Содержание
Частота — вращение — маховик
Cтраница 1
Частота вращения маховика массой 1200 кг вокруг горизон тальной оси составляет 850 об / мин.
[1]
Частота вращения маховика массой 1200 кг вокруг горизонтальной оси составляет 850 об / мин.
[2]
Частота вращения маховика за время t 10с уменьшилась в 3 раза и стала равной 30 об / мин.
[3]
| Kb. Сравнение двух прессов номинальным усилием 100 к, но различной работоспособности.
[4] |
Однако увеличение частоты вращения маховика не должно приводить к недопустимо высокой скорости на ободе маховика, составляющей 25 м / с для чугунных и 40 м / с для стальных маховиков.
[5]
При включении выключателя частота вращения маховика уменьшается от пн до пк.
[6]
В этом случае происходит затормаживание и резкое падение частоты вращения маховика, вызывающее недопустимое скольжение электродвигателя, перегрев его обмотки и порчу изоляции. В результате непродолжительной работы электродвигатель выходит из строя.
[7]
Рабочие диаграммы при проверке передних и задних амортизаторов должны определяться при частоте вращения маховика 60 об / мин, что соответствует 60 двойным ходам штока в минуту.
[8]
| Объект регулирования без самовыравнивания, а — принципиальная схема. б — переходная характеристика.
[9] |
К объектам без самовыравнивания относятся, например, барабан парового котла как объект регулирования высоты уровня воды и паровая машина как объект регулирования частоты вращения маховика.
[10]
Гироскопический инклинометр ИГ-50 также состоит из спускаемого в скважину прибора зонда и наземного пульта управления. Частота вращения маховика гироскопа достигает 34000 об / мин.
[11]
При включении сцепления некоторое время происходит проскальзывание ведомого диска относительно прижимаемых к нему поверхностей маховика и нажимного диска, сопровождаемое выделением значительного количества теплоты.
При этом частота вращения ведомого диска увеличивается, а частота вращения маховика обычно уменьшается. Чтобы избежать остановки двигателя, необходимО ( плавно отпуская педаль сцепления, одновременно плавно нажимать на педаль подачи топлива, увеличивая момент на маховике и его частоту вращения.
[12]
| Схема регулирования частоты вращения приводного электродвигателя в системе генератор-двигатель.
[13] |
При резком повышении нагрузки частота вращения агрегата, питающего электродвигатель ДПТ, падает; в этот момент большая масса маховика, накопившая запас кинетической энергии, удерживает прежнюю частоту вращения и производит сглаживающее действие. При снижении нагрузки частота вращения питающего агрегата повышается, вместе с этим увеличивается частота вращения маховика, который вновь накапливает запас энергии.
[14]
При отключении напряжения внешней сети и необходимости вывода агрегата на номинальное число оборотов контактор двигателя КД отпадает и пусковое устройство приходит в исходное состояние.
Контактор генератора остается включенным и нагрузка продолжает получать питание за счет энергии маховика. Частота вращения маховика уменьшается. Нижним пределом для догона является частота вращения маховика, равная.
[15]
Страницы:
1
2
Чертов (Задачи 56-61)
Чертов (Задачи 56-61)
1.56. Маховик начал
вращаться равноускоренно и за промежуток времени Dt = 10 с достиг
частоты вращения n = 300
мин-1. Определить угловое ускорение e маховика и число
N оборотов, которое он сделал за это время.
Дано:
Решение:
Dt = 10 с
n = 5
с-1
e – ?
N – ?
Ответ: 3,14 рад/с2 ; 25
1.57.Велосипедное
колесо вращается с частотой n = 5 с-1.
Под действием сил трения оно остановилось через интервал времени Dt = 1 мин. Определить
угловое ускорение e и число N оборотов, которое сделает колесо за это
время.
Дано:
Решение:
n = 5
с-1
Dt = 60 c
e – ?
N – ?
Ответ: 0,523 рад/с2 ; 150
1.58. Колесо автомашины
вращается равноускоренно. Сделав N = 50 полных оборотов, оно изменило
частоту вращения от n1 = 4 с-1 до n2
= 6 с-1. Определить угловое
ускорение ε колеса.
Дано:
Решение:
N = 50
n1 = 4 с-1
n2
= 6 с-1
ε – ?
Ответ: 1,26 рад/с2
1.
59. Диск вращается
с угловым ускорением e = –2 рад/с2. Сколько оборотов N сделает
диск при изменении частоты вращения от n1 = 240
мин-1 до n2 = 90
мин-1? Найти время Dt, в течение которого
это произойдет.
Дано:
Решение:
e = –2
рад/с2
n1 = 4 c-1
n2 = 1,5
c-1
N – ?
Dt – ?
Ответ: 7,85 с
1.60. Винт аэросаней
вращается с частотой n = 360 мин-1. Скорость v
поступательного движения аэросаней равна
54 км/ч, С какой скоростью u
движется один из концов винта, если радиус
R винта равен 1
м?
