Файл: Гулиа Н.В. Инерционные аккумуляторы энергии.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 175

Скачиваний: 33

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 19. Маховик в виде стержня равной прочности фирмы Локхид.

ховик склеен из

стеклопластиковых стержней

и

представля ­

ет собой тело особой формы, заостренное в направлении

вра­

щения, что позволяет как уменьшить потери при

вращении,

так и добиться .большей его

компактности (рис.

20) .

 

 

 

 

Рис.

20.

Маховик

 

 

клинового

типа

Д. В.

 

 

Рабенхорста

(универси­

 

 

тет Дж.

 

Гопкинса, -

 

 

США).

 

 

 

 

Маховики,

изготовленные из составного

высокопрочного

материала, как,

например,

стеклопластик- ( С В А М ) ,

металли ­

ческие ленты и проволоки, позволяющие накопление значи­

тельно больших энергий, чем монолитные,

получили назва ­

ние (по терминологии Д . В . Рабєнхорста)

<«супвр.маховшга>>.

О к р у ж н а я скорость вращения, о к а з ы в а ю щ а я существен­

ное влияние на конструкцию маховика, непосредственно влия­ ет на устройство к о ж у х а маховика, среду вращения и степень ее разреженности и другие факторы, характеризующие так называемую «камеру вращения» маховика . К л а с с и ф и к а ц и я инерционных аккумуляторов по конструкции к а м е р ы враще ­ ния представлена на рис. 21.

Низкоскоростные

маховики

в р а щ а ю т с я

ч а щ е всего в от­

крытой атмосфере.

Иногда, в

соответствии

іс требованиями .

Rmmi'oetpeprt

среда

I

I Открытая і атпоереро

СЗентиляционныпи amвере -

Закрытд/й

кожу*

Ьрашающийап

промежуточ­ ный кожух

Камера

вращения

Среда епонижен

нымиоентипя-

ционныпи поте­

рями

Нормального Пониженного даіїления іїаЗлрния

1 11 .

«5

 

«8

 

 

 

I I I

5 «I

 

 

Рис. 21. Классификация инерционных акку­

 

муляторов по конструкции камеры вращения.

 

техники безопасности, вокруг маховика устраивается

ограж ­

дение или защитный кожух . С увеличением скорости

растут

аэродинамические потери, возникающие в результате

сопри­

косновения быстродвижущейся поверхности маховика с воз­

духом. Д л я уменьшения

вентиляционных потерь

 

маховики

помещаются в закрытый кожух, поверхность

которого отсто­

ит на небольшое расстояние

от

поверхности

маховика . К а к

известно,

чем меньше

зазор

м е ж д у маховиком и

кожухом (в

известных

пределах),

тем б л и ж е

к. л а м и н а р н о м у

движение

воздуха

в

зазоре . Ясно,

что

д е л а т ь этот

з а з о р

чрезвычайно

м а л ы м

нельзя, во избежание

задевания

маховиком

за кожух

и з : за погрешнастей в монтаже, возможных упругих деформа ­

ций и др. Кожух обычно «следит» за

поверхностью махови­

ка,

достаточно близко

п р и б л и ж а я с ь к

ней. Величина

зазо ­

ра

достигает примерно

1% величины

диаметра

маховика.

Д л я дальнейшего уменьшения вентиляционных

потерь

иног­

да в кожухе делается ряд отверстии по окружности

вблизи

периферии. Т а к а я конструкция кожуха

целесообразна,

види­

мо, в условиях достаточно незагрязненной атмосферы, где исключена возможность попадання в отверстие посторонних, частиц.

 

Известно, что с возрастанием окружной скорости Махо­

вика

вентиляционные потери растут

прогрессивно.

В

связи

с этим целесообразно разделение относительной

скорости

между маховиком и стенкой кожуха

на несколько

ступеней

при помощи вспомогательных свободно в р а щ а ю щ и х с я

кожу ­

хов

(обычно одного). Такой кожух

изготовляется

достаточ­

но легким и помещается

в зазоре

между основным

кожухом

и маховиком [98] . Свое

вращение

промежуточный

кожух

по- х

лучает от момента аэродинамических

сил при движении

ма­

ховика. Скорость вращения его устанавливается такой, что момент аэродинамических сопротивлений между промежуточ­

ным п основным

кожухом

равен по величине соответствующе­

му моменту между маховиком и промежуточным

кожухом .

Иногда основной

кожух

заменяется оградительной

сеткой,

как это показано

на рис.

22.

 

Рис. 22. Маховик с вращающимся промежу­ точным кожухом.

3. Н. В. Гулиа

за

Маховики, вращающиеся с весьма высокой окружной скоростью (свыше 150 м/сек), помещаются в камеру враще ­ ния со специальной средой, обеспечивающей пониженные вен­ тиляционные потери. По данным В. П. Ветчинкина, при нор­

мальном атмосферном давлении водород почти

в 4 р а з а

сни­

ж а е т вентиляционные потери по сравнению с воздушной

сре­

дой [98]. Однако в газонаполненных камерах

ч а щ е

всего

создают пониженное .давление, поскольку в этом случае гер­ метизация камеры так ж е необходима, как и при нормаль ­ ном давлении. Камера вращения маховика инерционного ак­

кумулятора

Электрогиро швейцарской ф и р м ы Эрликон

(см. рис. 11)

содержит водород при давлении 0,7 ата. П о л н а я

откачка газа из камеры привела бы к перегреву электродви­ гателя.

Чрезвычайно высокие окружныескорости вращения

ма­

ховика требуют помещения его в вакуум. Наибольшую

труд­

ность в этом

случае представляет

вывод крутящего момента

из вакуума.

Несмотря на то, что

для этой цели имеется це­

лый ряд специальных муфт [95], они не применяются в инер­ ционных аккумуляторах вследствие малой надежности и низ­

кого

к. п. д. при

высоких угловых скоростях и крутящих мо­

ментах.

 

 

 

В инерционном аккумуляторе автобусного рекуператив­

ного

тормоза

Глрёкта

применяется иной опосо'б п о д д е р ж а ­

ния

вакуума в

камере

вращения . Здесь вал уплотнен обыч­

ным негерметическим устройством, а воздух постоянно отка­ чивается небольшим насосом. Разумеется, достичь таким об­ разом достаточно высокой степени разреженности невозмож ­ но, однако эта мера в значительной степени снижает венти­ ляционные потери. Маховик, представленный свободному вращению вечером, оохраняет после ночной стоянки автобу­ са количество энергии, необходимое для того, чтобы запустить

двигатель

и привести автобус

в движение

[105].

 

К а к

у ж е

было

отмечено,

инерционный

аккумулятор обя­

зательно

 

включает

в себя

систему д л я

подвода и отвода мощ­

н о с т и — трансмиссию. В

зависимости

от требований,

предъ­

являемых

к

характеристике

вращения

на

рабочем

органе,

инерционный

аккумулятор

содержит

трансмиссию,

необхо­

димую д л я этой цели. Классификация

инерционных

аккуму ­

ляторов

по трансмиссии представлена на рис. 23.

 

Смотрите также файлы