Маховики Материалы

Из сказанного следует, что необходимы материалы с хорошими прочностными характеристиками. Из табл. 10.1 можно видеть, что характеристики некоторых нетрадиционных материалов имеют легкость и прочность существенно более высокие, чем традиционные металлы, применявшиеся ранее для изготовления маховиков. Металлы обладают более высокой плотностью, но это свойство не всегда оказывается самым полезным. Анализируя усилия, возникающие во вращающемся обруче, можно показать, что зависимость макси- [c.248]

С учетом этого соотношения рассмотрим два материала с одинаковыми максимально допустимыми напряжениями, но существенно отличающиеся по плотности. Критическое напряжение для более тяжелого материала наступит при пропорционально меньшем значении плотности энергии. Можно задаться вопросом сколько же в конечном счете будет запасено энергии Количество всей запасенной энергии зависит от плотности энергии и массы маховика. Из (10.5) можно видеть, что для одного и того же максимально допустимого напряжения отношение массы двух веществ, необходимое для накопления равного количества энергии, обратно пропорционально плотностям материала этих веществ. Отсюда для заданной массы материал с меньшей плотностью и более высокой прочностью намного превосходит по своим характеристикам стандартные материалы с высокой плотностью. [c.248]

Другим важным циклом задач аккумулирования являются проблемы рационального выбора формы, состава и конструкции самого маховика. Такие маховики изготавливаются путем навивки вокруг оси вращения металлической ленты или нити. Они могут изготавливаться также намоткой стеклонити или других волокнистых материалов, пропитанных полимерным связующим. [c.24]

Оборудование должно поставляться заказчику с паспортом установленной формы и инструкциями по монтажу и эксплуатации. Паспорт на арматуру составляется заводом-изготовителем, инструкции — монтажной и проектной организациями соответственно. В паспорте арматуры с условным диаметром Dy > 20 мм, наготовленной из легированной стали, указываются марки материалов, примененных для изготовления основных деталей (корпуса, крышки, крепежные детали), условный диаметр прохода, условное или рабочее давление и температура среды. На корпусах арматуры на видном месте заводом-изготовителем должна быть нанесена маркировка со следующими данными наименование или товарный знак завода-нзготовителя год изготовления шифр илн условное обозначение или номер чертежа условный диаметр прохода в миллиметрах условное ру или рабочее давление и рабочая температура пробное давление В тех случаях, где это требуется, указывается также направление потока среды, а на маховиках — направление вращения маховика при открывании и закрывании. Нанесение паспортных данных краской не допускается. Место и способ клеймения указываются на чертеже. [c.12]

Применение высокопрочных материалов для изготовления маховиков делает необходимым расчет последних с учетом упругих деформаций аккумулирующего элемента. [c.31]

Для высокопрочных материалов с малым модулем упругости запас потенциальной энергии во вращающемся маховике может быть соизмерим с запасом кинетической энергии. [c.31]

Кинематические схемы открытых приводов одностоечных прессов приведены на фиг. 6. Иногда маховик кон структивно спаривают с шестерней (фиг, 6, схема III). Это значительно увеличивает ударные нагрузки в зубчатой передаче, так как влияние массы маховика передаётся на шестерню не через упругую связь-вал, а непосредственно. В последнее время начинают широко внедряться так называемые закрытые приводы. В закрытом приводе все движущиеся части помещаются в масляной ванне, герметически закрытой. При закрытом приводе конструкция пресса приобретает обтекаемую форму значительно уменьшается износ трущихся деталей (вследствие отсутствия пыли и окалины в смазке) уменьшается расход смазочных материалов уменьшается шум и т. д. [c.652]

