RU2697965C2 - Device for studying effect of recuperative braking on mechanical pulse of physical bodies system - Google Patents

Device for studying effect of recuperative braking on mechanical pulse of physical bodies system Download PDF

Info

Publication number
RU2697965C2
RU2697965C2 RU2018147351A RU2018147351A RU2697965C2 RU 2697965 C2 RU2697965 C2 RU 2697965C2 RU 2018147351 A RU2018147351 A RU 2018147351A RU 2018147351 A RU2018147351 A RU 2018147351A RU 2697965 C2 RU2697965 C2 RU 2697965C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bogie
trolley
effect
generator
recuperative braking
Prior art date
Application number
RU2018147351A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018147351A3 (en
RU2018147351A (en
Inventor
Эдуард Павлович Цыганов
Original Assignee
Эдуард Павлович Цыганов
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 Эдуард Павлович Цыганов filed Critical Эдуард Павлович Цыганов
Priority to RU2018147351A priority Critical patent/RU2697965C2/en
Publication of RU2018147351A publication Critical patent/RU2018147351A/en
Publication of RU2018147351A3 publication Critical patent/RU2018147351A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2697965C2 publication Critical patent/RU2697965C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/02—Rulers with scales or marks for direct reading
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/02—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/08—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/18—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: mechanics.
SUBSTANCE: invention relates to mechanics, in particular to development and creation of devices (instruments) for studying effect of recuperative braking on mechanical pulse of a system of physical bodies. In the proposed device, the system of bodies is formed by two bogies interacting with each other: an upper bogie equipped with a DC generator connected via gearing with the upper bogie wheel and a lower bogie with possibility of free movement. Accelerating impulse upper bogie receives during movement on inclined plane fixed on lower bogie. Displacement of lower bogie is reduced when connected to load generator as a result of recuperative braking. There are options to provide lower bogie mobility.
EFFECT: proposed device simulates in the terrestrial conditions the effect of recuperative braking when the system moves along the space trajectory.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области механики, в частности, к разработке и созданию устройств (приборов) для изучения влияния рекуперативного торможения на механический импульс системы физических тел.The invention relates to the field of mechanics, in particular, to the development and creation of devices (devices) for studying the effect of regenerative braking on the mechanical impulse of a system of physical bodies.

Интерес к изучению рекуперативного торможения и процессов, связанных с этим явлением непрерывно растет (Дисс. канд., автор Шатохин А.П. Разработка методов и средств повышения эффективности применения рекуперативного торможения на железных дорогах постоянного тока. Омск, 2017).Interest in the study of regenerative braking and the processes associated with this phenomenon is constantly growing (Diss. Ph.D., author Shatokhin A.P. Development of methods and means to increase the efficiency of applying regenerative braking on direct current railways. Omsk, 2017).

Мной сформулирован постулат (заявлен как открытие), согласно которому механический импульс системы физических тел при рекуперативном торможении уменьшается. Основываясь на этом постулате, мной также предложена концепция устройств - двигателя для космических летательных аппаратов, перемещающихся по космическим траекториям, и системы торможения спускаемых летательных аппаратов в атмосфере, в которых применяется рекуперативное торможение.I formulated a postulate (declared as a discovery), according to which the mechanical impulse of a system of physical bodies during regenerative braking is reduced. Based on this postulate, I also proposed the concept of devices - an engine for spacecraft moving along space trajectories, and a braking system for descent aircraft in the atmosphere in which regenerative braking is used.

Предлагаемое устройство предназначено для изучения влияния рекуперативного торможения на механический импульс системы физических тел.The proposed device is intended to study the effect of regenerative braking on the mechanical impulse of a system of physical bodies.

В доступной научной и патентной литературе сведения об аналогах предлагаемого устройства отсутствуют.In the available scientific and patent literature, information about analogues of the proposed device is missing.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом (Фиг. 1).The proposed device is illustrated in the drawing (Fig. 1).

Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing

Устройство состоит из двух тележек: нижней (1) с возможностью свободного перемещения по горизонтальной поверхности-основанию и опирающейся в торце на неподвижную стенку (2), и верхней тележки (3), оборудованной генератором постоянного тока (4), ось ротора которого с помощью передачи (5) соединена с одним из колес верхней тележки. Разгонный импульс верхняя тележка получает при движении по наклонной плоскости (6), опирающейся на нижнюю тележку, а эффект рекуперативного торможения оценивают по величине смещения нижней тележки с помощью измерительной шкалы (7).The device consists of two carts: the bottom (1) with the possibility of free movement on a horizontal surface-base and resting on the end wall on a fixed wall (2), and the upper cart (3), equipped with a direct current generator (4), the rotor axis of which with transmission (5) is connected to one of the wheels of the upper truck. The upper carriage receives an accelerating impulse when moving along an inclined plane (6), which rests on the lower carriage, and the effect of regenerative braking is estimated by the magnitude of the displacement of the lower carriage using a measuring scale (7).

