RU205836U1 - AUTONOMOUS POWER SUPPLY STORAGE WITH MECHANICAL ENERGY STORAGE - Google Patents
AUTONOMOUS POWER SUPPLY STORAGE WITH MECHANICAL ENERGY STORAGE Download PDFInfo
- Publication number
- RU205836U1 RU205836U1 RU2021106943U RU2021106943U RU205836U1 RU 205836 U1 RU205836 U1 RU 205836U1 RU 2021106943 U RU2021106943 U RU 2021106943U RU 2021106943 U RU2021106943 U RU 2021106943U RU 205836 U1 RU205836 U1 RU 205836U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- shaft
- gear
- possibility
- gears
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H33/00—Gearings based on repeated accumulation and delivery of energy
- F16H33/02—Rotary transmissions with mechanical accumulators, e.g. weights, springs, intermittently-connected flywheels
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J15/00—Systems for storing electric energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Повышение энергоемкости, увеличение времени хранения энергии, уменьшение материалоемкости и обеспечение возможности функционирования автономного накопителя электропитания при использовании исключительно собственных физических усилий потребителя без привлечения каких-либо дополнительных средств, достигается тем, что автономный накопитель электропитания с механическим накопителем энергии содержит корпус, в котором на валу установлены, по крайней мере, две шестерни, снабженные ленточной спиральной пружиной, закрепленной одним концом на шестерне, а другим концом - на корпусе автономного источника электропитания и выполненной с возможностью накопления энергии вращательного движения при закручивании пружины с приведением пружины в напряженное состояние и отдачи энергии вращательного движения при раскручивании пружины, при этом каждая шестерня также входит в зацепление с дополнительной шестерней, установленной на одном валу с передаточным элементом, кинематически связанным с валом генератора электропитания потребителя, а между этими передаточными элементами установлено стопорное устройство, выполненное с возможностью в крайних положениях стопорения одного из передаточных элементов и отсутствия стопорения в промежуточном положении, а шестерни, снабженные ленточной спиральной пружиной, выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при закручивании пружины и отсутствия сцепления при раскручивании пружины, дополнительные шестерни выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при раскручивании пружины и отсутствия сцепления при закручивании пружины, передаточные элементы выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при вращении этого вала с дополнительной шестерней и отсутствия сцепления при отсутствии такого вращения, причем каждая шестерня снаружи снабжена центральным валом, на наружном конце которого выполнен конструктивный элемент для соединения его с механическим приводом непосредственно от механического воздействия потребителем.An increase in energy intensity, an increase in energy storage time, a decrease in material consumption and the provision of the possibility of functioning of an autonomous power storage device using exclusively the user's own physical efforts without attracting any additional funds is achieved by the fact that an autonomous power storage device with a mechanical energy storage contains a housing in which on a shaft at least two gears are installed, equipped with a tape spiral spring, fixed at one end on the gear, and at the other end on the housing of an autonomous power source and made with the possibility of accumulating the energy of rotational movement when the spring is twisted with the spring in a stressed state and the return of rotational energy movements when unwinding the spring, while each gear also meshes with an additional gear mounted on the same shaft with a transmission element kinematically connected to the generator shaft power supply of the consumer, and between these transmission elements a locking device is installed, made with the possibility of locking one of the transmission elements in the extreme positions and no locking in an intermediate position, and the gears equipped with a tape spiral spring are made with the possibility of engaging with the shaft on which they are installed, when the spring is twisting and there is no clutch when the spring is unwinding, the additional gears are made with the possibility of engaging with the shaft on which they are installed, when the spring is unwinding and there is no clutch when the spring is twisting, the transmission elements are made with the possibility of engaging with the shaft on which they are installed, when rotating this shaft with an additional gear and no clutch in the absence of such rotation, and each gear is provided with a central shaft on the outside, at the outer end of which a structural element is made to connect it to a mechanical drive directly from the fur consumer impact.
Description
Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована для автономного электропитания различных потребителей при механическом аккумулировании энергии.The utility model relates to the electric power industry and can be used for autonomous power supply of various consumers with mechanical energy storage.