Дано:
Решение:
n =
6
c-1
v =
15 м/c
R =
1 м
u – ?
Ответ: 40,5 м/с
1.
61. На токарном станке протачивается вал диаметром
d = 60 мм. Продольная подача h
резца равна 0,5 мм за один оборот. Какова
скорость v резания, если за интервал времени = 1 мин протачивается
участок вала длиной l = 12 см?
Дано:
Решение:
d = 0.06
м
h =
5∙10-4 м
= 60 c
l = 0,12
м
v – ?
Ответ:0,754
м/с
Хостинг от uCoz
Маховики — Кинетическая энергия
Маховик можно использовать для сглаживания колебаний энергии и обеспечения более равномерного потока энергии в прерывистой рабочей машине. Маховики используются в большинстве поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Энергия механически сохраняется в маховике в виде кинетической энергии.
Кинетическая энергия
Кинетическая энергия маховика может быть выражена как
E f = 1/2 I ω 2 (1)
где
E f = кинетическая энергия маховика (Нм, Джоуль, фут-фунт)
I = момент инерции (кг·м 2 , фунт-фут 2 )
ω = угловая скорость (рад/с)
Угловая скорость – конвертировать единицы измерения
- 1 рад = 360 o / 2 π =~ 57,29578 o
- 1 рад/с = 9,55 об/мин (об/мин) = 0,159 об/с (об/с)
Момент инерции
Момент инерции определяет инерцию вращения твердого тела и может быть выражен как
I = k m r 2 (2)
где
k = инерционный постоянная — зависит от формы маховика
m = масса маховика (кг, фунты m )
r = радиус (м, футы)
Инерционные постоянные некоторых распространенных типов маховиков
- колесо, нагруженное на обод как велосипедная шина — k =1
- плоский сплошной диск одинаковой толщины — k = 0,606
- плоский диск с центральным отверстием — 900 48 тыс.
= ~0,3 - сплошная сфера — k = 2/5
- тонкий ободок — k = 0,5
- радиальный стержень — k = 1/3
- сфера полая тонкостенная — k = 2/3
- тонкий прямоугольный стержень — k = 1/2
= ~0,3 9004 7 круговая щетка — к = 1/3
Момент инерции — преобразовать единицы измерения
- 1 кг·м 90 015 2 = 10000 кг см 2 = 54675 унция в 2 = 3417,2 фунта в 2 = 23,73 фунта на фут 2
Материалы ротора маховика
| Материал | Плотность (кг/м 3 ) |
Дизайн Стресс ( МПа) |
Удельная энергия ( кВтч/кг ) |
|---|---|---|---|
| Алюминиевый сплав | 2700 | ||
| Фанера березовая | 700 | 30 | |
| Композитное углеродное волокно — 40% эпоксидная смола | 1550 | 750 | 0,052 |
| E-стекловолокно — 40% эпоксидная смола | 190 0 | 250 | 0,014 |
| Кевларовое волокно — 40% эпоксидная смола | 1400 | 1000 | 0,076 |
| 8000 | 900 | 0,024 | |
| Титановый сплав | 4500 | 650 | 0,031 |
| «Супербумага» | 1100 | ||
| S-стекловолокно/эпоксидная смола | 350 | 0,020 |
- 1 МПа = 10 6 Па = 10 6 Н/м 2 9001 6 = 145 psi
- Мартенсетно-стойкие стали представляют собой не содержащие углерода железо-никелевые сплавы с добавками кобальта молибден, титан и алюминий. Термин старение происходит от механизма упрочнения, который превращает сплав в мартенсит с последующим старением.
Термин старение происходит от механизма упрочнения, который превращает сплав в мартенсит с последующим старением. Пример – Энергия вращающегося велосипедного колеса
Типичный 26-дюймовый обод велосипедного колеса имеет диаметр 559 мм (22,0 дюйма) и внешний диаметр шины около 26,2 дюйма (665 мм) . Для нашего расчета мы приблизим радиус — r — колеса к
r = ((665 мм) + (559 мм) / 2) / 2
= 306 мм
9 0012 = 0,306 м
Вес колеса с шиной 2,3 кг и инерционная постоянная k = 1 .
Момент инерции колеса может быть рассчитан 15 2
Скорость велосипеда 25 км/ч ( 6,94 м/с) . Круговая скорость колеса (RPS, Revolutions / S) — N RPS — можно рассчитать как
N RPS = (6,94 м / с) / (2 π (0,665 м) / 2)
= 3,32 оборотов /с
Угловая скорость колеса может быть рассчитана как
ω = (3,32 оборотов /с) (2 π рад/ оборот 90 017 )
= 20,9 рад/с
Затем кинетическая энергия вращающегося велосипедного колеса может быть рассчитана как 20,9 рад/с ) 2
= 47,9 Дж
Почему важны маховики и какие существуют типы?
