Инерционный аккумулятор: Маховичные накопители. Рекуперативное торможение и как накопить энергию без аккумуляторной батареи

Инерционный аккумулятор

Авторы патента:

ГУЛИА НУРБЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

КОМИСАРИК СЕРГЕЙ ФЕДОРОВИЧ

СЕРХ АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ

F16F15/30 — маховики (F16F 15/16 имеет преимущество; гашение вибраций во вращающихся системах с использованием упругих элементов или фрикционных демпфирующих элементов, движущихся с системой F16F 15/12; вращающиеся детали вообще F16C 13/00, F16C 15/00)

 

ИНЕРЦИОННЫЙ АККУМУЛЯТОР по авт. св. № 672410, о т л и — чающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения фиксации подшипников, он снабжен кольцами, выполненными в виде усеченных конусов, размещенными на внешней поверхности ступицы и обращенными большими основаниями к ободу маховика. СЛ 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) 4 F 16 F 15/30, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 672410 (21) 3754691/25-28 (22) 13. 06.84 (46) 23.12.85. Бюл. № 47 . {7l): Завод-ВТУЗ при Московском автомобильном заводе им. И.А. Лихачева (72) Н.В. Гулиа, С.Ф. Комисарик и А.Г. Серх (53) 621.086-562(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 6724!О, кл. F 16 F 15/30, 1977.

„„Я0„„1200033 А (54) (57) ИНЕРЦИОННЬЙ АККУМУЛЯТОР по авт. св. ¹ 672410, о т л и — . ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения фиксации подшипников, он снабжен кольцами, выполненными в виде усеченных конусов, размещенными на внешней поверхности ступицы и обращенными большими основаниями к ободу маховика.

ЬФ

CO

CO

Ю

СО.

СЮ

Изобретение относится к машиностроению и является усовершенствованием устройства по авт.св. У 672410, Цель изобретения — повышение долговечности аккумулятора путем выравнивания нагрузки на внешнее кольцо подшипника.

На.чертеже изображен инерционный аккумулятор, общий вид.

Йнеацирййый аккумулятор содержит кОфтуе 1, размещенные в нем на опорах 2,. вращения маховик 3, муфту 4 . с сцепления и кольца. 5 в виде усечен; алых концов.,:, Инерционный аккумулятор работает следующим образом.

При вращении маховика 3 наибольшие напряжения в ступице возникают

1200033 2 в месте соединения с ободом. Соответственно деформация в этом месте так же наибольшая. Поэтому нагрузка на внешнее кольцо подшипника может

5 быть неравномерной, что вызывает перекос подшипника и его преждевременный износ. Однако это предотвращают кольца 5 в виде усеченных конусов, обращенных большими основа10 ниями к ободу маховика. Большее основание колец 5 обладает большей жесткостью.

Таким образом, выравнивается деI5 формация ступицы маховика 3 по ее длине, и нагрузка на подшипник делается равномерно распределенной, что повышает их долговечность.

Заказ 7851/42 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подпис ное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Проценко

Редактор Н. Данкулич Техред А.Кикемезей Корректор E. Сирохман

  

 

Похожие патенты:

Инерционный аккумулятор // 1198283

Маховое колесо горшенина // 1198282

Маховик // 1193330

Супермаховик // 1188400

Супермаховик // 1186868

Маховик переменного момента инерции // 1186867

Супермаховик // 1176113

Маховик переменного момента инерции // 1171619

Маховик переменного момента инерции // 1167373

Инерционный аккумулятор энергии // 1155805

Привод машины // 2115845

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в швейном, обувном, трикотажном и других производствах

Способ поддержания вращения маховика и устройство для поддержания вращения маховика // 2126505

Изобретение относится к области механики и может быть использовано, в частности, в инерционных силовых установках с маховиками для привода транспортных средств

Маховик переменного момента инерции // 2147700

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

Маховик переменного момента инерции // 2151333

Изобретение относится к машиностроению и касается создания маховиков переменного момента инерции

Маховик // 2162559

Изобретение относится к области санитарно-технической аппаратуры и предназначено для удовлетворения человеческих потребностей

Двигатель внутреннего сгорания // 2169301

Маховик со смещенным относительно оси вращения центром масс // 2181170

Изобретение относится к маховикам

Маховиковое устройство, в частности для автомобиля // 2201541

Низкошумный силовой агрегат транспортного средства // 2219399

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению

Разъёмный маховик и закрепляемое на маховике фрикционное сцепление // 2226242

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к разъемным маховикам и фрикционным муфтам

