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

Рис. 44.

Кинематическая схема гировоза

с гидравлической

обратимой связью

/ — зарядный

двигатель, 2 — редуктор, 3

и

4 — гндродвигателн,

5 - маховик

6 -

муфта, / — вакуум-насос, 8 и 9 — механизмы

управления

р =

0,118

кГ-сек2/м\

v = 1 5 , 7 - 1 0 - e м2/сек

в ы р а ж е н и е

• ( 4 3 )

д л я

маховиков любой

формы может быть

приведено

К ВИ­

ДУ

ІМ = 4 , 8 4 - 1 0 - 4 С І Ї С О 1 ' 8 ,

где1

С Д — коэффициент

формы маховика .

Д л я

маховика

гировоза

C f l = R o 3 ' 6 ( R o +2,5H) - f - 2,5r 0 3 ' 6

( H - h ) .

2,97

мм.

ч ( 4 4 )

Re о з і

где г — радиус

поверхности тела

вращения,

для которой

определяется зазор, мм.

Приведенные в ы р а ж е н и я справедливы для значений

Re^3,8 - 10 5 .

..

Л

* .

К р и т е р и ем совершенства маховиков при

равном

запасе

энергии с точки зрения аэродинамических

потерь

я в л я е т с я

количество энергии

маховика, расходуемое

на

"преодоление

аэродинамических

сил в ' единицу времени — мощность

аэро­

динамических потерь, р а в н а я Мсо. Чем меньше

эта мощность,

тем больше энергии маховик может отдать

на

полезную ра­

боту при равных условиях.

П о д с т а в л я я значение момента аэродинамических

сил, по­

лучаем в ы р а ж е н и е упомянутого

критерия:

K = 4 , 8 4 - 1 0 - 4 C R C U 2 ' 8 .

'

(45)

Маховики, при равных з а п а с а х

кинетической

энергии

обла­

1 М ^ = М +

М П ,

где М п — м о м е н т сопротивления

в

подшипниках;

1М — м о ­

мент инерции

маховика. •

Значение

момента сопротивления

в подшипниках

д л я ма­

ляется

из

в ы р а ж е н и я

Мп = fnp G»t "2" >

где f n p

— приведенный

коэффициент

трения

(f n p

« 0 , 0 0 2

—

0,003);

G„ — в е с

маховика, кг;

d — диаметр

вала

маховика

под подшипником, м.

П о д с т а в л я я значени я моментов 'аэродинамических

сил

и

сил трения в подшипниках в уравнение движения

маховика,

после

некоторых

преобразований

имеем:

І м ^

= 4 , 8 4 - 1 0 - < С н ш 1 ' 8 + і І , р О м -Н-.

(46)

Д л я

практического

определения

выбега

маховика

удоб­

нее пользоваться

приближенной

формулой:

т = = V

їмІ.

АДш

1 = 1

4,64- 1 0 - " С д ^ " І +

и " + М ' + f Q

А

пр- ^-*М

Г)

, M ^

= ^

_

f

M +

M n )

)

(48)

где

Мз, т)з и із — соответственно

момент

зарядного двигателя,

к. п. д. передачи от

зарядного

двигателя

к

маховику

и

ее

пе­

редаточное

число.

При наличии характеристики зарядного двигателя

М(со)

і не

представляет трудности

определение

времени

зарядки,

для чего наиболее удобно использовать приближенную

фор­

мулу:

v

Т

=

V

Г ^ І Т ^ м У

( 4 9 )

'з

где

промежуток Да» можно брать в зависимости от

требуе­

мой

точности.

Д л я

определения

параметров работы гировоза необходи ­

мо

рассмотреть

основные р е ж и м ы его (движения. М о ж н о

вы­

делить два

основных р е ж и м а — д в и ж е н и е ^ а ^ и ^ т і у с к е

(разгон)

и движение в установившемся

режиме .

Уравнение движения гировоза в режиме пуска:

гп п р

А

- =

F m a x - G B W B - G c i ,

(50)

где

Fmax

— максимальная

о к р у ж н а я

сила

на ободе

колеса;

і — у к л о н

пути;

W B

— приведенный коэффициент 'сопротивле­

ния

движению

состава

вагонеток; G B — в е с

состава

вагоне­

ток;

G c — общий вес

состава,

включая

вес

гировоза;

т п р

—

приведенная

масса

состава, включая

в р а щ а ю щ и е с я

части:

Gr . . . .

4

где

К — общее количество колес состава

вагонеток;

1^— мо­

мент инерции

колеса;

D K — диаметр .колеса.

М а к с и м а л ь н а я

величина

окружной силы на ободе коле­

са

гировозов с механической

передачей определяется

коэффи ­

циентом сцепления колес с рельсами

(для гировозов

с

други­

ми видами передач она может определяться другими

факто­

рами, например

дл я гидропередачи — давлением

в

системе) .

П р и F m o a : = c o n s t

легко

определить

вр; емя

движения

и

путь гировоза

при пуске.

Время движения при пуске:

Т

=

П 5

П І

> '

<5 1 >

где vo — скорость

Fmax— G B W„ — G c l

движения

гировоза

после пуска.

Путь гировоза при пуске:

S

=

0,5

- =

- ^ P 1 w — г Г Т

•

( 5

2 >

F m a x - G B Wb — Ос 1

Количество энергии маховика, расходуемое при пуске ги­

ровоза, можно

приближенно определить из в ы р а ж е н и я :

Е

=

a

F ^

S

Ц - 0 , 9 8 М с ш 0

Т ,

(53)

Ъ

где

о)о — начальная

угловая

скорость

вращения

маховика;

г,,—к. п. д. передачи;

М с — общий момент сопротивления

ма­

ховика с учетом трения в подшипниках.

Значения

коэффициента

а д л я гировоза: с

одноступенча­

той

передачей

а = 2 ,

с

многоступенчатой — а = 1 , 2 - М , 5 ,

с

бесступенчатой — а— 1.

Д л я определения

пути

и времени

движения

гировоза

при

следующими приближенными

выражениями:

S « 0 . 5 " 2

:

i x

( 5 4 )

i = l F C T - f G r W r

+ rlr

th- ( M + . M„)

где F C T

— значение

статического

сопротивления

движению

поезда;

i p — общее

передаточное

число

от

маховика к ко­

лесу; Gr

— вес гировоза.

При

бесступенчатом приводе значение

общего

передаточ-

к

т ^ 2_ІР V

"Чп ІмС^і —

( 5 5 )

К,

где

G c u — с ц е п н о й

вес гировоза;

i|; — средний

коэффициент

сцепления, колеблется

между 0,07

и 0,25 д л я различных

усло­

вий

содержания

рельсов;

Ki — коэффициент

запаса

тяги

( К І = 1 , 2 — 1 , 5 ,

причем

большие

значения

принимаются

для

т я ж е л ы х профилей

пути) .

Вес состава вагонеток

(брутто) равен:

G B < -

(56)

- L + w .

+

i

где

j — у с к о р е н и е

агаезда

(для

груженого

поезда

j =

0,l4 -

2

;

дл я

порожнего — j=0,24 - 0,2 5 м/сек2

[82, 83,

4-0,15 м/сек

to

84; 9 7 ] ) .

Н у ж н о отметить,

что приведенные в ы р а ж е н и я

справедли­

вы и д л я транспорта

на пневматиках .

В заключение следует кратко остановиться на инерцион­

ном

внутризаводском

транспорте. Этот вид транспорта,

пока