Краткое описание работы устройстваA brief description of the operation of the device

Как видно из чертежа, верхняя и нижняя тележки образуют систему взаимодействующих тел с возможностью рекуперативного торможения, прилагаемого к одному из тел. В исходном положении верхняя тележка удерживается на наклонной плоскости с помощью замка. После отключения замка верхняя тележка движется по наклонной плоскости, приобретая некоторый разгонный импульс, а затем по горизонтальной поверхности. Величина пробега верхней тележки по горизонтальной плоскости будет зависеть от влияния нескольких факторов - от трения движущихся частей устройства, сопротивления атмосферы, а также от силы рекуперативного торможения при его включении. Поскольку верхняя тележка при торможении взаимодействует с нижней опорной тележкой, обмениваясь с ней импульсами, нижняя тележка сместится на некоторое расстояние в направлении движения верхней тележки. Это расстояние зависит от соотношения масс верхней и нижней тележек, эффективности рекуперативного торможения при его включении, величины разгонного импульса верхней тележки, величины трения движущихся частей устройства и др. К генератору не подключается - холостой ход - или подключается нагрузка, инициирующая включение рекуперативного торможения. При подключении к генератору нагрузки механический импульс верхней тележки уменьшается вместе с уменьшением импульса, передаваемого нижней тележке, что отражается на величине смещения нижней тележки - показателе состояния системы тел, задействованных в устройстве.As can be seen from the drawing, the upper and lower bogies form a system of interacting bodies with the possibility of regenerative braking applied to one of the bodies. In the initial position, the upper trolley is held on an inclined plane with a lock. After disabling the lock, the upper trolley moves along an inclined plane, acquiring a certain accelerating impulse, and then along a horizontal surface. The mileage of the upper bogie along the horizontal plane will depend on the influence of several factors - from the friction of the moving parts of the device, atmospheric resistance, as well as the strength of regenerative braking when it is turned on. Since the upper trolley interacts with the lower support trolley during braking, exchanging impulses with it, the lower trolley moves a certain distance in the direction of movement of the upper trolley. This distance depends on the ratio of the masses of the upper and lower bogies, the efficiency of regenerative braking when it is turned on, the magnitude of the accelerating impulse of the upper bogie, the friction of the moving parts of the device, etc. Does not connect to the generator - idling - or the load initiating the regenerative braking is connected. When connected to a load generator, the mechanical impulse of the upper bogie decreases along with a decrease in the momentum transmitted to the lower bogie, which affects the displacement of the lower bogie - an indicator of the state of the system of bodies involved in the device.

Практическая значимость устройства заключается также в том, что оно имитирует в земных условиях эксперимент по изучению влияния рекуперативного торможения на механический импульс системы физических тел при перемещении этой системы по космической траектории.The practical significance of the device also lies in the fact that it simulates an experiment in terrestrial conditions to study the effect of regenerative braking on the mechanical impulse of a system of physical bodies when this system moves along a space trajectory.

Пример применения предлагаемого устройстваAn example of the application of the proposed device

В эксперименте использовалось устройство, имевшее следующие параметры: масса верхней тележки 0,65 кг, масса нижней тележки 1,9 кг, мощность генератора 1,1 Вт при 2000 об/мин., величина передаточного числа 22, нагрузка - лампочка накаливания мощьностью около 2 Вт, высота, с которой запускалась верхняя тележка 0,4 м, длина горизонтальной поверхности около 2 м. В условиях проведенного эксперимента расстояние, на которое уменьшалось смещение нижней тележки при включении рекуперативного торможения, составляло 0,003±0,001 м, при этом эффект был устойчивым.In the experiment, a device was used that had the following parameters: mass of the upper carriage 0.65 kg, mass of the lower carriage 1.9 kg, generator power 1.1 W at 2000 rpm, gear ratio 22, load - an incandescent lamp with a power of about 2 W, the height at which the upper bogie was launched 0.4 m, the horizontal surface was about 2 m long. Under the conditions of the experiment, the distance by which the lower bogie was reduced when regenerative braking was turned on was 0.003 ± 0.001 m, and the effect was stable.

Claims (5)

