маховик переменного момента инерции

Формула изобретения

Маховик переменного момента инерции, содержащий полую камеру в виде усеченного конуса и постоянный магнит, закрепленный на меньшем основании конуса, отличающийся тем, что камера заполнена шариками из ферромагнитного металлического материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве аккумулятора кинетической энергии торможения в автомобилях.

Известен маховик переменного момента инерции, содержащий диск с полостью и сопряженную с ним камеру, заполненную жидкостью (А.С. СССР N 711312, Кл. F 16 F 15/30, 1978).

Известен также маховик переменного момента инерции, содержащий диск с полостью и сопряженную с ним камеру в виде усеченного конуса, заполненную рабочей жидкостью (А.С. СССР N 359455, Кл.F 16 F 15/30,1969).

Кроме того, известен маховик переменного момента инерции, содержащий полую камеру, закрепленную на оси и заполненную рабочей жидкостью, причем полая камера выполнена из эластичного материала в форме эллипса (А.С. СССР N 1744331, МКИ⁵ F 16 F 15/30,1992).

Известен маховик переменного момента инерции, содержащий полую камеру из эластичного материала в форме эллипса, заполненную рабочей жидкостью и закрепленную на валу, снабженный по меньшей мере одной перегородкой из эластичного материала, размещенной внутри камеры (Патент РФ N 2023913, МКИ⁵ F 16 F 15/30,1994).

Однако известные маховики имеют большие габариты из-за сравнительно малого удельного веса рабочей жидкости.

Известен также маховик, содержащий ступицу с установленными на ней массами. Массы выполнены в виде полых тел, внутри каждой полости расположен шарик или ролик. Полости выполнены продолговатыми. Продольная ось полостей образует острый угол с радиальными линиями, отходящими от оси маховика. Расположенные перпендикулярно к оси маховика стенки выполнены в форме замкнутой кривой (Заявка ЕПВ N 0147694, МКИ⁴ F 16 F 15/30, 15/14, публ. 1985). Недостатки аналога в том, что шарики или ролики распределяются в начальный момент вращения (при малой частоте) неравномерно относительно оси вращения, при этом центр тяжести смещается вниз, что приводит к неравномерности вращения маховика и биениям.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату к заявляемому является маховик переменного момента инерции, содержащий полую камеру в виде усеченного конуса, заполненную рабочей жидкостью, при этом жидкость ферромагнитна, а маховик снабжен постоянным магнитом, закрепленным на меньшем основании конуса эллипса (А.С. СССР N 1171619, МКИ⁴ F 16 F 15/30, 1985).

Недостатками ближайшего аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные работой в небольшом диапазоне температур, и большие габариты, связанные с малым удельным весом ферромагнитной жидкости.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение функциональных возможностей маховика переменного момента инерции при уменьшении габаритов конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в маховике переменного момента инерции, содержащим полую камеру в виде усеченного конуса и постоянный магнит, закрепленный на меньшем основании конуса, в отличие от прототипа полая камера заполнена шариками из ферромагнитного металлического материала.

На фиг.1 изображена схема маховика переменного момента инерции.

Маховик содержит диск 1 с полостью, в которой установлен постоянный магнит 2, и камеру 3 в виде усеченного конуса, заполненную шариками 4 из ферромагнитного металлического материала, и вал 5, установленный в опорах 6 вращения.

Маховик переменного момента инерции работает следующим образом.

В начальный момент, когда скорость вращения маховика равна нулю, шарики 4 под действием магнитных сил находятся у постоянного магнита 2, т.е. у меньшего основания конической камеры 3. Таким образом облегчаются условия разгона маховика.

При вращении маховика шарики 4 под действием центробежных сил, превышающих магнитные, устремляются к большему основанию конической камеры 3. И момент инерции увеличивается. При уменьшении оборотов маховика, когда магнитные силы превышают центробежные, шарики 4 снова окажутся притянутыми к магниту 2.

Работа маховика в автомобилях может проходить при изменении температуры окружающей среды в значительном диапазоне, включающем отрицательные температуры.

Таким образом, изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности его работы в значительном диапазоне температур, включающем отрицательные температуры, а повышенный удельный вес материала шариков уменьшает габариты конструкций.