Композитен маховик и метод за неговото производство
Притежатели на патента RU 2427743:
Изобретението се отнася до устройства за съхранение на енергия. Маховикът включва пакет от маховици (1) под формата на дискове с еднаква здравина с джанти, две бузи (2) с прикрепени към тях цапфи (6) и междинни пръстени (3) с винтови резби на външната цилиндрична повърхност. Междинните пръстени (3) са свързани с винтова резба, направена върху вътрешната цилиндрична повърхност на джантите на съседните дискове, както и джантите на бузите (2) и съседните джанти на външните дискове. Джантите са по-широки от дебелината на диска и са направени с центриращи седящи повърхности (4) в техните свързващи се краища. Методът за производство на композитен маховик се състои в това, че междинен пръстен с резба на външната си цилиндрична повърхност се завинтва към вътрешната резбована повърхност на ръба на първата буза. След това джантата на диска на маховика се завинтва върху междинния пръстен, завинтен до ограничителя, докато центриращите седящи повърхности се свържат и ограничителят на съседните краища на завинтените джанти. По същия начин се завинтват джантите на дисковете на всички маховици и втората буза. След това образуваното съединение на всички джанти се покрива със слой от втвърдяващ се материал и се задържа, докато се втвърди. Постигнато надеждно свързване на отделните маховици в един интегрален маховик, както и автоматично балансиране на интегралния маховик по време на производството. 2 н. и 7 p.p. f-ly, 2 кал.
Изобретението се отнася до областта на машиностроенето и може да се използва по-специално като устройство за акумулиране на енергия в хибридни силови агрегати на автомобили.
Недостатъците на прототипа са ненадеждността на центрирането, както и закрепването на джантите една към друга и към бузите с пръстени с конусни секции, монтирани на джантите с помощта на стрес прилягане, включително горещо прилягане. Това прилягане създава големи напрежения на опън в джантите, вече натоварени с напрежения поради въртене. Бузите с плоски краища не могат да бъдат направени под формата на дискове с еднаква здравина и са натоварени асиметрично, а когато са симетрични, те ще създадат високо аеродинамично съпротивление по време на въртене поради оформените краища. В допълнение към споменатото в дизайна, няма средства за балансиране на композитния маховик.
Целта на изобретението е да създаде дизайн на композитен маховик, който осигурява надеждно свързване на отделни маховици в един композит с втулки за опори, както и автоматично балансиране на композитния маховик по време на производството.
Този проблем се решава от факта, че композитен маховик, който включва пакет от съставни маховици под формата на дискове с еднаква здравина с джанти, чиято ширина надвишава дебелината на диска, и междинни пръстени, свързващи джантите на съседните дискове една с друга, както и две бузи с прикрепени към тях цапфи, със съседните джанти на крайните дискове по техните вътрешни пръстеновидни повърхности, в които, съгласно изобретението, междинните пръстени съдържат на външната си цилиндрична повърхност винтова резба, свързваща към винтова резба, направена върху вътрешната цилиндрична повърхност на джантите на съседните дискове, както и джантите на бузите и съседните на тях крайни дискове, а самите тези джанти са направени с центриращи седящи повърхности в свързващите им краища.
Следващата характеристика е, че всяка от бузите е направена под формата на диск с еднаква здравина с централен цилиндричен издатък на външния си край за закрепване на цапфите и асиметричен ръб, чийто вътрешен край е направен под формата на аналог за закрепването му към ръба на съседния маховик.
Друга разлика е, че цилиндричните издатини на външните краища на бузите и прилепналите към тях издатини са направени с винтови резби по външните цилиндрични повърхности на издатините и по вътрешните цилиндрични повърхности на изпъкналостите, издатините и изводите са свързани с помежду си, докато изпъкналостите съдържат цилиндрични отвори за центриране на щори, които включват централните уши на вдлъбнатините.
Друга разлика е, че междинните пръстени, които са резбовани по вътрешните цилиндрични повърхности на джантите, също са свързани с вътрешната повърхност на джантите с пръстеновиден слой от втвърдяващ материал.
Друга характеристика на предложения маховик е, че вътрешните повърхности на джантите в контакт с втвърдяващия материал са направени с периодични издатини, влизащи в слоя на втвърдяващия материал.
Следващата характеристика на предложения маховик е, че втвърдяващият материал е направен претеглен с тежък метален прах, въведен в втвърдяващия материал.
Друга характеристика на предложения маховик е, че втвърдяващият материал е направен под формата на тежка ниско топяща се сплав.
Проблемът се решава и от факта, че се предлага метод за производство на композитен маховик, който се състои в това, че междинен пръстен с резба на външната си цилиндрична повърхност се завинтва към вътрешната резбована повърхност на ръба на първата буза, след това джантата на диска на маховика се завинтва върху междинния пръстен, завинтен до ограничителя, докато центриращите повърхности за кацане и ограничителят на съседните краища на завинтващите се джанти и така нататък, докато дисковите джанти на всички маховици и втория бузата се завинтва и след това образуваната връзка на всички джанти се покрива със слой от втвърдяващ се материал и се държи, докато се втвърди.
Друга характеристика на производството на композитен маховик е, че съставният маховик е сглобен с хоризонтално положение на бузите и дисковете на компонентите, в кухината на долния диск или долната буза се поставя втвърдяващ материал и след завинтване втората горна буза и закрепване на цапфите към бузите, сглобеният композитен маховик се монтира на еластични опори и се пуска в ротация с резонансна честота на въртене за масата на композитния маховик и еластични опори на трептящата система и тази резонансна честота на въртене трябва да бъде поне това, което е достатъчно за разпределяне на втвърдяващия материал по цялата вътрешна повърхност на джантите и бузите, свързани помежду си.