RU2405116C2 - Method for increasing gyroscopic moment and device for its implementation - Google Patents

Method for increasing gyroscopic moment and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2405116C2
RU2405116C2 RU2009106963/11A RU2009106963A RU2405116C2 RU 2405116 C2 RU2405116 C2 RU 2405116C2 RU 2009106963/11 A RU2009106963/11 A RU 2009106963/11A RU 2009106963 A RU2009106963 A RU 2009106963A RU 2405116 C2 RU2405116 C2 RU 2405116C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
centrifugal
increasing
axis
rotation
moment
Prior art date
Application number
RU2009106963/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009106963A (en
Inventor
Роман Львович Сницаренко (RU)
Роман Львович Сницаренко
Original Assignee
Роман Львович Сницаренко
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 Роман Львович Сницаренко filed Critical Роман Львович Сницаренко
Priority to RU2009106963/11A priority Critical patent/RU2405116C2/en
Publication of RU2009106963A publication Critical patent/RU2009106963A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2405116C2 publication Critical patent/RU2405116C2/en

Links

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: method for increasing gyroscopic moment is aimed at increasing the inertia moment radius owing to decreasing the distance between centres of gravity of loads along rotation axis. Shape of loads in the form of wings creates aerodynamic force in addition to centrifugal force. Device for implementation of the method for increasing gyroscopic moment represents centrifugal accumulator of kinetic and potential energy, which has big value of gyroscopic moment and power input. It is reached owing to forced creation of precession of ends of its rotation axis with angular speed equal to angular speed of this rotation axis, location and trajectory of movement of movable loads made in the form of aerodynamic wings.
EFFECT: invention allows increasing gyroscopic moment, specific power input of accumulator and decreasing its specific weight.
2 cl, 1 dwg

Description

Преимущественные области техники: энергетика, транспорт.Preferred areas of technology: energy, transport.

Уровень техникиState of the art

Прототипом данного изобретения являются центробежные маховичные аккумуляторы энергии.The prototype of this invention are centrifugal flywheel energy storage.

Под воздействием на вращающиеся аккумуляторы внешними силами, создающими прецессию их осей вращения, возникает сила сопротивления, называемая гироскопическим моментом.Under the influence of external forces on the rotating batteries, creating a precession of their rotation axes, a resistance force arises, called the gyroscopic moment.

Эти свойства маховика используют для стабилизации положения в пространстве различных устройств, в частности навигационных приборов, относительно оси вращения земли.These properties of the flywheel are used to stabilize the position in space of various devices, in particular navigation devices, relative to the axis of rotation of the earth.

Формула гироскопического момента для прототипа:The formula of the gyroscopic moment for the prototype:

Figure 00000001
Figure 00000001

гдеWhere

Mг - переменный гироскопический момент,M g - variable gyroscopic moment,

m - постоянная приведенная масса,m is the constant reduced mass,

R - постоянный радиус момента инерции маховика,R is the constant radius of the moment of inertia of the flywheel,

Ωп -переменная угловая скорость вращения маховика,Ω p is the variable angular velocity of rotation of the flywheel,

ωп - переменная, угловая скорость прецессии оси вращения маховика,ω p - variable angular velocity of the precession of the axis of rotation of the flywheel,

I - постоянный момент инерции маховика,I - constant moment of inertia of the flywheel,

Hп - переменный кинетический момент маховика.H p - variable kinetic moment of the flywheel.

Однако маховичные аккумуляторы обладают относительно малыми удельными величинами гироскопического момента и энергоемкостью кинетической энергии, что связанно с ограничением возможности увеличения угловой скорости.However, flywheel accumulators have relatively small specific values of the gyroscopic moment and the energy intensity of kinetic energy, which is associated with the limitation of the possibility of increasing the angular velocity.

/ С.А.Шестов. Гироскоп на земле, в небесах и на море. М.: Знание, 1989 г.// S.A. Shestov. Gyroscope on earth, in heaven and sea. M .: Knowledge, 1989 /

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Целью данного изобретения является получение в центробежном аккумуляторе энергии ряда положительных в сравнении с сопоставимым прототипом отличий: увеличение удельных величин гироскопического момента, увеличение удельной энергоемкости аккумулятора.The aim of this invention is to obtain in a centrifugal battery the energy of a number of positive differences in comparison with a comparable prototype: an increase in the specific values of the gyroscopic moment, an increase in the specific energy consumption of the battery.

Это достигается созданием прецессии без воздействия на аккумулятор внешними силами, созданием дополнительно к центробежной аэродинамической силы.This is achieved by creating a precession without affecting the battery by external forces, by creating, in addition to centrifugal aerodynamic force.

Формула аэродинамической силы:Formula of aerodynamic force:

Figure 00000002
Figure 00000002

где V - окружная скорость в м/с; V=Ωп ωп,where V is the peripheral speed in m / s; V = Ω p ω p ,

S - площадь крыла [м2],S is the wing area [m 2 ],

ρ - плотность воздуха [кг/м3],ρ is the density of air [kg / m 3 ],

Cx - коэффициент подъемной силы.C x - lift coefficient.

