Спосіб енергоефективного керування магнітоелектричними амортизаторами у транспортних засобах

Реферат: Винахід стосується магнітоелектричних амортизаторів та засобів демпфірування або гасіння вібрацій у рухомих механічних системах, а також генераторів або двигунів зі зворотнопоступальною коливальною системою. Спосіб енергоефективного керування магнітоелектричними амортизаторами транспортного засобу полягає у тому, що коливання демпфірують шляхом прикладення до системи додаткової дисипативної сили опору, збудженням імпульсів магнітного поля в демпфіруючій магнітній рідині, яка просторово передує попередньому фронту переміщення частини рухомої системи, що занурена в магнітну рідину по направленню переміщення. Транспортний засіб містить давачі, які генерують сигнал, щодо поверхні ділянки проїзної частини, що потім передається до блока керування, який, в свою чергу, визначає режим роботи амортизаторів. В режимі електродвигуна забезпечується кероване гасіння вібрації відповідно до крихкості вантажу, що перевозиться, а в режимі електрогенератора забезпечується генерування електричної енергії шляхом перетворення механічної енергії коливань від нерівномірного покриття проїзної частини в електричну енергію для електричної системи транспортного засобу. Технічним результатом винаходу є перевезення вантажів з мінімальними витратами енергії, забезпечення зміни умов гасіння вібрацій для різних видів вантажів, а також акумулювання перетвореної механічної енергії коливань від нерівномірного покриття проїзної частини в електричну енергію. UA 115917 C2 (12) UA 115917 C2 UA 115917 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується магнітоелектричних амортизаторів та засобів демпфірування або гасіння вібрацій у рухомих механічних системах, а також генераторів або двигунів зі зворотнопоступальною коливальною системою, і може бути використаний у електричній частині машинобудування, а також транспортних засобів взагалі. Відомий спосіб демпфірування коливань багатоопорного транспортного засобу (Патент RU № 2041080, опубл. 09.08.1995 p., MПК B60G 17/04), полягає в створенні стабілізуючого моменту на кінцевих опорах в момент долання перепон, кінематична енергія вертикальних коливань корпусу у підвісках середніх опор перетворюється в енергію тиску, акумулюється, а потім передається в гідросистему підвісок кінцевих опор, де створюють додатковий стабілізуючий момент від кутових коливань корпусу, рекуперуючи енергію. Недоліком способу демпфірування коливань багатоопорного транспортного засобу є відсутність регулювання демпфіруванням коливань багатоопорного транспортного засобу залежно від виду вантажу, що перевозиться, та акумулювання перетвореної механічної енергії коливань в електричну енергію електричної системи транспортного засобу. Найбільш близьким способом до запропонованого винаходу за функціональним призначенням і технічною суттю є спосіб демпфірування коливань рухомої системи (Патент RL № 2426922, опубл. 20.08.2011 p., МПК F16F 9/53, F16F 6/00, F16F 15/03), який полягає у тому, що коливання демпфірують шляхом прикладення до системи додаткової дисипативної сили опору, збудженням імпульсів магнітного поля в демпфіруючій магнітній рідині, яка просторово передує попередньому фронту переміщення частини рухомої системи, що занурена в магнітну рідину по направленню переміщення. Недоліком найбільш близького способу до запропонованого винаходу є відсутність керування коливанням амортизаторів транспортного засобу, а також прогнозованого керування з урахуванням ділянки проїзної частини, по якій буде рухатися транспортний засіб, крім того неможливість використання всіх амортизаторів як електродвигунів, електрогенераторів як разом, так і окремо для забезпечення плавних характеристик руху транспорту та акумулювання перетвореної механічної енергії коливань в електричну енергію. В основу винаходу поставлена задача створення способу енергоефективного керування магнітоелектричними (електричними, електромагнітними) амортизаторами у транспортних засобах. Поставлена задача вирішується тим, що коливання демпфірують шляхом прикладення до системи додаткової дисипативної сили опору, збудженням імпульсів магнітного поля в демпфіруючій