WO2017180027A1 - Ленточный маховик - Google Patents
Ленточный маховик Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017180027A1 WO2017180027A1 PCT/RU2017/050020 RU2017050020W WO2017180027A1 WO 2017180027 A1 WO2017180027 A1 WO 2017180027A1 RU 2017050020 W RU2017050020 W RU 2017050020W WO 2017180027 A1 WO2017180027 A1 WO 2017180027A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- tape
- disk
- elastic ring
- groove
- flywheel
- Prior art date
Links
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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/30—Flywheels
Definitions
- the invention relates to mechanical engineering and can be used in various industries, in particular, in the energy sector.
- Known tape flywheel containing an elastic center made with an outer cylindrical surface, a wide tape wound in several turns on a cylindrical surface of the elastic center, a narrow tape sequentially wound from the outside onto a wide tape, at least with the formation of one twisted layer, an adhesive layer, located between adjacent surfaces for a wide and narrow tape, and the adhesive layer, made continuous, is located on the cylindrical surface of the elastic center and between adjacent surfaces of the wide tape Cored oil turns, and the adhesive layer made discontinuous, is disposed between adjacent surfaces of the narrow band and wide band.
- the disadvantage of this device is that the elastic center of large diameter at high frequencies of rotation of the flywheel loses stability in its middle part and collapses, which was established during acceleration tests.
- the closest is a tape flywheel containing a disk, an elastic ring located on the outside of the disk, a rim made of wound tape with coils fastened together, mounted outside the elastic ring. (SU, N ° 200359, F 06c, publ. 01.01.1967).
- the elastic ring is made U-shaped, mounted externally on the disk with a wall thickness tapering to the periphery and fastened to the disk, for example, by bolts, while the last turn of the rim tape is not fixed and is made with a local weakened section near the end of the tape, for example, help holes.
- the disadvantage of this device is the low tensile strength at high speeds of rotation of the flywheel of an elastic U-shaped ring located completely outside the disk on its peripheral cylindrical part and to some extent on the side.
- the problem solved by the invention is the improvement of technical and operational characteristics.
- the technical result that is obtained by carrying out the claimed invention is to increase the operating speed, as well as to increase the reliability and safety of the device as a whole.
- the disk is made in the form of a washer, in the outer cylindrical surface of which a groove is made, the elastic ring is made cross-sectional in the form of a groove, fixed in the groove, and its outer part - the upper part of the brand is equal to the width e of the disc and the width of the tape of the inner coils fastened together by adhesive layers.
- the height of the Tauri cross section of the elastic ring was made in the range from one fifth to one twentieth of the radius of the disk;
- the elastic ring was made of polyurethane
- a narrow tape was introduced, sequentially wound from the outside onto a wide tape of the inner turns, at least with the formation of one twisted layer, and the adhesive layer located between the adjacent surfaces of the narrow tape and the wide tape was discontinuous.
- Figure 1 schematically depicts a cross section of the claimed tape flywheel.
- the tape flywheel (Fig. 1) contains a disk 1, mounted and centered with a shaft 2, by any known means, for example, fastened with screws 3.
- the elastic ring 4 is partially located outside the disk 1.
- the rim 5 is made of a wound tape with fastened together by turns and mounted outside the elastic ring 4.
- Disk 1 is made in the form of a washer (for example, flat), in the outer cylindrical surface of which a groove is made.
- the elastic ring 4 is made cross-sectional in a tee-shaped manner, fixed in a groove, and its outer part, the upper part of the tee, is equal to the width of the disk 1 and the width of the tape of the inner coils fastened together by adhesive layers 6.
- the elastic ring 4 can be fixed in the groove with an adhesive layer 7 and / or rivets 8.
- the height of the T-section of the elastic ring 4 must be made in the range from one fifth to one twentieth of the radius of the disk 1.
- the elastic ring 4 may be made of polyurethane.
- a narrow tape can be inserted into the device (not shown in Fig. 1), sequentially wound from the outside onto a wide tape of internal turns, at least with the formation of one twisted layer, and the adhesive layer located between adjacent surfaces of a narrow tape and a wide tape is made intermittent.
- the tape flywheel (Fig. 1) operates as follows.
- the tape flywheel has a shaft 2, on which the disk 1 is mounted, ensuring that it is correctly centered relative to the shaft 2.
- the shaft 2 transmits torque to the disk 1 by all known means, for example using screws 3.
- a recess is made in the form of a groove, in which a T-shaped elastic ring 4 is mounted.
- the elastic ring 4 can be fixed in the groove in various ways, for example by adhesive connection 7, and also with rivets 8. This is necessary to transmit torque and the correct position of the other ring 4 during rotation.
- An adhesive layer 9 is applied to the outer cylindrical part of the elastic ring 4 and a high-strength tape is wound with gluing with adhesive layers 6, which plays the role of the main energy storage part of the flywheel.
