Двигатели Маховики

Поршень совершает возвратно-поступательное движение в результате давления, оказываемого на него продуктами сгорания вводимого в цилиндр газового или мелкораспыленного жидкого топлива, отталкивающими при расширении поршень по направлению к валу,-и под воздействием надетого на вал двигателя маховика, силы инерции которого заставляют поршень возвращаться в исходное положение. [c.70]

Если энергетическая природа часов была скрыта за их назначением, то водяные (ветряные) колеса быстро перешагнули границу устройств для размола зерна и стали применяться как универсальный двигатель в горном, кузнечном, металлургическом, лесопильном и других производствах. С мельницей появился на свет и инерционный двигатель — маховик, введенный для устранения неравномерности вращения водяных колес как аккумулятор энергии. На базе водяных и ветряных двигателей начались научно-технические исследования элементов крупных машин. [c.46]

В двухтактных двигателях маховик — составная часть коленчатого вала, в четырехтактных отечественных — это чугунный диск, в котором размещается сцепление. [c.20]

Наиболее надежным способом оценки упругих свойств коленчатого вала является определение коэффициентов жесткости его участков по результатам статических или динамических испытаний вала [3] Первые состоят в определении общей крутильной жесткости коленчатого вала при воздействии на него статического момента. При динамических испытаниях коленчатого вала определяется частота резонансных колебаний динамической системы двигатель — маховик, порождаемых низшей собственной формой колебаний системы и главными гармониками возмущающих мо- [c.325]

Вращению маховика всегда препятствует момент сопротивления М , обусловленный неизбежными силами трения в его опорах. В условиях невесомости моменты трения меньше, чем в земных условиях. Однако при угловых эволюциях аппарата в опорах двигателя-маховика возникнут моменты сил сухого трения, пропорциональные динамическим реакциям, действующим на эти опоры. Если маховик разгоняется, то момент сопротивления направлен против момента двигателя Мд, а если тормозится, то согласно с моментом Мд. [c.184]

Маховик с переменным моментом инерции облегчает реализацию линейных законов управления. Так, для введения в систему стабилизации условий скорости собственного вращения с двигателем-маховиком линейного закона управления, содержащего угол и производную от угла, необходимо, чтобы [c.190]

Для того, чтобы шире применять положительные качества той или иной. системы, используют принцип создания комбиниро,ванных СУС. Например, системы с двигателями-маховиками или гироскопическими исполнительными органами на Бремя их насыщения заменяют системой с реактивными соплами. [c.16]

Стабилизация космических аппаратов при помощи двигателей-маховиков [c.47]

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕ/Л УГЛОВОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВИГАТЕЛЕЙ-МАХОВИКОВ [c.47]

Системы угловой стабилизации с двигателями-маховиками строятся по принципу замкнутых систем автоматического регулирования. Конструктивная простота в сочетании с достаточно высокой точностью объясняют тот факт, что эти системы одни из первых нашли практическое применение. Основными недостатками систем с двигателями-маховиками являются ограниченный ресурс и способность входить. в режим насыщения. Первый недостаток объясняется наличием трущихся частей (подшипники привода и маховика), второй — максимально допустимой скоростью вращения. [c.47]

Основными режимами работы систем с двигателями-маховиками являются [c.47]

Рис. 3.1. Схема одного канала системы угловой стабилизации с двигателем-маховиком

Для компенсации постоянно действующего момента маховик должен постоянно разгоняться. После того как скорость маховика достигнет предельного значения, моменту Mz ничто не будет препятствовать отклонять аппарат по углу тангажа, т. е. система входит в режим насыщения. Вернуть ее в рабо чее состояние можно только при помощи других исполнительных орга нов, например реактивных сопел или электрических катушек. Начало режима насыщения определяется при помощи тахогенератора (ТГ), установленного на валу двигателя маховика. [c.48]

При законе управления (3.12) как аппарат, так и маховик совершают незатухающие колебания. С точки зрения точности стабилизации такое движение КА нежелательно. В этом режиме маховик и обслуживающая его аппаратура будут постоянно находиться в рабочем состоянии, что в конечном счете может отрицательно повлиять на ресурс системы угловой стабилизации. Наоборот, с энергетической точки зрения колебательный -режим может оказаться целесообразным, если учесть возможность переключения двигателя-маховика в режим генератора при его торможении. [c.51]

Рис. 3.3. Область устойчивости системы с двигателем-маховиком в системе координат

Определим энергетические затраты для рассмотренных режимов системы угловой стабилизации с двигателями-маховиками. Выражение для потребной мош,ности имеет вид [c.54]