Известен автономный накопитель электропитания с механическим маховичным накопителем энергии (см. заявку РФ на изобретение №2002134792, МПК H02J 15/00, публ. 10.07.2004). К недостаткам известного автономного накопителя электропитания можно отнести его недостаточную энергоемкость, ограниченное время хранения энергии, а также большую материалоемкость, обусловленную наличием махового колеса, а также необходимость использования для его функционирования различных дополнительных источников энергии.Known autonomous power storage with a mechanical flywheel energy storage (see RF application for invention No. 2002134792, IPC
Также известен автономный накопитель электропитания с механическим маховичным накопителем энергии (см. патент РФ на полезную модель №187943, МПК H02J 15/00, публ. 06.11.2018). К недостаткам известного устройства можно отнести его недостаточную энергоемкость, ограниченное время хранения энергии, большую материалоемкость, обусловленную наличием махового колеса, а также необходимость использования для его функционирования различных дополнительных источников энергии.Also known is an autonomous power supply with a mechanical flywheel energy storage (see RF patent for utility model No. 187943, IPC H02J 15/00, publ. 06.11.2018). The disadvantages of the known device include its insufficient energy consumption, limited energy storage time, high material consumption due to the presence of a flywheel, as well as the need to use various additional energy sources for its functioning.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение технической проблемы и достижение технического результата, состоящего в повышении энергоемкости, увеличении времени хранения энергии, уменьшении материалоемкости и обеспечении возможности функционирования автономного накопителя электропитания при использовании исключительно собственных физических усилий потребителя без привлечения каких-либо дополнительных средств.The proposed utility model is aimed at solving a technical problem and achieving a technical result consisting in increasing energy consumption, increasing energy storage time, reducing material consumption and ensuring the functioning of an autonomous power storage unit using exclusively the user's own physical efforts without attracting any additional funds.
Данный технический результат достигается тем, что автономный накопитель электропитания с механическим накопителем энергии содержит корпус, в котором на валу установлены, по крайней мере, две шестерни, снабженные ленточной спиральной пружиной, закрепленной одним концом на шестерне, а другим концом - на корпусе автономного источника электропитания и выполненной с возможностью накопления энергии вращательного движения при закручивании пружины с приведением пружины в напряженное состояние и отдачи энергии вращательного движения при раскручивании пружины, при этом каждая шестерня также входит в зацепление с дополнительной шестерней, установленной на одном валу с передаточным элементом, кинематически связанным с валом генератора электропитания потребителя, а между этими передаточными элементами установлено стопорное устройство, выполненное с возможностью в крайних положениях стопорения одного из передаточных элементов и отсутствия стопорения в промежуточном положении, а шестерни, снабженные ленточной спиральной пружиной, выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при закручивании пружины и отсутствия сцепления при раскручивании пружины, дополнительные шестерни выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при раскручивании пружины и отсутствия сцепления при закручивании пружины, передаточные элементы выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при вращении этого вала с дополнительной шестерней и отсутствия сцепления при отсутствии такого вращения, причем каждая шестерня снаружи снабжена центральным валом, на наружном конце которого выполнен конструктивный элемент для соединения его с механическим приводом непосредственно от механического воздействия потребителем.This technical result is achieved by the fact that the autonomous power storage device with a mechanical energy storage device contains a housing in which at least two gears are mounted on the shaft, equipped with a tape spiral spring fixed at one end on the gear, and at the other end on the housing of the autonomous power source and made with the possibility of accumulating the energy of rotational movement when the spring is twisted with the spring in a stressed state and the return of the energy of the rotational movement when the spring is unwound, while each gear also engages with an additional gear mounted on one shaft with a transmission element kinematically connected to the shaft the power supply generator of the consumer, and between these transmission elements a locking device is installed, made with the possibility of locking one of the transmission elements in the extreme positions and no locking in an intermediate position, and the gears provided a tape spiral spring, made with the possibility of engaging with the shaft on which they are installed, when the spring is twisted and there is no clutch when the spring is uncoiling, additional gears are made with the possibility of engaging with the shaft on which they are installed, when the spring is uncoiled and there is no adhesion when the spring is twisted, transmission elements are made with the possibility of engagement with the shaft on which they are installed, when this shaft rotates with an additional gear and there is no clutch in the absence of such rotation, and each gear is provided with a central shaft on the outside, at the outer end of which a structural element is made for connecting it with a mechanical drive directly from mechanical impact by the consumer.
В предлагаемом автономном накопителе электропитания используется пружинный накопитель энергии, который обеспечивает самую большую механическую мощность из всех типов накопителей энергии, а также максимальное время хранения энергии (см., например, статья «Какие бывают накопители энергии». Интернет-сайт https://fb.ru/article/190701 или статья «Обзор типов накопителей энергии». Интернет-сайт khd2,narod.ru/gratis/accumul.htm).The proposed autonomous power storage device uses a spring energy storage device, which provides the greatest mechanical power of all types of energy storage devices, as well as the maximum storage time of energy (see, for example, the article "What are energy storage devices". Website https: // fb .ru / article / 190701 or article "Overview of types of energy storage." Website khd2, narod.ru / gratis / accumul.htm).