Первые синхронные генераторы, приводимые в действие паровыми машинами или двигателями внутреннего сгорания через ременную передачу, работали с малым числом оборотов окружная скорость ротора для таких машин составляла не более 15—25 м/с. С ростом мощности электрических генераторов повышалось требование равномерности вращения, что не обеспечивалось ни паровой машиной, ни двигателями внутреннего сгорания с их пульсирующим движением поршня и кривошипно-шатунным механизмом. В связи с этим в начале 90-х годов были разработаны специальные генераторы маховикового типа, в которых для уменьшения неравномерности хода была увеличена инерция вращающихся частей. В этих генераторах вращающиеся индукторы одновременно играли роль маховиков для первичного двигателя. Первичные поршневые двигатели накладывали определенные ограничения на конструкции синхронных генераторов их приходилось строить с большим числом полюсов, что, в свою очередь, увеличивало расход активных материалов и потери энергии в машине. Таким образом, хотя паровая машина к концу XIX в. достигла высокой степени совершенства, она не годилась для привода мощных электрических генераторов, так как не позволяла сконцентрировать большие мощности в одном агрегате и создать требуемые высокие скорости вращения. На смену паровым машинам пришли паровые турбины. Первоначально использовали сравнительно тихоходные турбины конструкции шведского инженера Г. П. Лаваля [35]. [c.81]

Материал и заготовки. Материалом для маховиков служит серый чугун. [c.518]

Физико-химические свойства. Удельный вес материала представляет интерес при оценке общего веса конструкции и ее отдельных узлов, а также для составления сводных материальных спецификаций. Первостепенное значение имеет вес при конструировании деталей, в которых приходится считаться с инерцией движущихся масс, например маховики, детали механизмов возвратно-поступательного движения, детали центробежных муфт, регуляторов и т. д. Знание веса необходимо при конструировании различных контргрузов (противовесов) и в тех случаях, когда при определении нагрузок учитывается собственный вес. Важное значение имеет вес материалов в авиационных конструкциях. [c.20]

До сих пор мы рассматривали типизацию технологических процессов в применении к деталям. Но типизация может проводиться вместе с тем и по линии разработки руководящих материалов на отдельные операции, так как в деталях, относящихся к различным классам, нередко встречаются операции, тождественные по своим задачам. Например, операция нарезания зубьев относится к классу зубчатых колес и классу валов. В обоих случаях методы нарезания имеют большое сходство. Долбление шпоночных пазов относится к различным деталям маховикам, блокам, зубчатым колесам, рычагам и другим, хотя во всех случаях характер операций остается одинаковым. [c.25]

Однако наиболее перспективен для опор маховиков, работающих в вакууме, особенно глубоком, метод, основанный на явлении сверхнизкого трения. Дело в том, что у целого ряда материалов (и ранее применявшихся для подшипников с твердой смазкой в вакууме) при соответствующем их облучении, например, ядрами гелия или просто потоком электронов, коэффициент трения снижается практически до нуля. Стало быть, вакуум не только не [c.99]

Теперь, зная, каким образом накапливается кинетическая энергия во вращающемся маховике, зададимся вопросом до какого же предела можно накачивать в маховик энергию Что мешает беспредельному повышению плотности его энергии Ответ только один — прочность материала маховика. Повышая во сколько-нибудь раз плотность энергии маховика конкретной формы, мы должны расплачиваться таким же увеличением его прочности. Например, изготовив маховик — кольцо из стали (р=7,8 т/м ) и высчитав напряжения в материале, получаем, что для плотности энергии 385 Дж/кг надо иметь кольцо прочностью не менее 0,6 кН/см , для плотности 38,5 тыс. Дж/кг — 0,06 MH/ м а для 50 млн. Дж/кг — 78 МН/см . Современная техника пока может удовлетворить требованиям прочности материалов только для первых двух случаев, но это только пока .. [c.101]

А если для изготовления маховиков применить материал, выдерживающий напряжения большие, чем его модуль упругости К таким материалам относится, например, резина. Тогда маховик накопит преимущественную часть своей энергии в виде потенциальной. И эта энергия будет накапливаться без применения каких-либо вспомогательных устройств и выделяться непосредственно при вращении вала. Такой маховик выделяет значительную часть накопленной энергии при небольшом перепаде угловых скоростей, что иногда очень удобно. Угловые скорости вращения резинового маховика невелики, и потери энергии на трение о воздух и в подшипниках незначительны. При этом запасенная в резиновом маховике энергия соизмерима по плотности с энергией стальных монолитных маховиков. Нужно, конечно, учитывать, что резиновый маховик при вращении увеличивает свой диаметр в 2 раза и более, а инертность его возрастает во много раз. [c.122]