Альтернативные способы хранения энергии: от энергии воды, до инерционного аккумулятора

Мы так привыкли к аккумуляторам и батарейкам, что уже не представляем как еще можно запасаться энергией. Но, на самом деле, есть много интересных способов. Зачем вообще думать о других способах, если аккумулятор в вашем телефоне отлично справляется с задачами? Затем, что современные батареи и аккумуляторы не идеальны. Во-первых, их производство не экологично, во-вторых, емкость имеет предел, в третьих, для их производства используются редкоземельные металлы запасы которых не безграничны. А зачем что-то хранить, если можно просто взять и использовать, электричество ведь не портится? Благодаря нерегулярности использования электроэнергии людьми (день и ночь, например) лишнюю энергию нужно где-то запасать, пока она не понадобится снова. Так что проблема аккумулирования энергии не надумана. Энергия — это мера для форм движения и взаимодействия. В обычной батарейке, мы запасаем химическую энергии, которая при необходимости превращается в электрическую. Но есть и другие, альтернативные методы хранения энергии. Можно вообще обойтись без химии, ведь старая-добрая механика все еще работает.

Самая большая ГАЭС в мире

Воспользуйтесь нашими услугами

Наверное, древнейший способ известный человечеству. Потенциальная энергия воды запасается при помощи простого перегораживания русла и создания водохранилища (или любого другого накопления воды, включая вариант с водонапорной башней).

Когда нужно, открывается шлюз и потенциальная энергия превращается в кинетическую.

Крупнейшая гидроаккумулирующая станция в мире называется Bath County и расположена в США. Ее установленная мощность 3000 Мегаватт.

Кстати! Еще более древний способ — это использование упругости ветки. Согнутая ветка с веревкой превращается в лук — самое древнее оружие использующее не только физическую силу человека.

Ничто не мешает использовать в качестве накопителя любую другую массу, не обязательно воду. Можно понять на высоту любой груз, а когда понадобится — отпустить. Это гравитационный аккумулятор. И он был построен пока что в виде прототипа. Компания Advanced Rail Energy Storage построила систему потенциально подсобную хранить от 0,2 до 3 Гигаватт часов энергии.

Устройство состоит из железнодорожных вагонеток с грузом, которые могут подниматься и опускаться по наклонной траектории. Электродвигатель поднимает груз вверх, а когда он движется вниз, переключается в режим генератора. Достоинством этой идеи является то, что вода системе не нужна и построить такую установку можно где угодно.

Хранить энергию можно и в виде сжатого воздуха. Пневматический аккумулятор устроен просто. Сжатый под давлением газ, отличный способ запасти энергию, а чтобы он произвел полезную работу, достаточно открыть клапан и направить поток на турбину.

Единственным но существенным минусом, является то, что часть энергии неминуемо будет потрачена на нагрев самого газа при его сжатии, а при расширении температура будет падать вплоть до замерзания элементов системы. Производители заявляют, что КПД таких установок может достигать 50-70%.

Британская компания Energetix Group в 2009 установила две системы под названием Pnu Power способные в течение 10 часов “выдавать“ нужную мощность в электросеть. Правда, пока ни к каким особенным революционным изменениям в энергетике это не привело.

Аккумуляторы Pnu Power

Видимо сказывается низкая энергоемкость воздуха по сравнению с углеводородным топливом (плотность энергии).

Существует множество проектов, предлагающих аккумулировать энергию с помощью сжатого воздуха. Например, можно закачать воздух в пустующие шахты или в эластичные резервуары глубоко под водой (в таком случае давление воды будет работать “на систему”). Можно охладить воздух до жидкого состояния и хранить его в таком виде под землей. Идей множество.

Сжатый воздух можно использовать и в транспортной сфере. Например, такие автопроизводители как Peugeot, Citroën, Tata уже продемонстрировали концепт кары движущиеся за счет сжатого воздуха. Такие воздухомобили предлагаются как “в чистом виде” так и в виде гибридных систем.

Гибрид Citroen Cactus Airflow будет расходовать всего 2 литра топлива на 100 км

Еще один интересный способ аккумулирования энергии. Идея состоит в том, чтобы раскрутить маховик в виде колеса, а когда энергия понадобится отбирать ее преобразовывая кинетическую энергия вращения в электрическую или, на худой конец, в такую же кинетическую. Конечно, чтобы сократить потери на трение, такие маховики должны быть подвешены в магнитном поле и, по возможности, в вакууме.