Похожий на большой тяжелый диск, расположенный между коленчатым валом и системой сцепления, маховик играет жизненно важную роль в передаче мощности любого двигателя
Напомнить позже
Простое, но эффективное устройство, маховик в вашем автомобиле является жизненно важной частью трансмиссии, которая творит чудеса с передачей мощности от двигателя.
Он напоминает большой тяжелый диск, соединенный с концом коленчатого вала и взаимодействующий с диском сцепления для передачи привода на колеса.
Физика маховика означает, что ему требуется большой крутящий момент, чтобы заставить его вращаться, но, в свою очередь, ему также нужен большой крутящий момент, чтобы замедлить его, а это означает, что он очень эффективно сохраняет угловой момент. Это делает маховик простым устройством для накопления энергии, и когда он установлен на хвостовой части коленчатого вала, он использует сохраненную энергию вращения для сглаживания подачи мощности от двигателя.
Когда поршни совершают возвратно-поступательное движение, они создают разные силы и крутящие моменты на каждой стадии цикла двигателя. Наибольший крутящий момент возникает во время рабочего такта, когда поршень сильно толкается вниз, быстро вращая коленчатый вал.
Без маховика, прикрепленного к концу коленчатого вала, вращение было бы неравномерным, с быстрым вращением в рабочем такте, за которым следовало бы 540 градусов относительно невысокой скорости вращения каждого поршня.
Таким образом, маховик использует свою высокую инерцию вращения (свое сопротивление изменениям скорости вращения), чтобы выровнять передачу крутящего момента, чтобы коленчатый вал вращался более постоянно и плавно.
Поскольку вес маховика является ключевым фактором в его энергосбережении, сама масса большого куска, расположенного на конце коленчатого вала, оставляет место для некоторых модификаций. Облегченные маховики стали основным продуктом в автоспорте и модифицированных дорожных автомобилях, сразу изменив динамику двигателя. Облегчение достигается за счет удаления лишнего материала с существующего маховика (в более старых вариантах, сделанных из чугуна) и его балансировки или путем покупки вторичного маховика (обычно сделанного из стали), разработанного специально для данного автомобиля.
Уменьшенная масса означает, что маховик вращается намного легче под действием мощности двигателя.
Это делает его идеальным для ускорения на низших передачах, когда скорость двигателя необходимо быстро изменить, и является популярной модификацией для автомобилей, жаждущих более мощной трансмиссии.
Облегченный маховик Mazda MX-5 с простыми вырезами для уменьшения массы
Отсутствие инерции в облегченном маховике также означает, что обороты двигателя очень быстро падают при переключении на более высокую передачу (вместо зависания) и увеличиваются при малейшем щелчок педали акселератора для плавного переключения на более низкую передачу с помощью согласования оборотов. Хотя плавность оборотов двигателя может быть немного нарушена в результате уменьшения массы, резкие характеристики оборотов делают это снижение веса обычной темой для автомобилей, модифицированных для автоспорта.
Другим типом является двухмассовый маховик , который работает в обратном направлении по сравнению с облегченным вариантом, вводя в бой вторичный кусок материала.
Так в чем смысл его добавления?
Когда двигатель совершает возвратно-поступательные движения, циклы создают большое количество нежелательной вибрации, которая может нарушить работу других компонентов в дальнейшем. Эти вибрации различаются по частоте в зависимости от количества имеющихся цилиндров и их ориентации.
Например, балансировка двигателя, используемая в рядной шестерке, создает очень небольшие неблагоприятные вибрации, поскольку первичные и вторичные силы, создаваемые в двигателе, компенсируют друг друга. С другой стороны, одно- и двухцилиндровые двигатели создают большое количество вибраций из-за присущей им неуравновешенности. Возникающие в результате вибрации передаются от коленчатого вала к коробке передач и могут нарушить переключение передач и общую работу коробки передач.
Внутренности хорошо зарекомендовавшего себя двухмассового маховика
Двухмассовый маховик делает все возможное, чтобы бороться с этими вибрациями, амортизируя их действие с помощью двух масс и комбинации пружин.
Одна масса связана с коленчатым валом, а другая с коробкой передач.
Первичная масса образует большой диск, который вращается вместе с коленчатым валом, а вторичная масса представляет собой меньший диск, находящийся внутри него. Пружины физически соединяют две массы, поэтому, когда основная масса вращается, вторичная масса под влиянием пружин также вращается. Пружины являются ключевым компонентом, поскольку они максимально уравновешивают любые неприятные вибрации, прежде чем они достигнут вторичной массы и трансмиссии.
Маховики должны были идти в ногу с тенденцией последних лет к уменьшению размеров из-за отсутствия цилиндров, вызывающих нежелательные неравномерности скорости вращения коленчатого вала и высокий уровень вибрации. Это ускорило разработку подобных двухмассовых маховиков со стандартными одномассовыми агрегатами, позволяющими по сравнению с ними создавать громкую и дребезжащую трансмиссию.
Добавить комментарий