В зависимости от общей компоновки мотоцикла и условий работы меняется конструкция сцепления и место его установки. Так, на мотоциклах, оснащенных четырехтактным двигателем с продольно расположенным коленчатым валом, одно- НЛП двухдисковое сухое сцепление размещается обычно непосредственно в маховике двигателя. На мотоциклах с двухтактным двигателем наибольшее распространение получило многодисковое сцепление, работающее в масле. Его располагают обычно на первичном валу коробки передач. Однако независимо от расположения функции сцепления остаются теми же — при всех условиях обеспечить надежную передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. А это возможно лишь при правильном выборе площади и числа поверхностей трения (т. е. ведущих и ведомых дисков), а также материалов для их изготовления. Поэтому сухое сцепление мотоциклов с четырех- [c.85]

Коэффициент трения ц зависит от материала трущихся поверхностей. Маховик, средний и нажимной диски изготовляют из чугуна. Ведомые диски имеют накладки, выполненные из специальных фрикционных материалов на основе асбеста, либо металлокерамические. Металлокерамические накладки имеют следующие преимущества выше износостойкость и допустимое давление, лучше теплопроводность, меньше толщина и чувствительность к повышению температуры. Основными недостатками металлокерамических накладок являются сложность производства, ремонта и высокая стоимость. В табл. 1-3 представлены основные характеристики современных фрикционных материалов. [c.4]

Манжеты 167... 170 Масса изделия 43 Масштаб 29, 43 Материалы в сечениях 80, 81 Маховики 164 Медь (полосы, листы) 274 Металлы 253 Модули 217 [c.307]

На долю серого чугуна с пластинчатым графитом приходится около 80% общего производства чугунных отливок. Серые чугуны обладают высокими литейными качествами (жидкотекучесть, малая усадка, незначительный пригар металла к форме и др.), хорошо обрабатываются и сопротивляются износу, однако из-за низких прочности и пластических свойств в основном используются для изготовления неответственных деталей. В станкостроении серый чугун является основным конструкционным материалом (станины станков, столы и верхние салазки, колонки, каретки и др.) в автомобилестроении из ферритно-перлитных чугунов делают картеры, крышки, тормозные барабаны и др., а из перлитных чугунов — блоки цилиндров, гильзы, маховики и др. В строительстве серый чугун применяют в основном для изготовления деталей, работающих при сжатии (башмаков, колонн), а также санитарно-технических деталей (отопительных радиаторов, труб). Значительное количество чугуна расходуется для изготовления тюбингов, из которых сооружается туннель метрополитена. Из серого чугуна, содержащего фосфор (0,5%), изготавливают архитектурно-художественные изделия. [c.190]

Из поковок сталей предельно высокой прочности делают, например, стойки шасси и силовой набор самолета, роторы высокооборотных моторов, насосов и центрифуг, маховики-накопители кинетической энергии для тяжелых тягачей. Объем мирового производства таких сталей сравнительно небольшой — до 10 т/год. Но их совершенствование важно и принципиально структурные решения в этой области всегда опережали материалы других классов и впоследствии заимствовались в разработках не только сталей иного назначения, но также и сплавов титана и алюминия. (Так же и создание штучных моторов для Формулы-1 ценою в миллионы долларов окупается опробованием новых технических решений, переносимых затем фирмой на миллионы автомобилей). [c.330]

В тихоходных машинах, особенно—старых конструкций, применяются маховики со спицами (фиг. 21). Материалом маховиков такой конструкции обычно служит серый чугун. [c.511]

В более быстроходных машинах чаще всего применяют маховики с диском вместо спиц (фиг. 22). Материал таких маховиков — серый чугун или стальное литье, иногда — чугун специальных марок, например, модифицированный или высокопрочный. Небольшие маховики изготовляют из стали. Маховики из материалов с пределом прочности свыше 8 кГ/мм следует после отливки отжигать, чтобы снять внутренние напряжения. [c.511]

