SK872015U1 - Multimotor - Google Patents

Description

(54) Názov Multimotor (57) Anotácia:

Multimotor má motory (8) rozmiestnené okolo veľkého kolesa (2), pričom malé kolesá (5) na hriadeľoch motorov (8) a prídavné malé kolesá (7) sú medzi vonkajším obvodom veľkého kolesa (2) a vnútorným obvodom opásania (1).

SK 87-2015 U1

MULTIMOTOR

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka multimotora pre účely pohonu mobilných zariadení osobitne elektrolietadiel z dôvodu výhodných parametrov hmotnosti a optimálnych otáčok. Recipročným uplatnením je elektrogenerátor pre nízkohmotnostné účely.

Doterajší stav techniky

Nároky na minimálnu hmotnosť u mobilných zariadení osobitne lietadiel s elektropohonom (multikqpter) su v súčasnosti uplatňované integrovaním menších jednotiek do ipočetných sústav alebo uplatňovaním zariadení s nižším výkonom pre účely bez nárokov na vyšší vztlak. Multikoptéry (drony) sú tak určené na zdvih kamier alebo predmetov, ktoré majú obmedzenú hmotnosť (urgentné lieky, prístroje), donáška potravín a podobne. Diaľkové a technicky jednoduché ovládanie v súčinnosti s nízkou celkovou hmotnosťou umožňuje uplatniť čisté elektrický pohon na Lilon batérie alebo superkondenzátory, prípadne hybridný pohon pre stále širšie aplikácie v rôznych variantách. Pre redukciu otáčok sú používané najmä planetové prevody, ktoré však obmedzujú životnosť zariadení pri zvýšenom namáhaní ložísk medzikolies a ich ozubenia.

Podstata technického riešenia

Zvýšenie výkonových a ekonomických parametrov súčasného stavu mobilných pohonov umožňuje technické riešenie, podstatou ktorého je multirotor integrovaný s reduktorom otáčok obsahujúci aspoň dva motory pružne s » s >11* > ’”· > í ”·>

uchytené pružnou úchytkou k rámu, alebo náboju pre ložiská centrálneho výstupného hriadeľa. Malé kolesá každého motora sú v styku s odvaľovaním na veľkom kolese po jeho vonkajšom obvode a v styku s opásaním na jeho vnútornom obvode, pričom veľké koleso je ľahčené skladaním zo širšieho obvodu so spojnicou, ktorá obvod spája s osou výstupného hriadeľa.

Medzi dvojicou motorov sa nachádzajú prídavné malé kolesá nezávisle voľne uložené medzi veľkým kolesom a opásaním, ktorých otáčky sú protibežné. Každé prídavné koleso tak zvyšuje krútiaci moment pri maximálne dovolenej obvodovej sile jedného malého kolesa.

Stykové plochy medzi veľkým kolesom, opásaním a malými kolesami alebo prídavnými kolesami môžu byť trecie plochy pri dostatočnom počte stykov s materiálom vhodným pre trecie prevody ako sú kysličníky Al, Si, Cu alebo rôzne trecie obloženia pri optimálnej voľbe parametrov podľa potreby výkonu, účinnosti a životnosti v závislosti na statickom koeficiente trenia a pevnosti materiálu na tlak. Integrovaný systém pohonu z množstva menších jednotiek umožňuje nízky jednotkový prenosový výkon pri súčasnom poklese špecifickej hmotnosti motorov a využití vysokých otáčok.

Prehľad obrázkov na výkrese

Na obr. 1 je bočný pohľad s čiastočným rezom multimotora s integrovaným red u ktorom.