магнітній рідині, яка просторово передує попередньому фронту переміщення частини рухомої системи, що занурена в магнітну рідину по направленню переміщення, згідно запропонованого рішення транспортний засіб містить давачі, які генерують сигнал, щодо поверхні ділянки проїзної частини, по якій рухається транспортний засіб, що потім передається до блока керування, який, в свою чергу, визначає режим роботи магнітоелектричних (електричних, електромагнітних) амортизаторів, які працюють всі разом або кожен окремо, в режимі електродвигуна забезпечується кероване гасіння вібрації відповідно до крихкості вантажу, що перевозиться, а в режимі електрогенератора забезпечується генерування електричної енергії шляхом перетворення механічної енергії коливань від нерівномірного покриття проїзної частини в електричну енергію для електричної системи транспортного засобу. Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому показано функціональну схему взаємодії давачів, амортизаторів і акумуляторних батарей. Принцип способу енергоефективного керування магнітоелектричними (електричними, електромагнітними) амортизаторами у транспортних засобах полягає в тому, що магнітоелектричні (електричні, електромагнітні) амортизатори 1 транспортного засобу 2 працюють всі разом або кожен окремо в режимі електродвигуна, або електрогенератора. Амортизатори 1 працюють в режимі електродвигуна (електроживлення від акумуляторних батарей 3) для керованого гасіння вібрації, залежно від вибраної функції режиму амплітуди коливань амортизаторів 1. Режим амплітуди коливань амортизаторів 1 обирається вручну або автоматично залежно від виду вантажу, що перевозиться. Амортизатори 1 працюють в режимі електрогенератора (для заряджання акумуляторних батарей 3, або електроживлення електричної системи транспортного засобу 2, перетворюючи механічну енергію коливань від нерівномірного покриття проїзної частини 4 в електричну енергію, з урахуванням наявності вантажу, або його відсутності у транспортному засобі 2. У разі використання давачів 5, які генерують сигнал, щодо поверхні ділянки проїзної частини 4, по якій рухається транспортний засіб 2, для керованого режиму гасіння вібрацій відбувається прогнозоване налаштування роботи амортизаторів 1 з урахуванням поверхні ділянки проїзної частини 4 та наявності (виду) вантажу або його відсутності у транспортному засобі 2. Керування 1 UA 115917 C2 5 10 15 20 такими режимами здійснюється через блок керування 6, який обробляє отримані сигнали від давачів 5 та передає їх до магнітоелектричних (електричних, електромагнітних) амортизаторів 1. Використання технічного рішення винаходу, або способу енергоефективного керування магнітоелектричними амортизаторами у транспортних засобах, дозволяє перевозити вантажі з мінімальними витратами енергії, забезпечує зміну умов гасіння вібрацій для різних видів вантажів, а також акумулює перетворену механічну енергію коливань від нерівномірного покриття проїзної частини в електричну енергію. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб енергоефективного керування магнітоелектричними амортизаторами у транспортних засобах, який полягає у тому, що коливання демпфірують шляхом прикладення до системи додаткової дисипативної сили опору, яка просторово передує попередньому фронту переміщення частини рухомої системи, що занурена в магнітну рідину по напрямку переміщення за допомогою збудження імпульсів магнітного поля в демпфіруючій магнітній рідині, який відрізняється тим, що транспортний засіб оснащують давачами, які генерують сигнал щодо поверхні ділянки проїзної частини, по якій рухається транспортний засіб, що потім передають до блока керування, за допомогою якого, в свою чергу, визначають режим роботи магнітоелектричних амортизаторів, які працюють всі разом або кожен окремо; в режимі електродвигуна забезпечують кероване гасіння вібрації відповідно до крихкості вантажу, що перевозиться, а в режимі електрогенератора забезпечують генерування електричної енергії шляхом перетворення механічної енергії коливань від нерівномірного покриття проїзної частини в електричну енергію для електричної системи транспортного засобу. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2