При испытании фрикционных материалов (сцепления, тормозов и т. п.) необходимо регистрировать температуру, так как от нее в значительной степени зависят свойства этих материалов. Некоторые фрикционные материалы, сохраняя стабильные показатели при нормальной и повышенной температуре, при достижении некоторой критической температуры сразу разрушаются. Таким образом, температуру на поверхности трущихся пар следует измерять в условиях эксплуатации, как наиболее тяжелых для данного механизма, так и характерных для данного автомобиля (эксплуатация в городе, по горным дорогам и т. п.). Температуру необходимо измерять на поверхности, которая наиболее сильно нагревается. Например, в однодисковом сцеплении температура со стороны нажимного диска обычно выше, чем со стороны маховика, из-за меньшей массы нажимного диска по сравнению с массой маховика. [c.298]

Серый чугун. Серый чугун является основным литейным материалом, применяемым в машиностроении. Из серого чугуна отливают станины, различные корпусные детали, кронштейны, маховики, шкивы, рычаги и т. п. Механические свойства отливок из серого чугуна различных марок приведены в табл. 27.1. [c.335]

Пробе на вытяжку по Г(ХТ 10510—63 подвергают листовые материалы, предназначенные для глубокой вытяжки при холодной штамповке. Испытание проводят на специальном приборе (рис. 36, а). На листе, прижатом к матрице 2 прижимным кольцом, при помощи пуансона с шаровым наконечником выдавливается при вращении маховика 4 определенной глубины лунка до появления трещины, наблюдаемой в зеркале 1. Качество листового ма- [c.105]

В левом верхнем углу карты помещены данные о заготовке маховика и его материале, необходимые при выборе режима обработки. [c.157]

Рис. 25. Контейнер КО-3,2И для перевозки автомобильным транспортом и временного хранения на приобъектных складах и порционной выдачи сыпучих теплоизоляционных материалов 1 — люк 2 — маховик 3 — каркас 4 —

В конструкции пресса предусмотрено устройство для предохранения пресса от больших перегрузок. Оно находится в маховике (или тормозном барабане) и представляет собой следующее. Маховик соединен с приводным валом не жестко, а через фрикционные диски (диски с прикрепленным каким-либо фрикционным материалом, например, ферродо). Диск маховика зажат [c.247]

Фрикционные винтовые прессы имеют существенные недостатки громоздкость приводной системы, относительно быстрый выход из строя фрикционных обкладочных материалов, низкий к. п. д. из-за проскальзывания маховика и дисков и др. [c.101]

Опыт применения пространственно-армированных материалов в целях тепловой защиты значительно расширил область их использования используются не только теплозащитные, но и прочностные свойства материалов. Появилась новая область применения материалов, образованных системой ех нитей, — в супермаховиках. Применение современных композиционных материалов в супермаховиках представляет значительный интерес, так как максимальная удельная энергия, которая может быть накоплена в маховике, пропорциональна отношению прочности материала к плотности. Маховики, изготовленные намоткой из однонаправленных материалов, наряду с высокой прочностью в направлении армирования обладают традиционными [c.9]

В практике применяется много различных конструкций маховиков (рис. 10.6). В составных маховиках, включающих такие компоненты, как волокно, проволоку, маталлизирован-ные нити, плотность энергии достигает 20 Вт-ч/кг, но их производству в промышленных масштабах препятствует высокая стоимость нетрадиционных материалов, из которых они изготавливаются. Плотность энергии для маховиков, производство которых экономически приемлемо в настоящее время, приближается к 10 Вт-ч/кг. Современные маховики сравнимы с кислотными свинцовыми аккумуляторными батареями по плотности запасаемой энергии и в зависимости от различных авторских Оценок могут конкурировать с ними й по стоимости. На рис. 10.7 показан относительно дешевый маховик с ободом, изготовленным из стальной проволоки. Этот маховик может аккумулировать примерно 1 кВт-ч энергии при частоте вращения 15 000 мин-. Маховики из волоконных материалов имеют также то преимущество, что при разрушении они превращаются в массу спутанных волокон, [c.248]