И это не просто идея. На ее воплощение можно взглянуть “в металле”. Инерционные аккумуляторы только кажутся простыми устрйосвами.

Например, компания Beacon Power сообщает, что уже построила 3 коммерческие “регулирующие электростанции”, которые в общей сложности насчитывают более 400 колес.

Непросто, зато на 100% экологично. Да и КПД такого устройства достигает 98%.

В 2011 году компания Cisco открыла в штате Техас дата центр в котором в качестве источников бесперебойного питания используются маховики.

В 50-60-е годы существовал еще один интересный проект — гиробус. Это электрический автобус в котором вместо аккумулятора используется именно колесо-маховик. Такие “безрогие троллейбусы” некоторое время ездили в Швейцарии, Бельгии и Конго.

Но на существовавшем в то время техническом уровне концепция себя не оправдала. Гиробус был тяжелым из-за маховика (весом в три тонны), подшипники такого “колеса” очень быстро изнашивались. К тому же раскрученный маховик, это гироскоп, который как всем известно “пытается” сохранить стабильное положение относительно оси вращения, что затрудняет маневрирование и управление. В итоге, гиробусы можно встретить только в музее.

Хотя нет, есть еще одно место на Земле, это трасса гонки Le mans 24, гибридный автомобиль Audi R18 e-tron использует маховик для аккумулирования энергии, вместо привычных химических батарей.

Гибрид Audi R18 E-tron. Внутри у него супермаховик вместо химического аккумулятора

Почему же все эти интересные идеи до сих пор не реализованы? Есть такой интересный показатель, который называется плотность энергии, он показывает, какое количество энергии можно хранить в определенном объеме или массе. Все значения ниже Вт*час/кг (Ватт-часов в 1 килограмме массы):

  • Сжатый воздух — 11-28
  • Литий-ионный аккумулятор — 100–243
  • Супермаховик — 300-500
  • Уголь — 6 700–9700
  • Дизельное топливо — 12 666
  • Бензин — 12 888
  • Водород (газообразный) — 39 405
  • Уран 238 — 1 539 842 000

Как видно из списка, наши традиционные ископаемые виды энергии просто более плотно ею набиты, чем инновационные. Привычные литий-ионные аккумуляторы , чтобы обеспечить то же количество энергии, что и бензин, должны быть более чем в 100 раз тяжелее. Ну а ядерное топливо, по этому показателю, вообще вне конкуренции. Скорее всего, это основная причина низкого интереса к таким системам в современной энергетике. Но это только пока.

Источник: https://interesnye-istorii.in.ua/

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Инерционные датчики обещают помочь ветеринарам в выявлении хромоты

Правильная установка системы обнаружения хромоты 0.1 с регулируемыми ремнями на пясти лошади. Изображение: Crecan et al https://doi.org/10.3390/s22187082

Доступное и простое в использовании беспроводное устройство, использующее четыре инерционных датчика для обнаружения хромоты у лошадей, стало на шаг ближе после того, как исследователи завершили предварительное исследование.

Система доказала свою полезность при выявлении хромоты и оценке ее тяжести, сообщил Кристиан Михайта Крекан и его коллеги-исследователи в журнале Датчики .

Устройство, получившее название Детектор хромоты 0.1, использует инерционные датчики, прикрепленные к нижней части всех конечностей, для обнаружения хромоты.

Группа исследователей факультета ветеринарной медицины Университета сельскохозяйственных наук и ветеринарной медицины Клуж-Напока в Румынии заявила, что результаты, полученные в ходе их исследования, убедили их в необходимости дальнейшей проверки и стандартизации Детектора хромоты 0.1.

Конечным результатом, вероятно, станет недорогое, простое в использовании и легкодоступное устройство, которое может помочь, в первую очередь, в качестве инструмента скрининга ветеринарам-лошадям в их рутинных оценках аллюра и хромоты у лошадей.

Исследовательская группа заявила, что, хотя классическое обследование на хромоту основано на наблюдении, с определенной воспроизводимостью и надежностью, клиницисты не могут зафиксировать небольшие изменения в характере движения из-за относительно низкой частоты захвата изображения человеческим глазом.

Технологические усилия в этой области были сосредоточены на использовании нескольких систем, таких как силовые пластины, системы оптического захвата движения и инерциальные измерительные устройства.

