Для создания маховика с переменным моментом инерции многими изобретателями предлагалась конструкция, представляющая полый цилиндр, заполняемый жидкостью (например, водой или ртутью). Несмотря на множество недостатков таких маховиков, они принципиально применимы при малых угловых скоростях. Создание высокопрочных армированных оболочек расширяет возможности применения этих маховиков. Кроме того, на подобном принципе основан ряд второстепенных устройств для инерционных аккумуляторов (например, динамических уплотнений).

Ниже дан расчет напряжений в цилиндрической стенке вращающегося барабана, наполненного жидкостью (рис. 91). Ввиду того, что угловая скорость барабана со весьма велика, можно принять поверхности равного давления в жидкости цилиндрическими.

Рис. 91. Схема к расчету полого маховика

Давление жидкости по образующей цилиндра равно

 

где г1 и г2 — соответственно радиусы цилиндрических поверхностей жидкости и стенки барабана; go — плотность жидкости.

К давлению жидкости следует прибавить распределенную нагрузку от сил инерции интенсивностью q:

 

где δ — толщина стенки барабана.

Суммарное давление

 

В этом случае напряжение о, в меридиональном сечении барабана

(38)

Напряжение в нормальном сечении

(39)

где Р — равнодействующая сил давления на крышку барабана;

 

Следует учесть, что наибольшие отклонения от реальных значений будут наблюдаться в зонах, прилежащих к местам при-соединения крышек, что является следствием приближенности расчета.