Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в механизмах с инерционным приводом.The invention relates to mechanical engineering, can be used in mechanisms with an inertial drive.
Известен маховик, содержащий ступицу и закрепленный на ней обод, выполненный из нитевидного материала в виде слоев непрерывной рядной намотки и дискретной радиально расположенной арматуры, которая равномерно распределена по объему обода и скреплена со слоями рядной намотки полимерным связующим £1). . ’. ·A flywheel is known that contains a hub and a rim fixed to it, made of filamentary material in the form of layers of continuous in-line winding and discrete radially arranged reinforcement, which is evenly distributed throughout the rim volume and bonded to the in-line layers with a polymer binder (£ 1). . ’. ·
Недостатком известного маховика является его низкая надежность, обусловленная тем, что конструкция маховика имеет постоянную межслоевую прочность в радиальном направлении вследствие равномерного распределения дискретной радиально расположенной арматуры в объеме обода. Однако при вращении маховика деформация опоев рядной намотки не одинакова, а прогрессирует в направлении наружной ной намотки 3 поверхности обода. Поэтому не одинакова и деформация в радиальном направлении прослоек между слоями рядной намотки. Неоднородность деформаций между слоями по высоте обода ослабляет конструкцию маховика и значительно повышает вероятность рассло20 пице 1. Дискретная арматура 4.установлена с равномерным возрастанием количества ее в направлении к периферии обода 2.A disadvantage of the known flywheel is its low reliability, due to the fact that the design of the flywheel has a constant interlayer strength in the radial direction due to the uniform distribution of the discrete radially located reinforcement in the volume of the rim. However, when the flywheel rotates, the deformation of the in-line windings is not the same, but progresses in the direction of the outer winding 3 of the rim surface. Therefore, the deformation in the radial direction of the interlayers between the layers of a row winding is not the same. The heterogeneity of the deformations between the layers along the rim height weakens the flywheel structure and significantly increases the likelihood of splitting 20 of the pin 1. Discrete reinforcement 4. is installed with a uniform increase in its number towards the periphery of the rim 2.
Маховик работает следующим образом. 5The flywheel works as follows. 5
При вращении маховика под действием центробежных сил намотанные слои обода 2 пытаются расслоиться и отойти от ступицы 1. При этом наружные слои обода должны испытывать значи- 10 тельно большие напряжения, чем внутренние. Однако дискретная радиально расположенная арматура 4, обеспечивающая равномерное возрастание проч-г ности между слоями рядной намотки 3 15 от внутренней поверхности обода и внешней, позволяет достичь равномерности межслоевых деформаций по высоте обода 2 и значительно повысить совместность работы слоев рядной на- 20 мотки 3 за счет перераспределения напряжений между отдельными слоями.When the flywheel rotates under the action of centrifugal forces, the wound layers of the rim 2 try to separate and move away from the hub 1. At the same time, the outer layers of the rim must experience significantly higher stresses than the inner ones. However, a discrete radially located reinforcement 4, providing a uniform increase in strength between the layers of row winding 3 15 from the inner surface of the rim and the outer one, allows to achieve uniformity of interlayer deformations along the height of the rim 2 and significantly increase the compatibility of the layers of row winding 3 due to redistribution of stresses between individual layers.
Использование изобретения позволяет снизить вероятность расслоения обода при вращении, а также изготавливать маховики с большей плотностью энергии.Using the invention allows to reduce the likelihood of stratification of the rim during rotation, as well as to produce flywheels with a higher energy density.