Формула гироскопического момента для данного изобретения:The formula of the gyroscopic moment for this invention:

Figure 00000003
Figure 00000003

где Rп - переменный радиус момента инерции грузов.where R p - a variable radius of the moment of inertia of the goods.

Устройство (см. чертеж) содержит:The device (see drawing) contains:

Корпус 1; катушку 2 с направленной вверх осью вращения 3, на которой размещены упругие аккумуляторы энергии 4.Building 1; a coil 2 with an upward axis of rotation 3, on which elastic energy accumulators 4 are placed.

Ось 3 оперта на карданов шарнир 5, через который связана с корпусом 1.The axis 3 is supported on the cardan joint 5, through which it is connected with the housing 1.

Пару подобных между собой рычагов 6 с грузами 7.A pair of interconnected levers 6 with loads 7.

Рычаги 6 кинематически связаны между собой с возможностью синхронного поворота их относительно своих осей 8, закрепленных на противоположных сторонах катушки 2.The levers 6 are kinematically connected with each other with the possibility of synchronous rotation of them relative to their axes 8, mounted on opposite sides of the coil 2.

Шкивы 9, тросы 10, двигатель 11, генератор 12, антифрикционные покрытия или устройства.Pulleys 9, cables 10, engine 11, generator 12, anti-friction coatings or devices.

Аккумуляторы энергии 4 выполнены в виде упругих лент, которые в противоположных направлениях намотаны на ось катушки 2 и закреплены на ней одним концом, а противоположным концом через шкивы 9 независимо связаны с рычагами 6 посредством тросов 10.The energy accumulators 4 are made in the form of elastic tapes, which are wound in opposite directions on the axis of the coil 2 and fixed to it by one end, and the opposite end through the pulleys 9 are independently connected to the levers 6 via ropes 10.

Грузы 7 выполнены в виде аэродинамических крыльев.Loads 7 are made in the form of aerodynamic wings.

Работа устройстваDevice operation

Центробежный аккумулятор энергии приводят во вращательное движение двигателем 11.A centrifugal energy accumulator is rotationally driven by the engine 11.

Возникающей центробежной силой переменной величины синхронно поворачивают подвижные рычаги 6 с грузами7 аэродинамической формы, изменяя величину радиуса момента инерции центров тяжести грузов 7.The resulting centrifugal force of variable magnitude synchronously rotates the movable levers 6 with loads 7 of an aerodynamic shape, changing the value of the radius of inertia of the centers of gravity of the loads 7.

Возникает переменный по величине гироскопический момент, который создает:There is a variable in magnitude gyroscopic moment, which creates:

во-первых, прецессию обоих концов оси 3 центробежного аккумулятора с угловой скоростью, равной угловой скорости этой оси, а вершины конусов, очерчиваемых концами оси 3, располагаются в центре тяжести центробежного аккумулятора;firstly, the precession of both ends of the axis 3 of the centrifugal accumulator with an angular velocity equal to the angular velocity of this axis, and the vertices of the cones outlined by the ends of the axis 3 are located at the center of gravity of the centrifugal accumulator;

во-вторых, внутри тел упругих аккумуляторов энергии 4 возникает переменное по величине напряжение растяжения, передаваемое от рычагов 6 через шкивы 9 и тросы 10.secondly, inside the bodies of elastic energy accumulators 4, an alternating tensile stress arises, transmitted from the levers 6 through the pulleys 9 and cables 10.

При этом с увеличением радиуса момента инерции расстояние вдоль оси 3 между центрами тяжести грузов 7 уменьшается.Moreover, with increasing radius of the moment of inertia, the distance along the axis 3 between the centers of gravity of the cargo 7 decreases.

Аэродинамическая форма грузов 7 создает дополнительную к центробежной силе аэродинамическую силу.The aerodynamic shape of the loads 7 creates an aerodynamic force additional to the centrifugal force.

Claims (2)