- the hardness, and, consequently, the elastic modulus of the polyurethane elastic ring 4 for given masses of the disk 1 and twisted rim 5 is made to provide an oscillation frequency in the plane of rotation of the disk 1 at the operating frequency of rotation of the flywheel less than resonant.
- the elastic ring 4 performs the function of a damper in the event of resonance phenomena, which does not allow the development of a dangerous vibration amplitude. Thus, as the tests showed, an increase in the operating speed without breaking the elastic ring is achieved, as well as an increase in the reliability and safety of the device as a whole.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Устройство позволяет повысить рабочую частоты вращения, надежность и безопасность. Указанный технический результат достигается тем, что устройство содержит диск, упругое кольцо, расположенное снаружи диска, обод, выполненный из навитой ленты со скрепленными между собой витками, установленный снаружи упругого кольца. Диск выполнен в виде шайбы, во внешней цилиндрической поверхности которой выполнен паз. Упругое кольцо выполнено в поперечном сечении таврообразным, закреплено в пазу, а его наружная часть – верхняя часть тавра равна ширине диска и ширине ленты внутренних витков, скрепленных между собой клеевыми слоями.
Description
ЛЕНТОЧНЫЙ МАХОВИК
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использована в различных отраслях промышленности, в частности, в энергетике.
Известен ленточный маховик, содержащий упругий центр, выполненный с наружной цилиндрической поверхностью, широкую ленту, навитую в несколько витков на цилиндрическую поверхность упругого центра, узкую ленту, последовательно снаружи навитую на широкую ленту, по меньшей мере, с образованием одного витого слоя, клеевой слой, расположенный между смежными поверхностями для широкой и узкой ленты, причем клеевой слой, выполненный сплошным, расположен на цилиндрической поверхности упругого центра и между смежными поверхностями широкой ленты внутренних витков, а клеевой слой, выполненный прерывистым, расположен между смежными поверхностями узкой ленты и широкой ленты. (RU, Ul, N° 133233, F16F 15/30, опубл. 10.10.2013 г.).
Для исключения спадания широкой и узкой ленты с упругого центра в устройство введены боковые щеки, расположенные по обе стороны от упругого центра с возможностью фиксации широкой и узкой ленты.
Недостатком этого устройства является то, что упругий центр большого диаметра на больших частотах вращения маховика теряет устойчивость в средней его части и разрушается, что было установлено при разгонных испытаниях.
Наиболее близким является ленточный маховик, содержащий диск, упругое кольцо, расположенное снаружи диска, обод, выполненный из навитой ленты со скрепленными между собой витками, установленный снаружи упругого кольца. (SU, N° 200359, F 06с, опубл. 01.01.1967).
В этом устройстве упругое кольцо выполнено П-образным, установлено снаружи на диске с сужающейся к периферии толщиной стенки и скреплено с диском, например, болтами, при этом последний виток ленты обода не закреплен и выполнен с местным ослабленным сечением вблизи конца ленты, например, при помощи отверстия.
Недостатком этого устройства является малая прочность на разрыв при высоких скоростях вращения маховика упругого П-образного кольца, расположенного полностью снаружи диска на его периферийной цилиндрической части и в некоторой степени на боковой.
Решаемая изобретением задача - улучшение технико-эксплуатационных характеристик.
Технический результат, который получен при выполнении заявленного изобретения, - повышение рабочей частоты вращения, а также повышение надежности и безопасности устройства в целом.
Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата в известном ленточном маховике, содержащем диск, упругое кольцо, расположенное снаружи диска, обод, выполненный из навитой ленты со скрепленными между собой витками, установленный снаружи упругого кольца, согласно заявленному изобретению диск выполнен в виде шайбы, во внешней цилиндрической поверхности которой выполнен паз, упругое кольцо выполнено в поперечном сечении таврообразным, закреплено в пазу, а его наружная часть - верхняя часть тавра равна ширине диска и ширине ленты внутренних витков, скрепленных между собой клеевыми слоями.
Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:
- упругое кольцо было закреплено в пазу клеевым слоем и/или заклепками;
- высота таврового поперечного сечения упругого кольца была выполнена в пределах от одной пятой до одной двадцатой части радиуса диска;
- упругое кольцо было выполнено из полиуретана;
- была введена узкая лента, последовательно снаружи навитая на широкую ленту внутренних витков, по меньшей мере, с образованием одного витого слоя, а клеевой слой, расположенный между смежными поверхностями узкой ленты и широкой ленты, был выполнен прерывистым.
Вышеописанные признаки изобретения являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, заключающегося, в частности, в повышении частоты вращения, надежности и безопасности работы устройства.
