АМОРТИЗАТОР-ГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к области энергомашиностроения и может быть использована в качестве амортизатора для гашения колебаний с последующим преобразованием энергии колебаний движущихся объектов в электрическую энергию, т.е. в качестве средств защиты различных объектов от динамических нагрузок, в частности в автомобилестроении или авиастроении.
Известен амортизатор [патент РФ №2128302, F16F 9/16, 27.03.1999], содержащий резервуар с проушиной, цилиндр, поршень, шток, направляющую с уплотнением.
Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные низким уровнем регулирования положения кузова автомобиля относительно линии горизонта.
Известен жидкостный поршневой демпфер свободных колебаний [/С.Н. Кожевников, Я.И. Есипенко, Я.М. Раскин. Механизмы, справочное пособие под ред. чл-кор. АН УССР С.Н. Кожевникова, изд, 4, М.: Машиностроение, 1976, с. 719, рис. 11.123/], содержащий цилиндрический корпус с элементами крепления, наглухо закрытый снизу, крышку с отверстием, привернутую к корпусу, шток с уплотнительным устройством, пропущенный в отверстие крышки, поршень, меньший по диаметру, чем внутренний диаметр цилиндрического корпуса, привернутый к штоку и вставленный внутрь цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого заполнена маслом.
Недостатком данного устройства являются неустойчивая работа при низких или высоких температурах окружающего воздуха, снижение демпфирующих свойств по истечении некоторого времени.
Известен также равночастотный демпфирующий амортизатор [/С.Н. Кожевников, Я.И. Есипенко, Я.М. Раскин. Механизмы, справочное пособие под ред. чл-кор. АН УССР С.Н. Кожевникова, изд, 4, М.: Машиностроение, 1976, с. 743, рис. 12.77/], содержащий цилиндрический корпус, нижнюю крышку с калиброванным отверстием, резиновый баллон, вставленной внутрь цилиндрического корпуса и опирающийся на нижнюю крышку, верхнюю крышку с отверстием в центре, спиральную коническую пружину, размещенную внутри резинового баллона, внутренняя полость которого соединена с атмосферой через калиброванное отверстие в нижней крышке, шток, пропущенный в отверстие верхней крышки и соединенный с вершиной спиральной конической пружины и резиновым баллоном.
Недостатками равночастотного демпфирующего амортизатора являются небольшой срок службы и уменьшение демпфирующих свойств к концу срока службы.
Известен амортизатор [патент РФ №2049277, F16F 6/00, 27.11.1995], содержащий цилиндр, пружины сжатия, постоянный магнит в форме кругового кольца с осесимметричным намагничиванием, постоянный магнит в виде шара с центральным отверстием, обойму, выполненную из диамагнитного материала.
Недостатками данного устройства является сложность конструкции и ограниченные функциональные возможности, обусловленные низким уровнем регулирования положения кузова автомобиля относительно линии горизонта.
Наиболее близка ли к предлагаемой конструкции является магнитный амортизатор [патент РФ №136111, F16F 6/00, 19.06.2013], содержащий цилиндр, систему постоянных магнитов с короткозамкнутой обмоткой, механически соединенный с источником колебаний движущегося объекта.
Недостатками данного устройства является сложность конструкции, ограниченные функциональные возможности, обусловленные низким уровнем регулирования положения кузова автомобиля относительно линии горизонта.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей, устойчивая работа при низких и высоких температурах, увеличение срока службы, улучшение гашения колебаний движущегося относительно линии горизонта объекта и преобразование энергии гашения в электрическую энергию, благодаря введению магнитной системы Халбаха и короткозамкнутых катушек.
Техническим результатом является повышение плавности хода, в частности для автомобиля уменьшение кренов кузова при поворотах, снижение ударных нагрузок при движении движущегося объекта и дополнительное снабжение движущегося объекта электрической энергией путем преобразования механической энергии колебаний движущихся объектов в электрическую энергию.
Поставленная задача решается и указанный технический результат достигается тем, что в магнитном амортизаторе, содержащем цилиндр, систему постоянных магнитов, с короткозамкнутой обмоткой, согласно полезной модели, система постоянных магнитов представляет магнитную сборку Халбаха, которая расположена внутри цилиндра в верхней, нижних основаниях и в верхней, нижней, боковой поверхности поршня, расположенного внутри цилиндра, для жесткости подвески движущегося объекта, на внутренней боковой поверхности цилиндра расположены короткозамкнутые обмотки, для преобразования механической энергии колебаний в электрическую энергию.
Существо полезной модели поясняется чертежом. На фигуре изображен продольный разрез амортизатора-генератора.
Предложенное устройство содержит: магнитную сборку Халбаха, которая расположена в верхнем 1, нижнем 2 основаниях цилиндра 3 и в верхней 4, нижней 5, боковой 6 поверхности поршня 7, расположенного внутри цилиндра 3 и механически соединенного с источником колебаний движущегося объекта 8, на внутренней боковой поверхности цилиндра 3 расположены обмотки 9, с выводами 10, для жесткой фиксации поршня 7 по вертикали и исключения случайного соударения верхнего основания 1 с поршнем 7, между ними установлена стойка 11 с пружиной 12, для исключения попадания пыли, грязи и воды в конструкцию, цилиндр 3 помещен в защитный кожух 13.
Амортизатор-генератор работает следующим образом: при движении движущегося объекта поршень 7, механически соединенный с источником колебаний движущегося объекта 8, перемещается относительно цилиндра 3 по высоте, при этом боковая поверхность 6, содержащая магнитную сборку Халбаха, у которой линии магнитодвижущей силы направлены в сторону обмотки 9 и согласно закону электромагнитной индукции, в короткозамкнутой обмотке индуцируется ток, который передается на вывода 10. Для улучшения жесткости движущегося объекта в верхнем 1, нижнем 2 основаниях цилиндра 3 и в верхней 4, нижней 5 поверхности поршня 7 установлена магнитная сборка Халбаха, у которой магнитодвижущиеся силы направлены встречно, верхнее основание 1 к верхней поверхности 4 и нижнее основание 2 к нижней поверхности 5. Для жесткой фиксации поршня 7 по вертикали и исключения случайного соударения верхнего основания 1 с поршнем 7, между ними установлена стойка 11 с пружиной 12, для исключения попадания пыли, грязи и воды в конструкцию, цилиндр 3 помещен в защитный кожух 13.
Итак, заявляемая полезная модель позволяет расширить функциональные возможности амортизатора, повысить плавность хода, уменьшить крены кузова, в частности автомобиля при поворотах, снизить ударные нагрузки и повысить КПД.