1. Способ увеличения величины гироскопического момента центробежного аккумулятора энергии, заключающийся в том, что с началом вращательного движения центробежного аккумулятора возникающей центробежной силой подвижные рычаги с грузами синхронно поворачиваются, изменяя величину радиуса момента инерции центров тяжести этих грузов, что приводит к возникновению переменного по величине гироскопического момента, создающего, во-первых, прецессию оси вращения с угловой скоростью, равной угловой скорости самой оси вращения, а вершины воображаемых конусов, очерчиваемых концами оси вращения, располагаются в центре тяжести центробежного аккумулятора, во-вторых, внутри тел упругих аккумуляторов энергии возникает напряжение растяжения, отличающийся тем, что с увеличением радиуса момента инерции расстояние между центрами тяжести грузов вдоль оси вращения уменьшается, а форма грузов в виде крыльев создает дополнительно к центробежным аэродинамическую силу.1. A method of increasing the gyroscopic moment of a centrifugal energy accumulator, which consists in the fact that when the centrifugal accumulator rotates, the centrifugal force arises, the movable arms with weights rotate synchronously, changing the value of the radius of inertia of the centers of gravity of these weights, which leads to the appearance of a variable gyroscopic value moment, creating, firstly, the precession of the rotation axis with an angular velocity equal to the angular velocity of the rotation axis itself, and the vertices of the imagination of the cones outlined by the ends of the axis of rotation are located at the center of gravity of the centrifugal accumulator, and secondly, tensile stress arises inside the bodies of elastic energy accumulators, characterized in that with increasing radius of inertia the distance between the centers of gravity of the goods along the axis of rotation decreases, and the shape of the goods in the form of wings creates in addition to centrifugal aerodynamic force. 2. Устройство содержит корпус, катушку, на которой размещены упругие аккумуляторы энергии, катушка осью вращения оперта на Карданов шарнир, через который связана с корпусом, пару подобных между собой рычагов с грузами, рычаги кинематически связаны между собой с возможностью синхронного поворота их относительно своих осей, закрепленных на противоположных сторонах катушки, шкивы, тросы, двигатель, генератор, антифрикционные покрытия и ролики, отличающееся тем, что аккумуляторы упругой энергии, выполненные в виде упругих лент, попарно в противоположных направлениях спирально намотаны на ось катушки и закреплены на ней своими концами диаметрально противоположно; через шкивы групп противоположно намотанных лент пропущены тросы, посредством которых каждая лента в группе независимо связана с рычагом, грузы на рычагах выполнены в форме аэродинамических крыльев, расположенных противоположно-симметрично друг к другу. 2. The device comprises a housing, a coil on which elastic energy accumulators are placed, a coil supported by an axis of rotation supported on the Cardans by a hinge through which it is connected to the housing, a pair of similar levers with loads, the levers are kinematically connected with each other with the possibility of synchronous rotation of them relative to their axes mounted on opposite sides of the coil, pulleys, cables, engine, generator, antifriction coatings and rollers, characterized in that the elastic energy accumulators, made in the form of elastic bands, are paired in ivopolozhnyh directions are spirally wound on the axis of the coil and secured on it at its ends is diametrically opposed; cables were passed through the pulleys of the groups of oppositely wound tapes, by means of which each tape in the group is independently connected with the lever, the loads on the levers are made in the form of aerodynamic wings, located opposite symmetrically to each other.
RU2009106963/11A 2009-02-27 2009-02-27 Method for increasing gyroscopic moment and device for its implementation RU2405116C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009106963/11A RU2405116C2 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Method for increasing gyroscopic moment and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009106963/11A RU2405116C2 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Method for increasing gyroscopic moment and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009106963A RU2009106963A (en) 2010-09-10
RU2405116C2 true RU2405116C2 (en) 2010-11-27

Family

ID=42800006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009106963/11A RU2405116C2 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Method for increasing gyroscopic moment and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2405116C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009106963A (en) 2010-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7166267B2 (en) A device for controlling the orientation of a suspended load
TWI619880B (en) Drive mechanisms for use in controlling rotation and twist of a tether
US9061558B2 (en) Hybrid aerial and terrestrial vehicle
Nguyen et al. A passively adaptive microspine grapple for robust, controllable perching
CN106347651A (en) Columnar and coaxial double-propeller miniature unmanned aerial vehicle
Dudley et al. A micro spherical rolling and flying robot
CN106029495A (en) A dual-pitch support for a propeller
CN109540452B (en) Rotary rocket three-degree-of-freedom angular motion simulation test device
RU2405116C2 (en) Method for increasing gyroscopic moment and device for its implementation
JP2012137082A (en) Propulsive force generating device by centrifugal force
JP2012030765A (en) Variable gravity device
Mustapa et al. Quadcopter physical parameter identification and altitude system analysis
RU2348020C1 (en) Method of defining tensor of inertia and coordinates of center of mass of body and device to this effect
Mizui et al. Effects of propeller-balance on sensors in small-scale unmanned aerial vehicle
RU2626312C1 (en) Gyroscopic device
Mizui et al. Resonance Analysis of the UAV Rotor-arm part
EP4166784A1 (en) Propulsive force generating device, and propulsive force generation method
RU2604908C2 (en) Vehicle
RU2084826C1 (en) Gyroscopic centrifugal device
RU2416048C2 (en) Device for displacement in space, converting kinetic energy of rotating shaft into controlled progressive motion
Kizu et al. Development of dragonfly-like flapping robot
US20050183524A1 (en) Centrifugal force generator
KR101560808B1 (en) Flywheel of two wheel drive vehicle with apparatus for maintaining the position using mechanical gyroscope
Zhang et al. Dynamics of the gyroscopic power take-off wave energy absorber in irregular sea states
CN106153365A (en) The contracting of Space Rotating netting is than checking model machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150228