Указанные преимущества изобретения, а также его особенности поясняются с помощью варианта ее выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж.
Фигура 1 схематично изображает поперечный разрез заявленного ленточного маховика.
Ленточный маховик (фиг. 1) содержит диск 1, насаженный и центрированный с валом 2, любыми известными средствами, например, скрепленный винтами 3. Упругое кольцо 4 расположено частично снаружи диска 1. Обод 5 выполнен из навитой ленты со
скрепленными между собой витками и установлен снаружи упругого кольца 4. Диск 1 выполнен в виде шайбы (например, плоской), во внешней цилиндрической поверхности которой выполнен паз. Упругое кольцо 4 выполнено в поперечном сечении таврообразным, закреплено в пазу, а его наружная часть - верхняя часть тавра равна ширине диска 1 и ширине ленты внутренних витков, скрепленных между собой клеевыми слоями 6.
Упругое кольцо 4 может быть закреплено в пазу клеевым слоем 7 и/или заклепками 8.
Как показали испытания, высота таврового поперечного сечения упругого кольца 4 должна быть выполнена в пределах от одной пятой до одной двадцатой части радиуса диска 1.
Упругое кольцо 4 может быть выполнено из полиуретана.
Так же, как в аналоге (RU, N° 133233), для обеспечения отрыва только верхних витков в устройство может быть введена узкая лента (на фиг. 1 не показана), последовательно снаружи навитая на широкую ленту внутренних витков, по меньшей мере, с образованием одного витого слоя, а клеевой слой, расположенный между смежными поверхностями узкой ленты и широкой ленты, выполнен прерывистым.
Работает ленточный маховик (фиг. 1) следующим образом.
Ленточный маховик имеет вал 2, на который насажен диск 1 с обеспечением его правильного центрирования относительно вала 2. Вал 2 передает крутящий момент на диск 1 всеми известными средствами, например с помощью винтов 3. На внешней цилиндрической части диска 1 выполнено углубление в виде паза, в котором устанавливается таврообразное упругое кольцо 4. Упругое кольцо 4 может фиксироваться в пазе различным образом, например клеевым соединением 7, а также с помощью заклепок 8. Это необходимо для передачи крутящего момента и правильного положения упругого кольца 4 при вращении. На внешнюю цилиндрическую часть упругого кольца 4 наносится клеевой слой 9 и наматывается высокопрочная лента со склейкой клеевыми слоями 6, играющая роль основной энергозапасающей части маховика.
При вращении ленточного маховика его лента с клеевыми слоями 6 упруго увеличивается по диаметру из-за напряжений растяжения в материале. При использовании прочного материала с высоким модулем упругости диска 1 его увеличение диаметра значительно меньше, чем у обода 5. Для связи диска 1 и обода 5 из
ленты с клеевыми слоями 6 служит упругое кольцо 4, выполненное, например из полиуретана. При вращении упругое кольцо 4 не теряет связи с диском 1 за счет клеевого слоя 7 и заклепок 8, причем модуль упругости материала упругого кольца 4 подобран обеспечивающим гарантированную связь и с ободом 5. При этом обеспечивается правильное центрирование ленты с клеевыми слоями 6.
Итак, твердость, а, следовательно, и модуль упругости полиуретанового упругого кольца 4 при заданных массах диска 1 и витого обода 5 выполнены обеспечивающими частоту колебаний в плоскости вращения диска 1 на рабочей частоте вращения маховика меньшую резонансной.
Упругое кольцо 4 выполняет функцию демпфера при возникновении резонансных явлений, не позволяющего развить опасную амплитуду колебаний. Таким образом, как показали испытания, достигается повышение рабочей частоты вращения без разрушения упругого кольца, а также повышение надежности и безопасности устройства в целом.
Наиболее успешно заявленный ленточный маховик промышленно применим в энергетике.
Claims
1. Ленточный маховик, содержащий диск, упругое кольцо, расположенное снаружи диска, обод, выполненный из навитой ленты со скрепленными между собой витками, установленный снаружи упругого кольца, отличающийся тем, что диск выполнен в виде шайбы, во внешней цилиндрической поверхности которой выполнен паз, упругое кольцо выполнено в поперечном сечении таврообразным, закреплено в пазу, а его наружная часть - верхняя часть тавра равна ширине диска и ширине ленты внутренних витков, скрепленных между собой клеевыми слоями.
2. Ленточный маховик по п. 1, отличающийся тем, что упругое кольцо закреплено в пазу клеевым слоем и/или заклепками.
3. Ленточный маховик по п. 1, отличающийся тем, что высота таврового поперечного сечения упругого кольца выполнена в пределах от одной пятой до одной двадцатой части радиуса диска.
4. Ленточный маховик по п. 1, отличающийся тем, что упругое кольцо выполнено из полиуретана.