В формуле изобретения приведены признаки, характеризующие конструктивное выполнение пружинного накопителя энергии, в котором использованы, по крайней мере, две ленточных спиральных пружин, закрепленных одним концом на зубчатом колесе, а другим концом - на корпусе автономного источника электропитания, и выполненных с возможностью накопления энергии вращательного движения при закручивании пружины с приведением пружины в напряженное состояние и отдачи энергии вращательного движения при раскручивании пружины. При этом эти пружины имеют возможность поочередного раскручивания, что обеспечивается наличием стопорного устройства и соответствующим выполнением валов, шестерен, колес и дисков, описанным в формуле изобретения. Это позволяет получить большую энергоемкость источника электропитания и обеспечивает большую длительность функционирования источника электропитания в автономном режиме.In the claims, features are given that characterize the constructive implementation of a spring energy storage device, in which at least two tape coil springs are used, fixed at one end on a gear wheel, and at the other end on the body of an autonomous power source, and made with the possibility of accumulating rotational energy movements when the spring is twisted with the spring in a stressed state and the energy return of the rotational movement when the spring is unwound. In this case, these springs have the possibility of alternately unwinding, which is ensured by the presence of a locking device and the corresponding design of the shafts, gears, wheels and disks described in the claims. This makes it possible to obtain a high energy consumption of the power supply and provides a long duration of the operation of the power supply in an autonomous mode.
Снабжение каждой шестерни снаружи центральным валом, на наружном конце которого выполнен конструктивный элемент для соединения его с механическим приводом непосредственно от механического воздействия потребителем обеспечивает возможность функционирования автономного источника электропитания при использовании исключительно собственных физических усилий потребителя без привлечения каких-либо дополнительных средств, что существенно упрощает его эксплуатацию.The supply of each gear from the outside with a central shaft, at the outer end of which a structural element is made to connect it to a mechanical drive directly from mechanical action by the consumer, provides the possibility of functioning of an autonomous power source using exclusively the user's own physical efforts without attracting any additional funds, which greatly simplifies it operation.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого автономного накопителя электропитания с механическим накопителем энергии без корпуса; на фиг. 2 - конструктивное выполнение предлагаемого автономного накопителя электропитания в 3-D проекции без корпуса; на фиг. 3 - конструктивное выполнение предлагаемого автономного накопителя электропитания с корпусом.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed autonomous power storage device with a mechanical energy storage device without a housing; in fig. 2 - constructive implementation of the proposed autonomous power storage device in a 3-D projection without a case; in fig. 3 - constructive implementation of the proposed autonomous power storage device with a housing.
Автономный накопитель электропитания с механическим накопителем энергии содержит корпус 1, в котором на соответствующих валах (не показаны) установлены, по крайней мере, две шестерни 2 и 3, каждая из которых снабжена ленточной спиральной пружиной 4 и 5, закрепленной одним концом на шестерне 2 и 3 или валу, на котором установлены эти шестерни 2, 3, а другим концом - на корпусе 1 автономного накопителя электропитания. Пружины 4 и 5 (могут быть многослойными), выполнены с возможностью накопления энергии вращательного движения при закручивании пружины с приведением пружины 4 и 5 в напряженное состояние и отдачи энергии вращательного движения при раскручивании пружины 4 и 5. При этом каждая шестерня 2 и 3 также входит в зацепление с дополнительной шестерней 6 и 7, установленной на одном валу с соответствующим передаточным элементом, например, зубчатым колесом 8 и 9. Этот вал и, соответственно, зубчатые колеса 8 и 9, кинематически связаны, например, при помощи зубчатых колес 10 и 11, установленных на валу генератора 12 электропитания потребителя, с этим генератором 12. Между этими зубчатыми колесами 8 и 9 установлено стопорное устройство 13 (например, ползункового типа). Стопорное устройство 13 выполнено с возможностью в крайних положениях стопорения одного из зубчатых колес 8 и 9 и отсутствия стопорения в промежуточном положении. Такое стопорение может осуществляться путем воздействия стержнем стопорного устройства на впадины 14 дисков 15 и 16, жестко закрепленных на валах, на которых установлены зубчатые колеса 8 и 9 и дополнительные шестерни 6, 7. В качестве опор всех валов, на которых установлены шестерни 2, 3, 6, 7, зубчатые колеса 8, 9, и т.