Na obr. 2 je pohľad v smere osi výstupného hriadeľa

Príklad uskutočnenia riešenia

Multimotor pre pohon vrtúľ multikoptéry s účelovým využitím v manipulačnej záchranárskej technike alebo osobnej doprave a turizme. Multimotor je pod každou vrtuľou, napr. quadrokoptéry a obsahuje napr. štyri elektromotory 8 s malými kolesami 5 a štyri prídavné malé kolesá 7 . Voči veľkému kolesu 2 sú desaťkrát menšieho priemeru, čím je daný prevodový pomer redukcie otáčok elektromotorov 8. Relatívne malý výkon na jednu vrtuľu umožňuje použiť trecie > » » 9

» >

prevody stykom napr. oxydovaného duralu na stykových krúžkoch všetkých kolies. Rozmery a výkony sú variabilné podľa účelu použitia. Pre všetky varianty platia obecne prínosy konštrukcie pre hmotnostné a účinnostné parametre. Radiálny prítlak malých kolies 5 a prídavných kolies 7 je prítlakom z opásania 1 napr. vo forme zverného kotúča - pružného medzikružia, ktoré sa točí opačne voči veľkému kolesu 2 a ktoré je poháňané tiež prídavnými malými kolesami 7 a to bez záťaže ložísk. Početnosť malých vysokootáčkových motorov a spôsob redukcie umožňujú minimalizovať špecifickú hmotnosť multimotorov včítane redukcie pod 0,8 kg na inštalovaný kw.

Možnosť krátkodobo preťažiť motory umožňuje efektívny zvoz bremien z hôr (zranení ľudia, odpad, drevo). Po výkonnom krátkodobom zdvihu nasleduje nízkovýkonové klesanie. Úspora hmotnosti a nákladov je možná aj pre variant hybridu so spaľovacím motorom pre tlačnú vrtuľu pri vodorovnom lete a súčasnom dobíjaní batérie pre krátkodobé zaťaženie elektromotorov.

Iným príkladom je recipročné použitie multimotora vo funkcii elektrogenerátora všade tam, kde je zdroj otáčok nízkootáčkový (veterné a vodné energosystémy). Osobitne v pokročilých systémoch, ktoré sú určené pre prevádzku vo vyšších vrstvách prúdenia vzduchu a kde špecifická hmotnosť hrá významnú úlohu pre prevádzkovateľnosť na vysokých konštrukciách, alebo na lietajúcich zariadeniach aerodynamického alebo aerostatického prevedenia. — Použitie tvrdých, tepelne tepelne alebo chemicky spracovaných materiálov umožňuje technické riešenie s životnosťou valčekového bezmazného ložiska pri účinnosti 0,96, pričom straty vytvára prevažne valivý odpor kolies. Ložiská — generátorov(motoroy)sú bez záťaže.

Iný príklad je dvojstupňová a viacstupňová redukcia otáčok v aplikáciách pre extrémne prevodové pomery. V týchto prípadoch sú motory 8 v usporiadaní multimotorov čím je realizovaný prvý redukčný stupeň. Ich centrálny výstupný hriadeľ je polohovaný na obvode koncového výstupného veľkého kolesa 2. — Prevod je vhodný pre redukciu otáčok v technológii mlynov, drvičov, valcov a pod., alebo multiplikácii otáčok u veľkopriemerových veterných turbín. U trecích stykových plôch je výhodou možnosť prekíznutia pri nárazoch a dostatočnej prenosovej sile viacnásobným stykom kolies.

Claims (3)

1. Multimotor integrovaný s reduktorom otáčok, obsahujúci množinu menších motorov rozmiestnených okolo centrálneho výstupného hriadeľa vyznačujúci sa tým, že aspoň dva motory (8) sú uchytené radiálne alebo výsuvnou pružnou úchytkou (4) k rámu alebo náboju (6), ich malé koleso (5) je v styku s veľkým kolesom (2) na jeho vonkajšom obvode a v styku s opásaním (1) na jeho vnútornom obvode, pričom veľké koleso (2) obsahuje spojnicu (3) uchytenú na osi výstupného hriadeľa.

2. Multimotor podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že medzi dvojicou motorov (8) sa nachádzajú prídavné malé kolesá (7) nezávisle polohované medzi veľkým kolesom (2) a opásaním (1).

3. Multimotor podľa a 2 vyznačujúci sa tým, že stykové plochy medzi veľkým kolesom (8), opásaním (1) a malými kolesami (7) sú trecie plochy materiálu s optimálnymi, ' trecími vlastnosťami ako kysličníky Al, Si, Cu, alebo trecie obloženia známe z techniky pre vysoké statické trenie.