Несмотря на то, что наиболее рациональной формой маховика как аккумулятора энергии является диск равной прочности [1, 4], наиболее перспективной формой его следует считать, по-видимому, тонкий обод, так как это позволяет изготовлять его из наиболее прочных волокнистых или слоистых материалов — лент [2], волокон из материалов с высокой удельной прочностью [3]. Подобные маховики способны накопить, согласно расчету, энергию, соизмеримую с полезной энергией горючего даже без учета веса, двигателя внутреннего сгорания. Между тем, прочностно-энерге-тический расчет таких маховиков, производимый обычными методами, дает большую погрешность, связанную со значительным удлинением высокопрочного материала при нагружении. Этому способствует как высокая прочность волокон, так и малый модуль упругости некоторых из них (например, изготовленных из волокна SiOa). Удлинение обода маховика вызывает изменение момента инерции, а следовательно, и запаса энергии в нем, что ведет к дальнейшему возрастанию напряжений и т. д. [c.28]

Материалы к о ж а, феродо или прорезиненная ткань по стали или чугуну применяются преимущественно в виде набоек, в частнрсти, на колодки в колодочно-ремённых передачах, на маховики —во фрикционно-винтовых прессах и т. д. Приме- [c.404]

ОНИ применяются в условиях, возможно ближе соответствующих эксплоатационным. Некоторые данные о лабораторных машинах и методах испытаний материалов для сцеплений и тормозов см. [36]. На фиг. 119 приведена в качестве примера схема машины Брискина (НАМИ) для испытаний на изнашивание тормозных обшивок. Вращение маховика 1 доводится до определённой угловой скорости электромотором 2, который затем выключается. [c.204]

Максимально возможные величины динамических нагрузок в трансмиссии автомобиля могут иметь место при повышенных величинах коэффициента сцепления колес с дорогой и при значительно более высоких числах обооотов коленчатого вала двигателя. В этих случаях возможны поломки деталей трансмиссии. Характеристика динамического нагружения трансмиссии позволяет выявлять влияние на величины динамических нагрузок в трансмиссии различных конструктивных изменений, а именно влияние уменьшения жесткости трансмиссии путем введения резиновых упругих муфт различной конструкции, уменьшения момента инерции маховика двигателя, изменение величины свободного хода педали муфты сцепления, применение фрикционных материалов с более высоким коэффициентом трения при сохранении прежнего момента трения муфты сцепления, изменение передаточного числа главной передачи, применение на автомобиле шин другого размера и модели и т. д. (фиг. 2). Как уже указывалось выше, разработанная методика испытания автомобилей для получения характеристикидинамического нагружения трансмиссии предусматривает испытание автомобиля в несколько искусственных условиях — на режиме трогания путем резкого включения муфты сцепления. [c.250]

Интересно также криогенное подвешивание маховиков. Принцип такого подвеса основан на использовании явления сверхпроводимости некоторых материалов при весьма низких температурах. Если тело из сверхпроводящего материала поместить в магнитное поле при низкой температуре, на его поверхности возникнут токи, препятствующие проникновению магнитного поля внутрь тепа. Тело повиснет в магнитном поле, не требуя для своей поддержки механической опоры. Маховик в этом случае изготовляется из титана, покрытого тонким слоем ниобия. В корпусе, где он вращается, поддерживается глубокий вакуум и температура—269°. Магнитное поле создается током, протекающим по трем парам сверхпроводянтих обмоток. [c.99]

Маховики, изготовленные из слоисто-волокнистых композиционных материалов высокой прочности, накапливающие энергию с гораздо большей плотностью, чем обычные монолитные, и обладающие безопасным разрывом, получили название супермаховиков. Идея и устройство безопасного витого маховика — супермаховика — были заявлены независимо и практически одновременно в СССР и США в мае 1964 г. автором книги и в январе 1965 г. американцем Т. Рейнхартом. Первая публикация по этому вопросу относится к 1965 г. Надо заметить, что витые маховики известны с 1883 г., но по устройству и достигаемой цели они не имели отношения к супермаховикам. [c.102]

Любой маховик при вращении растягивается, увеличивая свою инертность. Однако если у монолитных маховиков удлинения при вращении микроскопичны, то ободы, навитые из высокопрочных волокон, растягиваются при вращении почти как резиновые. Это объясняется тем, что у многих высокопрочных волокнистых материалов наряду с ВЫС0К011 прочностью довольно низок модуль упругости. [c.121]