п., а также валов генератора 12, могут быть использованы стенки корпуса 1. Все шестерни 2, 3, 6, 7, а также зубчатые колеса 8, 9 выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при вращательном движении вала или шестерни и диска в одном направлении и отсутствия сцепления - в противоположном направлении. Такая возможность может быть обеспечена, например, если указанные элементы конструкции установлены и связаны с соответствующими валами при помощи храпового механизма, аналогичным образом, например, как широко известные гаечные ключи-трещетки, в которых использование такого механизма позволяет работать ключом, не отвлекаясь на его переброску, так как при вращении ключа в одном направлении имеет место сцепление с ключом или вставкой ключа и, например, закручивание, а в противоположном - отсутствие сцепления. Аналогичные конструктивные элементы используются и в заднем колесе велосипеда.An autonomous power storage with a mechanical energy storage contains a housing 1, in which at least two
Дополнительные шестерни 6, 7 выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при раскручивании пружины 8, 9 и отсутствия сцепления при закручивании пружины, а зубчатые колеса 8, 9 выполнены с возможностью сцепления с валом, на котором они установлены, при вращении этого вала с дополнительной шестерней 6, 7 и отсутствия сцепления при отсутствии такого вращения.Additional gears 6, 7 are made with the possibility of engagement with the shaft on which they are installed, when the springs 8, 9 are uncoiled and there is no clutch when the spring is twisted, and the gears 8, 9 are made with the possibility of engagement with the shaft on which they are installed during rotation this shaft with an additional gear 6, 7 and no clutch in the absence of such rotation.
При этом каждая шестерня 2, 3 снаружи снабжена центральным валом 17, 18 на наружном конце которого выполнен конструктивный элемент 19, например, в виде резьбы, шлицов, квадрата и т.п., для соединения его с механическим приводом непосредственно от механического воздействия потребителем, например, в виде заводной ручки 20.In this case, each
Предлагаемый автономный накопитель электропитания с механическим накопителем энергии работает следующим образом.The proposed autonomous power storage device with a mechanical energy storage device operates as follows.
Потребитель путем механического воздействия на заводную ручку 20 через конструктивный элемент 19 одновременно или поочередно вращает центральные валы 17, 18 и установленные на них шестерни 2, 3 с закрепленными ленточными спиральными пружинами 4, 5. При этом закручиваются пружины 4, 5 с приведением их в напряженное состояние с накоплением энергии вращательного движения. Дополнительные шестерни 6, 7 при этом вращаются вхолостую, то есть без сцепления с валом, на котором они установлены, а стопорное устройство 13 находится в промежуточном положении с отсутствием стопорения.The consumer, by means of mechanical action on the
При необходимости подачи электропитания потребителю возможно поочередное раскручивание пружин 4 и 5 с поочередной отдачей накопленных ими энергии для электропитания потребителя. Так, например, стопорное устройство 13 переходит в одно из своих крайних положений и воздействует стержнем на впадины 14 одного из дисков, например, на диск 16, как показано на фиг. 1 и фиг. 2, таким образом, препятствуя вращению вала с установленными на нем зубчатым колесом 9 и дополнительной шестерней 7. Так как при этом отсутствуют препятствия для вращения дополнительной шестерни 6, происходит раскручивание ленточной спиральной пружины 4, которая приводит во вращение шестерню 2, на котором пружина установлена, в направлении противоположном по отношению к его вращению при закручивании ленточных спиральных пружин 4, 5. Дополнительная шестерня 6 находится в сцеплении с валом, на котором она установлена, и вращает зубчатое колесо 8 (находится в сцеплении с валом), от которого, например, через зубчатое колесо 10 приводится во вращение вал генератора 12 электропитания потребителя и, соответственно, электропитание потребителя. Дополнительная шестерня 7 и диск 16 вместе с валом, на котором они установлены, не вращаются, а зубчатое колесо 9 вращается вхолостую (без сцепления с валом) на этом валу.If it is necessary to supply power to the consumer, it is possible to alternately unwind the springs 4 and 5 with the alternate return of the energy accumulated by them to power the consumer. For example, the
Таким образом, происходит отдача накопленной энергии от ленточной спиральной пружины 4 для электропитания потребителя.Thus, the accumulated energy is returned from the tape coil spring 4 to power the consumer.