Компоненты устройства Lameness Detector 0.1: аккумулятор (A), Bluetooth (B), акселерометр (C), плата Arduino (D) и их корпус на правой панели с соответствующими ячейками для каждого компонента, помеченными соответственно: (A) для аккумулятора, (B) для Bluetooth, (C) для акселерометра и (D) для платы Arduino. Изображение: Крекан и др. https://doi.org/10.3390/s22187082

Стационарные силовые пластины часто рекомендуются как наиболее точная система и являются золотым стандартом для объективной оценки хромоты у лошадей, обеспечивая точные и надежные результаты с высокой чувствительностью и специфичностью.

Однако стоимость и сложность аппарата, а также необходимость контролируемых условий и многочисленные ограничения окружающей среды, а также необходимость взятия проб и оценки каждой конечности создают серьезные препятствия для традиционной ветеринарной практики с использованием этих пластин.

Оптические системы захвата движения также могут быть дорогими и в основном требуют лабораторных условий.

В документе исследовательской группы описаны их усилия по проектированию, разработке и тестированию оригинальной системы устройств в качестве средства диагностики хромоты в полевых условиях.

Детектор хромоты 0.1 состоит из четырех одинаковых устройств, которые прикрепляются регулируемыми и гибкими ремнями к передней части пясти каждой оцениваемой лошади. Устройства передают данные для обработки и интерпретации программным обеспечением.

Анализ походки, записанный и обработанный Детектором хромоты 0.1 для четырех ног лошади по трем осям. Изображение: Crecan et al https://doi.org/10.3390/s22187082

Чтобы как можно меньше мешать естественной походке, в каждом из устройств были соединены между собой четыре легких и малых компонента: аккумуляторная батарея, акселерометр, микроконтроллер. плату и устройство Bluetooth. Компьютерное программное обеспечение под названием «Детектор хромоты 0. 1» было написано на заказ и имеет открытый исходный код. Самая большая часть каждого устройства — аккумуляторная батарея.

В исследовании использовали десять лошадей, в том числе шесть кобыл и четыре жеребца. У всех была разная степень хромоты либо на одну переднюю, либо на одну заднюю ногу.

Устройства записывали данные о пяти последовательных шагах при ходьбе, при этом данные по трем осям для каждой ноги отправлялись на анализ.

Устройство доказало свою полезность при выявлении хромоты и оценке ее тяжести, сообщила исследовательская группа, включая малейшую субъективно распознаваемую хромоту.

Данные показали одинаковую динамику для здоровых ног, но существенные различия между здоровыми и хромыми ногами по оси X. Как для передних, так и для задних конечностей значения ускорения у здоровых конечностей увеличивались, а у хромых конечностей уменьшались.

Предыдущие исследования также показали, что пик вертикальной силы и импульс имеют большое значение для оценки тяжести хромоты.

Обсуждая свою работу, исследователи сказали, что термин «хромота» не ограничивается описанием явной хромоты. Это также включает в себя незначительные изменения походки или даже снижение способности или желания выступать.

Хромота, говорили они, есть патологическое состояние; клиническая проблема, которая требует своевременной диагностики с самых ранних и малейших признаков и надлежащего лечения, чтобы избежать дальнейшего ухудшения и необратимого нарушения движения животного.

Для описания походки лошадей с дефектами экстерьера, ошибками обучения или ковки и неравномерным развитием мышц иногда используются различные термины, такие как неровный, грубый, нерегулярный или ненормальный аллюр, асимметрия аллюра или неуравновешенная локомоция. .

«Эти животные также молчаливо считались довольно хромыми, ожидая более окончательной или тщательной диагностики, чтобы доказать это».

Конная медицина постоянно совершенствовалась на протяжении веков, чтобы найти наилучшие возможные процедуры обследования при хромоте.

«Парадокс этой ситуации происходит в настоящее время, с появлением очень чувствительных возможностей объективного анализа походки у лошадей, когда ветеринарная медицина сталкивается с неожиданной проблемой и возможной необходимостью пересмотреть определение лошадиной хромоты, чтобы избежать ее чрезмерной диагностики.

«Таким образом, интеграция технологии анализа походки в клиническую практику лошадей — это непрерывный процесс, требующий тщательного контроля.

«По иронии судьбы, повышенная чувствительность при обнаружении легкой асимметрии походки, которую было бы трудно наблюдать при классическом исследовании хромоты человеческому глазу, считается как силой, так и слабостью современных устройств, используемых для объективного анализа походки.