5. Ленточный маховик по п. 1, отличающийся тем, что введена узкая лента, последовательно снаружи навитая на широкую ленту внутренних витков, по меньшей мере, с образованием одного витого слоя, а клеевой слой, расположенный между смежными поверхностями узкой ленты и широкой ленты, выполнен прерывистым.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17782737.5A EP3460287A4 (de) | 2016-04-12 | 2017-03-29 | Bandschwungrad |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016114054 | 2016-04-12 | ||
| RU2016114054 | 2016-04-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2017180027A1 true WO2017180027A1 (ru) | 2017-10-19 |
Family
ID=60041723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/050020 WO2017180027A1 (ru) | 2016-04-12 | 2017-03-29 | Ленточный маховик |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3460287A4 (ru) |
| WO (1) | WO2017180027A1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3988947A (en) * | 1975-06-09 | 1976-11-02 | Havir Manufacturing Company | Coiled flywheel assembly |
| JPH0198732A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-17 | Hattori Haguruma Seisaku Kk | 円盤回転体の回転変動抑制装置 |
| RU133233U1 (ru) * | 2013-05-23 | 2013-10-10 | Зотов Алексей Вячеславович | Ленточный маховик |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3314304A (en) * | 1965-02-12 | 1967-04-18 | Wallace Murray Corp | Series compound torsional vibration damper |
| EP0081968A1 (en) * | 1981-12-11 | 1983-06-22 | The British Petroleum Company p.l.c. | Energy storage flywheels |
| GB8328295D0 (en) * | 1983-10-22 | 1983-11-23 | British Petroleum Co Plc | Energy storage flywheels |
| US7437808B2 (en) * | 2005-02-14 | 2008-10-21 | The Gates Corporation | Method of forming a metal matrix component |
| DE202006019367U1 (de) * | 2006-12-22 | 2007-03-01 | Trelleborg Automotive Technical Centre Gmbh | Schwungring für einen Drehschwingungsdämpfer |
-
2017
- 2017-03-29 EP EP17782737.5A patent/EP3460287A4/de not_active Withdrawn
- 2017-03-29 WO PCT/RU2017/050020 patent/WO2017180027A1/ru active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3988947A (en) * | 1975-06-09 | 1976-11-02 | Havir Manufacturing Company | Coiled flywheel assembly |
| JPH0198732A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-17 | Hattori Haguruma Seisaku Kk | 円盤回転体の回転変動抑制装置 |
| RU133233U1 (ru) * | 2013-05-23 | 2013-10-10 | Зотов Алексей Вячеславович | Ленточный маховик |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See also references of EP3460287A4 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3460287A1 (de) | 2019-03-27 |
| EP3460287A4 (de) | 2020-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1307669B1 (en) | Dual ring damper | |
| US6702076B2 (en) | Shaft vibration damping system | |
| US7625030B2 (en) | Reduction of torsional vibration in rail vehicle wheel sets | |
| US4077233A (en) | Installation for vibration damping in drive connections of motor vehicles | |
| RU2597932C2 (ru) | Гашение колебаний ведущего зубчатого колеса с помощью вязкоупругой накладки | |
| CN102388228B (zh) | 飞轮 | |
| SU1153842A3 (ru) | Амортизирующий торсионный механизм преимущественно дл дисков муфт сцеплени автомобилей | |
| US11486450B2 (en) | Shaft coupling | |
| EP3802330A1 (de) | Schwungrad mit tilgermassen | |
| JP2007155132A (ja) | ダブルダンピングフライホイール | |
| RU167509U1 (ru) | Ленточный маховик | |
| WO2017180027A1 (ru) | Ленточный маховик | |
| JPS6288839A (ja) | ねじり振動止め | |
| US6976403B2 (en) | Steering wheel dynamic absorber assembly | |
| KR102606635B1 (ko) | 자동차용 원심력 진자 및 구동 어셈블리 | |
| US6626276B2 (en) | Clutch disk | |
| US20190084347A1 (en) | Noise-absorbing device for railway vehicle wheel and associated railway vehicle wheel | |
| US20040000456A1 (en) | Shaft vibration damping system | |
| KR20160088390A (ko) | 디스크 브레이크용 마찰 라이닝 배열체 | |
| JP6411062B2 (ja) | 回転体の防振構造 | |
| RU160220U1 (ru) | Ленточный супермаховик | |
| EP3318779B1 (en) | Damper for absorbing rotational variation | |
| JP2016205506A (ja) | フレキシブルフライホイール装置 | |
| JPH02154827A (ja) | ダイナミックダンパ | |
| RU2599105C1 (ru) | Разрывобезопасный волоконный супермаховик |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2017782737 Country of ref document: EP |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2017782737 Country of ref document: EP Effective date: 20181112 |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17782737 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |