книги из ГПНТБ / Гулиа Н.В. Инерционные аккумуляторы энергии

тели, прокатные станы, компрессоры,

различные

пусковые

устройства,

м е т а л л о о б р а б а т ы в а ю щ и е

машины,

ветроэлектро-

станции — вот неполный перечень

машин и

агрегатов, ис­

пользующих

инерционный аккумулятор

энергии — маховик.

Без гироскопа, главной частью которого

является

быстровра-

временных самолетов, ракет, кораблей,

а т а к ж е

связанных

с

ними цаземных установок присутствуют

десятки,

сотни, а

то

ких тонн, в р а щ а ю щ и х с я

со скоростью до десятков тысяч

обо­

ротов

в минуту.

У

инерционного аккумулятора

множество

интересных и

весьма полезных свойств. Это и

способность

автоматически

переходить с р е ж и м а аккумулятора на режим двигателя

(бла­

годаря чему инерционные аккумуляторы часто

называют

инерционными д в и г а т е л я м и ) , и гироскопический

эффект,

при­

сущий

в р а щ а ю щ е м у с я

маховику,

это

и способность совер­

шать работу, не создавая реактивного момента,

о к а з ы в а ю щ е ­

го влияние на п о д д е р ж и в а ю щ и е части,

и многое

другое.

В последнее время ряд технических достижений — созда­

ние высокопрочных и сверхпрочных материалов,

опор,

выдер ­

ж и в а ю щ и х весьма быстрое вращение, а т а к ж е

достижения в

области передачи механической энергии и др.

обусловили

предпосылки для создания перспективных инерционных

акку­

муляторов. Эти аккумуляторы, о б л а д а я значительно большей

большим орокам консервации энергии .и удобной

(«мягкой»)

рабочей

характеристикой,

у ж е качественно отличаясь

от

обычного

маховика, могут

успешно

конкурировать

не

только

с перспективными электрическими

аккумуляторами,

но

и с

двигателями внутреннего

сгорания.

чего, образующихся при работе автомобильных

двигателей

[101], так и дефицитностью нефти, запасы которой

ограниче­

ны [ 9 ] . Перспективный 'инерционный

аккумулятор

('первые

опытные образцы его у ж е испытаны),

мог бы явиться удоб­

томобиля

будущего.

В

предлагаемой

книге

рассмотрены

как

типичные

кон­

струкции

и

методы расчета инерционных аккумуляторов для

различных

машин

и

механизмов

(раздел первый), так и об­

щие

вопросы

расчета

и конструирования этих

аккумулято ­

р о в — п р о ч н о с т н ы е

расчеты

тел

вращения маховиков, их ба­

лансировка,

основы гиродинамики, энергетические расчеты и

др .

(раздел

второй).

Н а р я д у

с

известными

конструкциями,

уже

давно

применяемыми

в

технике,

представлены

новые,

наиболее

передовые

системы

и

методы

расчета.

Прослежено

историческое

развитие

инерционного

аккумулятора - маховика

с момента его возникновения до наших дней.

Автор

будет благодарен

з а

любые

замечания ir предло­

жения

со

стороны

читателей,

имеющие

целью

улучшить со­

д е р ж а н и е

книги.

-Раздел первыл-

\

И Н Е Р Ц И О Н Н Ы Е А К К У М У Л Я Т О Р Ы

'

В М А Ш И Н А Х И М Е Х А Н И З М А Х

I

щие энергию в движущейся, в частности в р а щ а ю щ е й с я ,

мас­

се. Инерционный аккумулятор обязательно содержит

тело

маховик — 'її 'Систему для подвода и,отведения

мощности —

трансмиссию. В простейшем случае такой

трансмиссией явля­

ется вал, на котором сидит

маховик.

Силовые поля, среда

вращения, в

которых

находится

залось бы традиционные узлы, как подвеска

маховика и ко­

жух. Подвеска маховика воспринимает

силу

его тяжести

(вес)

при нахождении в гравитационном

поле Земли, а ко­

жух

частично или полностью з а щ и щ а е т

быстровращающий -

ся маховик

от

потерь,

связанных с воздействием среды. Кро­

ме того, кожух

служит

целям безопасности.

Следует

отметить,

что подвеска и кожух не являются

чаях

отсутствия

с и л о в ы х ' п о л

е й , действующих

на маховик,

или

компенсации

их действия

действием других

полей, что

требность в

постоянных

опорах отпадает. В земных условиях

это возможно, например, в случае (помещения маховика

в

магнитное

поле — т а к

называемую

магнитную подвеску.

В условиях

отсутствия

атмосферы

или возможности

пре­

таким образом, т а к ж е является второстепенным

узлом инер­

ционного аккумулятора .

Инерционный аккумулятор обладает рядом специфичес­

ких свойств, основные из которых следующие:

і.

1. В отличие от других аккумуляторов, в

инерционном

энергия может находиться только в д в и ж у щ е м с я

агрегате.

Отсутствие движения в инерционном аккумуляторе

указывает

на отсутствие запаса в нем энергии.

2. Инерционный аккумулятор, в силу первого

свойства,

одновременно является-^и двигателем. Переход с

режима ра-

ных

направлений имеет

место

работа в режиме аккумулято ­

ра;

при этом происходит

разгон

маховика.