«Хотя эта чувствительность, точность и отсутствие предвзятости специально преследуются, чтобы обеспечить точный диагноз при определенных «пороговых значениях», противоположная проблема заключается в том, что если асимметрия настолько незначительна, что ее трудно обнаружить, ее клиническая релевантность не может быть надежно подтверждена.

«Учитывая все эти аспекты, наш прибор Lameness Detector 0.1 был задуман как средство скрининга для улучшения субъективной оценки хромоты».

Используется в начале классического наблюдения и предназначен для привлечения внимания практикующего врача к проведению более тщательного и подробного обследования, когда данные могут указывать на наличие проблемы.

Авторы подчеркнули, что обследование на основе инерционных датчиков не может полностью заменить субъективную клиническую оценку, но может поддерживать ее, повышая и подтверждая точность и надежность субъективных результатов.

Как отмечает Американская ассоциация практикующих специалистов по лошадям, диагностика и лечение хромоты — это и наука, и искусство. Это требует четкого понимания всех структур, участвующих в передвижении лошадей, с одной стороны, и требует адаптации в ответ на меняющиеся условия, типы лошадей, их использование, личности и потребности владельцев.

«Таким образом, все устройства, помогающие ветеринарной деятельности, ценны сами по себе, не заменяя собой знания, опыт и даже талант, необходимые для правильной интерпретации количественных результатов».

В состав исследовательской группы входили Крекан, Янку Адриан Морар, Александру Флорин Лупсан, Калин Космин Репчук, Мирела Александра Рус и Космин Петру Пештян.

Крекан, К.М.; Морар, И.А.; Лупсан, А.Ф.; Репчук, CC; Русь, Массачусетс; Пестеан, К.П. Разработка нового подхода к обнаружению хромоты у лошадей на основе инерционных датчиков: предварительное исследование. Датчики 2022, 22, 7082. https://doi.org/10.3390/s22187082

Исследование, опубликованное под лицензией Creative Commons, можно прочитать здесь.

 

Способ зарядки аккумуляторных колец без потерь (Патент)

Способ зарядки без потерь аккумуляторных колец (Патент) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

  • Полная запись
  • Другое связанное исследование

Описан способ получения сильноточных импульсов тяжелых ионов с атомным весом более 100. Также для осуществления указанного способа используется установка на основе линейного ускорителя. Импульсы, сформированные способом по настоящему изобретению, пригодны для хранения в накопительном кольце. Накопленные импульсы могут быть использованы в инерционных термоядерных установках.

Изобретатели:

Машке, А В

Дата публикации:
Идентификатор ОСТИ:
5515257
Номер(а) патента:
США 4172236
Правопреемник:
Департамент энергетики
Тип ресурса:
Патент
Отношение ресурсов:
Дата регистрации патента: Дата подачи 16 июня 1978 г . ; Дополнительная информация: PAT-APPL-916,182
Страна публикации:
США
Язык:
Английский
Тема:
43 УСКОРИТЕЛИ ЧАСТИЦ; ТЯЖЕЛЫЕ ИОНЫ; ИСТОЧНИКИ ИОНОВ; ДИЗАЙН; ЛИНЕЙНЫЕ УСКОРИТЕЛИ; ИМПУЛЬСНЫЕ ТЕХНИКИ; ИМПУЛЬСЫ; УСКОРИТЕЛИ; ЗАРЯЖЕННЫЕ ЧАСТИЦЫ; ИОНЫ; 430301* — Ускорители частиц — источники ионов

Форматы цитирования

  • MLA
  • АПА
  • Чикаго
  • БибТекс


Машке, А. В. Способ зарядки аккумуляторных колец без потерь . США: Н. П., 1979.
Веб.

Копировать в буфер обмена


Машке, А В. Безотказный способ зарядки аккумуляторных колец . Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена


Машке, А. В. 1979.
«Без потерь способ зарядки аккумуляторных колец». Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_5515257,
title = {Метод зарядки без потерь колец аккумулятора},
автор = {Maschke, A W},
abstractNote = {Описан метод получения сильноточных импульсов тяжелых ионов с атомным весом более 100. Также для осуществления указанного метода используется установка на основе линейного ускорителя. Импульсы, сформированные способом по настоящему изобретению, пригодны для хранения в накопительном кольце. Накопленные импульсы можно использовать в аппаратах инерционного термоядерного синтеза.},
дои = {},
URL-адрес = {https://www.