1. Устройство для изучения влияния рекуперативного торможения на механический импульс системы физических тел, состоящее из двух тележек: нижней тележки с возможностью свободного перемещения по горизонтальной поверхности и опирающейся в торце на неподвижную стенку, и верхней, оборудованной генератором постоянного тока, ось ротора которого с помощью передачи любой известной конструкции соединена с одним из колес верхней тележки с передаточным числом, обеспечивающим при подключении нагрузки достижение генератором установленной мощности, при этом верхняя и нижняя тележки образуют систему взаимодействующих тел; разгонный импульс верхняя тележка получает при движении по наклонной плоскости, закрепленной на нижней тележке, а эффект рекуперативного торможения, возникающего при подключении к генератору нагрузки, оценивают по величине смещения нижней тележки.1. A device for studying the effect of regenerative braking on the mechanical impulse of a system of physical bodies, consisting of two bogies: a lower bogie with the possibility of free movement on a horizontal surface and resting on a fixed wall at the end, and an upper one equipped with a direct current generator, the rotor axis of which using the transmission of any known design is connected to one of the wheels of the upper trolley with a gear ratio that ensures that when the load is connected, the generator reaches the installed power and wherein the upper and lower trolleys form a system of interacting bodies; the upper carriage receives an accelerating impulse when moving along an inclined plane fixed on the lower carriage, and the effect of the regenerative braking that occurs when a load is connected to the generator is estimated by the magnitude of the displacement of the lower carriage. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхняя тележка может получать разгонный импульс при работе установленного на ней электродвигателя, отключаемого - переводимого в режим холостого хода - при подключении к генератору нагрузки.2. The device according to claim 1, characterized in that the upper trolley can receive an accelerating impulse when the electric motor installed on it is switched off, switched off - put into idle mode - when connected to a load generator. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижняя тележка может опираться не на колеса, а подвешена на недеформирующихся тросах, обеспечивающих возможность ее горизонтального смещения.3. The device according to p. 1, characterized in that the lower trolley can not be supported on wheels, but suspended on non-deforming cables, allowing its horizontal displacement. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижняя тележка может опираться на воду при обеспечении ее достаточной плавучести.4. The device according to p. 1, characterized in that the lower trolley can rely on water while ensuring its sufficient buoyancy. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при работе его в космосе нижней опорной тележкой может служить конструкция, жестко связанная с базой летательного аппарата.5. The device according to claim 1, characterized in that when operating in space, the lower support trolley may be a structure rigidly connected to the base of the aircraft.
RU2018147351A 2018-12-28 2018-12-28 Device for studying effect of recuperative braking on mechanical pulse of physical bodies system RU2697965C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147351A RU2697965C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Device for studying effect of recuperative braking on mechanical pulse of physical bodies system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147351A RU2697965C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Device for studying effect of recuperative braking on mechanical pulse of physical bodies system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018147351A RU2018147351A (en) 2019-02-21
RU2018147351A3 RU2018147351A3 (en) 2019-07-30
RU2697965C2 true RU2697965C2 (en) 2019-08-21

Family

ID=65479163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018147351A RU2697965C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Device for studying effect of recuperative braking on mechanical pulse of physical bodies system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2697965C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU595767A1 (en) * 1976-06-10 1978-02-28 Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта Vehicle driver training simulator
SU628646A2 (en) * 1977-03-25 1991-05-23 Предприятие П/Я В-8759 Apparatus for investigating human capability to withstand overloads
US9536446B2 (en) * 2012-12-03 2017-01-03 Dynamic Motion Group Gmbh Motion simulation system controller and associated methods
RU2641469C2 (en) * 2017-01-09 2018-01-17 Эдуард Павлович Цыганов Device for studying mechanical interactions of physical bodies: elastic impacts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU595767A1 (en) * 1976-06-10 1978-02-28 Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта Vehicle driver training simulator
SU628646A2 (en) * 1977-03-25 1991-05-23 Предприятие П/Я В-8759 Apparatus for investigating human capability to withstand overloads
US9536446B2 (en) * 2012-12-03 2017-01-03 Dynamic Motion Group Gmbh Motion simulation system controller and associated methods
RU2641469C2 (en) * 2017-01-09 2018-01-17 Эдуард Павлович Цыганов Device for studying mechanical interactions of physical bodies: elastic impacts

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018147351A3 (en) 2019-07-30
RU2018147351A (en) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202068312U (en) Generating set on car
JP5581405B2 (en) Vehicle suspension system
Grasser et al. JOE: a mobile, inverted pendulum
CN104318828A (en) Zero-gravity experiment system for spatial multi-dimensional unfolding mechanism
JP6951162B2 (en) Transport system, transport device and transport method
WO2010149149A3 (en) Electricity generating suspension system for hybrid and electric automobiles
RU2697965C2 (en) Device for studying effect of recuperative braking on mechanical pulse of physical bodies system
CN106314667A (en) Dynamic inertia compensation and pedal effort transformation for electric bike
CN103712760B (en) Shaking table magnetic structure and installation method thereof
CN104723819A (en) Active control energy feedback vibration reduction device capable of generating electric energy and energy capture method thereof
CN102009731A (en) Gravity generating set of electric bicycle
CN103496426A (en) Device and use method for replenishing energy to flywheel battery by controlling bicycle to generate electricity by means of gravity
RU2692529C2 (en) Device for studying recuperative braking
Song et al. Experiment on movement and dynamic property of driving wheel with offset steering shaft for agricultural vehicle
RU2338669C1 (en) Method for flying in outer space
RU2604908C2 (en) Vehicle
CN208291300U (en) A kind of ferris wheel type steel pipe transmission vehicle
Meisinger Dynamic analysis of the Dortmund University campus sky train
Ruihua et al. Experimental research of linear induction motor for urban mass transit
Popa et al. Startup railway vehicles with asynchronous traction motors
RU136573U1 (en) DEVICE FOR BRAKING HIGH SPEED MONORELIS ROCKET TRUCKS
Ohashi Basic characteristics of the linear synchronous generator using mechanical vibration of the automobile
RU2056889C1 (en) Method of creating pulse motive force for carriage
CN112977898B (en) Low gravity environment simulation facility for foundation periodic inclined track
CN203460677U (en) Electric automobile charging device