположных направлениях.

11. Устройство для осуществления способа передвижения центра масс механической системы, содержащее платформу с установленными на ней, по крайней мере, одним инерционным элементом и приводом вращения, обеспечивающим возможность вращения инерционного элемента, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит выполняющий функцию углового редуктора узел, включающий главную неподвижную ось, соединенную с приводом вращения, при этом на главной неподвижной оси выполнена вспомогательная поперечная ось с расположенным на ней аксиально главной неподвижной оси инерционным элементом, масса которого распределена ортогонально вспомогательной поперечной оси.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что узел содержит на поперечной вспомогательной оси колесо или диск с возможностью качения по платформе вокруг главной неподвижной оси, причем диаметр колеса или диска равен двум диаметрам траектории вращения его центра относительно главной неподвижной оси, а инерционный элемент соединен с колесом или диском.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что угловой редуктор выполнен в виде ортогональной зубчатой передачи.

14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что инерционный элемент выполнен в виде двух одинаковых сосредоточенных масс, разнесенных вдоль перпендикуляра к поперечной оси.

15. Устройство по п.11, отличающееся тем, что инерционный элемент выполнен в форме гантели.

16. Устройство по п.11, отличающееся тем, что инерционный элемент выполнен в форме стержня с квадратным поперечным сечением.

17. Устройство по п.11, отличающееся тем, что инерционный элемент выполнен в форме ротора, диаметральная линия которого совпадает с поперечной осью или параллельна последней.

18. Устройство по п.11, отличающееся тем, что оно содержит на платформе по крайней мере два узла, у которых главные неподвижные оси расположены параллельно, с возможностью противоположного относительного вращения инерционных элементов.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что в механической системе инерционные элементы располагают попарно, симметрично относительно главной неподвижной оси.

20. Устройство по п.11, отличающееся тем, что оно включает две платформы с возможностью соосного противоположного вращения, при этом на одной или обеих платформах выполнена система радиально расположенных инерционных элементов с приводами и общий контроллер, предназначенный для управления скоростью и соотношением фаз вращений каждого инерционного элемента.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что платформы выполнены с возможностью относительного перекоса и снабжены вспомогательными приводами для этого.

22. Устройство по п.11, отличающееся тем, что в качестве привода вращения инерционного элемента используют шаговый электродвигатель.