Табпкца6.17. Сравнение энергии, запасаемой маховиками из различных материалов [28] [c.238]

Снижение веса проектируемого двигателя при одновременном повышении его качества может быть достигнуто лишь при тщательном анализе конструкции всех его узлов и деталей. Это снижение может быть осуществлено путем форсирования рабочего процесса двигателя, а также уменьшением веса отдельных его деталей за счет, главным образом, усовершенствования методов их обработки и применения материалов повышенного качества. Наиболее значительное снижение веса может быть получено за счет сочетания малого отношения S/D с V-образным расположением цилиндров, рационального уменьшения веса литых деталей (блок-картер, головка блока, маховик) и применения легких сплавов. Так, например, удельный вес двенадцатицилиндрового V-образного дизеля Д-12, имеющего блок-картер и головки блока из алюминиевого сплава, составляет всего = 1,5 кПл. с. (20 н/квт). Большинство остальных деталей этого двигателя изготовляется из высоколегированных сталей, а поршни штампуются из дюралюминия. [c.28]

Материалы. Чугун ы. Наиболее распространенным материалом для изготовления деталей двигателя является чугун, что объясняется его высокими литейными качествами, хорошей обрабатываемостью, удовлетворительными антифрикционными свойствами и дешевизной. Чугуны также обладают относительно высокой усталостной прочностью и малой чувствительностью к дефектам (надрезам, рискам, задирам) на обработанных поверхностях. Из серых чугунов марок СЧ 44, СЧ 40, СЧ 15-32 и СЧ 32 изготовляют блок-картеры автомобильных и тракторных двигателей. Твердость готовых блок-картеров по Бри-неллю НВ 160-Ь-220. Из серых же чугунов отливают головки блоков, крышки коренных подшипников и другие детали. Твердость чугунных головок тракторных двигателей после обработки НВ 179- 255. Маховики и толкатели изготовляют из серых и сталистых чугунов, сухие и мокрые гильзы — из легированных чугунов. В частности, цилиндровые гильзы двигателей ГАЗ изготовляют из кислотоупорного высоколегированного чугуна с аустенитной структурой, двигатели ЯАЗ — из хромоникелевого чугуна. Поверхностная твердость сухих гильз НВ 1564-197, мокрых гильз после термической обработки НВ 3634-444. [c.38]

Долговечность бесконечных лент при ленточном шлифовании и полировании во многом зависит от свойств ведуш,их роликов, так как они передают крутящий момент с электропривода станка на ленту, определяют предварительное натяжение ленты и КПД передачи. Для этого ведущие ролики должны обладать определенной массой и высокой надежностью сцепления с основой ленты. Масса ведущего ролика в ленточно-шлифовальных и полировальных станках обычно выполняет роль маховика и определяет плавность работы бесконечной ленты и всего ленточного механизма. Надежность сцепления обычно обеспечивается варьированием угла охвата и обрезиниванием рабочей поверхности роликов. Применяются также бочкообразные или двухконусные ролики, формы которых приведены на рис. 8.1, б—ж. Для уменьшения перегрузки краев и повышения стойкости лент авторами разработана конструкция ведущих роликов переменной жесткости из фрикционных материалов. С этой целью ролик выполняют наборным из нескольких дисков 1—4, закрепленных на общей ступице 5 (рис. 8.4,6). Диски изготовляют из высокофрикционных материалов различной жесткости (резины разной твердости, полиуретана и т. д.). При этом диск 1 имеет наибольшую, а диски 4 наименьшую жесткость (по сравнению с досками 2, 3), т. е. жесткость ролика уменьшается от его середины к краям. В этом случае эпюра напряжений в поперечном сечении абразивной ленты будет иметь вид, указанный на рис. 8.4,6. Снижение напряжений по краям ленты по сравнению с напряжениями в ленте на ролике одной постоянной жесткости (рис. 8.4, е) объясняется тем, что под действием приложенной нагрузки Н края ленты могут смещаться в направлении приложенной силы вследствие большой податливости ролика в местах его контакта с краями ленты. [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...