1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>
Рекомендации к расчету, ленточных супермаховиков
Физика маховичных двигателей
05.04.2014 13:11
Здесь сразу же надо заметить, что расчет супермаховиков, навитых из ленты, а тем более волокна, очень сложен и элементарными методами его произвести нельзя. Можно лишь дать рекомендации к их расчету; например, обод, навитый из ленты на центр без натяжения со склейкой витков одного с другим, нужно рассчитывать как серию концентрических колец, вставленных одно в другое с зазором для клея. При этом необходимо вычислить упругие деформации колец как по диаметру, так и по толщине при вращении и найти зазоры между ними. Затем, найдя максимальный межвитковый зазор, возникающий при вращении, определить минимальную толщину слоя клея исходя из того, чтобы он не разрушился при возникновении этого зазора. Производится расчет обычными методами сопротивления материалов.

Есть также супермаховики, где лента навивается на центр с натягом теоретически без склейки, и за счет этого натяга обеспечивается плотная посадка витков одного на другой. Здесь натяг зависит от многих факторов, в том числе от конфигурации центра и может быть для равнопрочного центра приближенно определен как половинный от натяга обычного обода — кольца при максимальной частоте вращения. Кольцо это, разумеется, должно быть в точности равным по сечению отдельной ленте.

Последний виток ленты может крепиться на ободе склейкой возможно более прочным клеем, например, БФ-2, БФ-4 или цианакриловым, причем поверх последнего витка ленты желательна навивка одного-двух слоев, весьма прочной тонкой проволоки, превосходящей по прочности саму ленту. Проволока может быть навита также со склейкой, причем начало и конец ее закрепляются на щеках центра, как на катушке. Эта армировка проволокой повышает надежность крепления последнего витка ленты. Вращение такого маховика обязательно должно быть в направлении навивки ленты. Центр желательно изготовлять из легкого материала с малым модулем упругости, например дюраля.

Избежать расслоения ленты можно и другим способом, подкладывая под часть внутренних витков, или под весь обод балласт — массивные, например свинцовые, подкладки в виде секторов, лент или пластмассовое кольцо, насыщенное свинцовым порошком. При вращении маховика балласт под действием центробежных сил прижимает внутренние витки к внешним, препятствуя расслоению обода.

Несмотря на невысокий коэффициент формы к ленточного маховика (находящийся между значениями к для тонкого обода и диска с малым отверстием), этот маховик выигрывает благодаря высокой прочности ленты по сравнению с монолитными материалами, а также снижению коэффициента запаса прочности. Этот коэффициент, принимаемый для монолитных маховиков ввиду большой опасности их разрыва достаточно высоким, около 3—3,5, может быть снижен для «безопасных» ленточных, до 1,5 и даже ниже.

Вследствие повышения прочности и снижения коэффициента запаса, ленточные маховики выигрывают в удельной энергоемкости по сравнению с монолитными из того же материала почти на порядок.

Итак, зная, как рассчитывается маховик на прочность, мы можем гарантировать, что он не разорвется или на крайний случай разорвется безопасно. Но бывают, к сожалению, случаи, когда даже очень прочный, но неотбалансированный маховик разбивает или срывает свои опоры и причиняет массу хлопот. Чтобы этого не случилось, надо знать как его  отбалансировать?
 
Магазин автохимии www.detailing-boutique.ru.