SU956865A1 - Супермаховик - Google Patents

Description

(54) СУПЕРМЛХОВИК

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к аккумулированию энергии, в частности механической, и может быть нспол зовано в различных облп.ст х техники, где используютс  энергоемкие маховики.

Известны супермаховики с центральным отверстием, выполненные из скрепленных чередующихс  слоев, часть из которых имеет кольцевое ap 1иpoвaниe, а оставша с  часть - радиальное армирование . Слои, образованные радиальным армированием, не плоские и имеют вогнутые поверхности , l .

Недостатком таких супермаховиков  вл етс  низка  надежность, обусловленна  Наличием вогнутых поверхностей , вызывающих расслоение, которое преп тствует эффективному использованию этих супермаховиков.

Наиболее б.ти ким к изобретению по техническо11 сущности  вл етс  супермаховик, вкиютлкрщий диск с центральным oтвepc:тиe, состо щий из расположенных перпоидикул рно к оси вращени  и скрепленных между собой чередующихс  с осЯ, часть з которых имеет коч.цг-(-Г)-- армирование. Остальна  i.icii. .прслч-пщихс  слоев

выполнена полностью равноармированной по всей площади этих слоев 2 .

Недостатками известно.го супермаховика  вл ютс  его сравнительно низк прочность и энергоемкость, обусловленные неравномерной нагруженностью армирующих -элементов: при малой относительной толщине кольцевых слоев наиболее нагруженной

10  вл етс  область центрального отверсти , при большей относительной толщине кольцевых слоев пик напр жений смещаетс  наружу. Кроме того, армирующие элементы равноармированного

15 сло , обрывающиес  на центральном отверстии и на внешней граниге диска , в этих местах мало напр жены.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочности и энергоемкости супер20 маховика путем устранени  неравномерной нагруженности армирующих элементов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в .супермаховике, включающем

Claims (2)

1. 25 диск с центральным отверстием, состо щий из расположенных.перпендикул рно к оси вращени  и скрепленных между собой чередующихс  слоев, часть из которых имеет кольцевое армиро30 вание, слои, черс,-дую1иеи  с имеющими кольцевое армирование сло ми, выпол нены из трех коаксиальных колец, из которых внутреннее и наружное имеют кольцевое армирование, а среднее КОЛЬЦОравноармировано и толщина ег определена по формуле ()(b-r) , - Pi где- .h текущее значение толщины равноармированной части диска; текущий радиус маховика; толщина маховика; внешний радиус маховика; радиус центрального отвер ти -;. предел прочности при раст жении однонаправленного а мированного материала углова  скорость вращени  маховика; плотность армированного матриала. При этом наружные диаметры равно армированных колец от одного торца диска до другого могут быть выполне ны уменьшающимис , а внутренние диаметры тех же колец - увеличивающимис . На фиг. 1 изображен супермаховик с разделенными чередующимис  сло ми , общий вид; на фиг. 2 - вариант выпол.нейи  супёрмаховика. . Супермаховик, включающий диск 1 С; центральным отверстием 2, состоит из расположенных перпендикул рно к оси вращени  и скрепленных между собой чередующихс  слоев 3 и 4, час из которых - слои 3 - имеет кольцеВое армирование (не показано). Слои 4, чередующиес  с имеющими кольцевое армирование- сло ми 3, выполнены из трех коаксиальных колец 5-7, из которых внутреннее 5 и наружное 7 имеют кольцевое армирование, а сред нее кольцо 6 равноармировано и толщина его определена по формуле a):() h где h текущее значение толщины равноармированной ч-асти ди ка; г - текущий радиус маховика, hg - толщина маховика; Ь - внешний рад.иус маховика; а - радиус центрального отверс ти ; О - предел прочности при раст  жении однонаправленного ар мированного материала; - углова  скорость вращени  маховика;. р - плотность армированного ма териала. При этом наружные диаметры равно армированных колец 6 от одного торца 8 до другого торце.,9 диска 1 выпол нены уменьшающимис , а внутренние лиаметры тех же колец 6 - увеличивающимис . Супермаховик работает следующим образом. При вращении супермаховика происходит равномерное нагружение каждого кольца 5-7 силами инерции, и напр жени  во всех сло х выравниваютс , в св зи с чем повышаетс  прочность и соответственно энергоемкость супермаховика . Использование изобретени  о.беспечивает равнонапр женность армирующих волокон и максимальный коэффициент формы, равный 1/2. .Формула изобретени  1. Супермаховик, включающий диск с це-нтральным отверстием, состо щий из расположенных перпендикул рно к оси вращени  и скрепленных между собой чередующихс  слоев, часть из которых имеет кольцевое армирование, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повьвдени  прочности и энергоемкости маховика, .слои, чередующиес  с имеющими кольцев.ое.армирование сло ми , вь1полнены из трех коаксиальных колец, из .которых внутреннее и н.аружн .ое имеют кольцевое армирование., а среднее кольцо равноармировано и толщина его определена по формуле -а)(Ь-г где .h - текущее значение толщины рав . ноармир.ованной части диска; г - текущий радиус маховика; Ид- толщина:маховика; Ь - внешний радиус маховика; . а - радиус центрального отверсти ; б - предел прочност при раст жении однонаправленного армированного материала; (О- углова  скорость вращени  маховика; Р - плотность армированного материала . 2. Супермаховик по п.-1., о т ли - « чающийс  тем, что наружные диаметры равноармированных колец от одного торца диска до другого выполнены уменьшающимис , а внутренние диаметры тех же колец - увеличивак)щимис . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.ВуопО., Vemuva М. Optimal Design of Fibe г Composite Flywheels Reitiforced Besides Ci rcumf e r.en t i a 1 1 y:. Proc. 23rd SAMPE Symposium. May 2-, 1978, p. 728-739,- Anaheim, California , USA, model B.
2. 2.Byon 0., Vemuva M. Optima.l Design of Fiber Composite Flywheels -Reinforced Besides С i r cumf e r en t i a 1 I у . Proc. 23rd SAMPE Symposium. May 2-4, 1978, p. 728-739. Anaheim. California , USA, model A (прототип).

   Фиъ. /

   фиг. 1