Отдача накопленной энергии от другой ленточной спиральной пружины 5 для электропитания потребителя происходит аналогичным образом, как в описанном выше случае для пружины 4, только при этом стопорное устройство 13 переходит в другое крайнее положение и воздействует стержнем на впадины 14 другого диска 15. Соответственно отсутствуют препятствия для вращения дополнительной шестерни 7, происходит раскручивание ленточной спиральной пружины 5, которая приводит во вращение шестерню 3, на которой пружина установлена. Дополнительная шестерня 7 находится в сцеплении с валом, на котором она установлена, и вращает зубчатое колесо 9 (находится в сцеплении с валом), от которого, например, через зубчатое колесо 11 приводится во вращение вал генератора 12 электропитания потребителя. Дополнительная шестерня 6 и диск 15 вместе с валом, на котором они установлены, не вращаются, а зубчатое колесо 10 вращается вхолостую (без сцепления с валом) на этом валу.The return of the accumulated energy from another tape spiral spring 5 to power the consumer occurs in the same way as in the case described above for the spring 4, only in this case the
Таким образом, происходит отдача накопленной энергии от ленточной спиральной пружины 5 для электропитания потребителя.Thus, the accumulated energy is returned from the tape coil spring 5 to power the consumer.
Предлагаемый автономный накопитель электропитания с использованием пружинного накопителя энергии обладает большой энергоемкостью, небольшой материалоемкостью, обеспечивает продолжительное время хранения энергии, прост в эксплуатации, так как имеет возможность функционирования при использовании исключительно собственных физических усилий потребителя без привлечения каких-либо дополнительных средств.The proposed autonomous power storage device using a spring energy storage device has a high energy consumption, low material consumption, provides a long energy storage time, is easy to operate, since it has the ability to function using exclusively the user's own physical efforts without attracting any additional funds.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106943U RU205836U1 (en) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | AUTONOMOUS POWER SUPPLY STORAGE WITH MECHANICAL ENERGY STORAGE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106943U RU205836U1 (en) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | AUTONOMOUS POWER SUPPLY STORAGE WITH MECHANICAL ENERGY STORAGE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU205836U1 true RU205836U1 (en) | 2021-08-11 |
Family
ID=77348726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106943U RU205836U1 (en) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | AUTONOMOUS POWER SUPPLY STORAGE WITH MECHANICAL ENERGY STORAGE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU205836U1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0140329Y1 (en) * | 1996-06-12 | 1999-05-15 | 송경식 | Portable and hand-worked generator |
RU187943U1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-03-25 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | ENERGY STORAGE |
RU2722586C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-06-01 | Георгий Ильич Чибиров | Autonomous power supply source |
-
2020
- 2020-08-04 RU RU2021106943U patent/RU205836U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0140329Y1 (en) * | 1996-06-12 | 1999-05-15 | 송경식 | Portable and hand-worked generator |
RU187943U1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-03-25 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | ENERGY STORAGE |
RU2722586C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-06-01 | Георгий Ильич Чибиров | Autonomous power supply source |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105451944B (en) | Beating machine | |
US20090033100A1 (en) | Hand Squeeze Generator | |
JP5844873B2 (en) | Wristwatch with improved power reserve | |
JP7186449B2 (en) | Power generation mechanism and power generation method | |
JP5050756B2 (en) | Mainspring device and clock | |
RU205836U1 (en) | AUTONOMOUS POWER SUPPLY STORAGE WITH MECHANICAL ENERGY STORAGE | |
EP1958224B1 (en) | A device for transmitting rotary motion | |
RU2722586C1 (en) | Autonomous power supply source | |
JP6473836B2 (en) | Winding mechanism for timer | |
CN114508571B (en) | Special transmission box device of new forms of energy | |
JP5906151B2 (en) | Energy storage device that stores energy by the torsional force of the spring | |
JP7285575B2 (en) | Power generation mechanism and power generation method | |
RU2760425C2 (en) | Node for winding up clock and clock containing such a node | |
RU181468U1 (en) | Mechanical energy storage with elastic elements | |
US1274243A (en) | Spring-motor. | |
CN201253109Y (en) | Scripture wheel capable of rotation by hand to drive | |
JPS5813910Y2 (en) | Drive device for traveling toys | |
RU2523363C1 (en) | Mechanical energy accumulator | |
RU206705U1 (en) | Vehicle recuperator equipped with flywheel and elastic elements | |
RU2150605C1 (en) | Energy producing mechanical spring unit | |
JPH0344230B2 (en) | ||
RU2151323C1 (en) | Power-controlled mechanical inertial spring unit for power production | |
US1181062A (en) | Self-winding weight-motor. | |
JP2011236879A (en) | Flat spiral spring power electric generator | |
RU152889U1 (en) | MECHANICAL ENERGY STORAGE |