Системы с двигателями-маховиками среди всех типов СУС отличаются очень сильными гироскопическими и инерционными перекрестными связями. Поэтому совместное исследование трех каналов не дает возможности получить простых аналитических зависимостей, описывающих характер движения космического аппарата, снабженного двигателями-маховиками. В работе [1] сделана попытка такого исследования. Однако такие задачи удобнее всего решать с применением вычислительной техники, имея конкретные параметры системы и объекта стабилизации. [c.55]

НЕЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ С ДВИГАТЕЛЯМИ-МАХОВИКАМИ [c.55]

Допустим, что чувствительные элементы системы угловой стабилизации имеют релейные характеристики (см. рис. 1.11), а двигатель-маховик в состоянии прикладывать к аппарату только три [c.55]

Таким образом, изображающая точка будет двигаться параллельно оси абсцисс до встречи с линией переключения = Физически это соответствует вращению КА по инерции с выключенным приводом маховика. На линии переключения ИКВ включится двигатель маховика на торможение с таким расчетом, чтобы создать ускорение — W [c.56]

Для заданных значений период автоколебаний равен 200 с. Если частоту собственных колебаний линейной системы с двигателями-маховиками определить из условия [c.61]

Время прецессии гироскопа от положения, соответствующего Р = 0, до р=1Рн, где Рн — допустимый угол отклонения гироскопа, при котором работоспособность системы остается удовлетворительной (угол насыщения), называется временем насыщения. Как и для систем угловой стабилизации с двигателями-маховиками способность гироскопических )систем входить в режим насыщения относят к их серьезным недостаткам. [c.79]

СРАВНЕНИЕ ПО ЭНЕРГОЕМКОСТИ И ВРЕМЕНИ НАСЫЩЕНИЯ ГИРОСКОПИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ С ДВИГАТЕЛЯМИ-МАХОВИКАМИ [c.99]

Гироскопическая система после окончания разворота не нуждается в потреблении энергии на гашение приобретенной скорости. Данное отличие приводит к тому, что система с двигателями-маховиками может оказаться менее точной, более сложной при реализации коммутационной аппаратуры, а также более инерционной. [c.101]

Выбор закона управления канала тангажа зависит от типа космического аппарата и требований, предъявляемых к нему. Так, для спутника-колеса очень важно стабилизировать не только скорость его вращения, но и угловое положение оси 0Y в каждой точке орбиты. Очевидно, что в этом случае система управления должна строиться по замкнутому /принципу с непрерывным регулированием и д. В ряде случаев не исключена воз можность использования в этой роли нелинейных систем стабилизации угловой скорости с двигателями-маховиками. При анализе работы контура тангажа в режиме стабилизации узлового положения вращающегося КА могут быть применены основные теоретические положения предшествующего раздела. [c.160]

Момент , развиваемый двигателем маховика, равный моменту [c.110]

ЭНЕРГИЯ, ПОТРЕБЛЯЕМАЯ ДВИГАТЕЛЯМИ МАХОВИКОВ [c.112]

Допустим, что управление двигателем маховика осуществляется от астатического гироскопа 10 и датчика угловой скорости И (рис. 6.1). Момент, развиваемый двигателем = kl. [c.114]

В городском цикле движения автомобиля до 50% времени двигатель работает на токсичных нетяговых режимах, холостом ходу и в режиме торможения. Возможно полное отключение двигателя на данных режимах, как это сделано в так называемой системе старт—стоп , разработанной фирмой Фольксваген [30]. Между двигателем и коробкой передач последовательно расположено стартовое сцепление /, маховик 2 и обычное сцепление 3 (рис. 34). При переходе двигателя с тяговых режимов на нетяговые автоматически отключаются обе муфты сцепления, выключается зажигание двигателя, маховик вращается с первоначальной скоростью, имеется определенный запас кинетической энергии. При необходимости дальнейшего разгона авто-.мобиля включается стартовое сцепление, и двигатель запускается от вращающегося маховика. Экономия топлива в городском цикле достигает 25%, а выбросы СО и СпНт уменьшаются пропорционально доле выбросов нетяговых режимов в балансе ездового цикла. [c.63]

Космический аппарат вращается с угловой скоростью Q o. Определить, какую полную работу должен совершить двигатель маховика М, чтобы остановить вращение космического аппарата, считая, что вращение последнего происходит вокруг поступательно перемещающейся оси, проходящей через его центр масс. Ось вращения маховика совпадает с осью вращения аппарата Julo — моменты инерции маховика и аппарата (вместе с маховиком) относительно общей оси вращения. В начальный момент угловая скорость маховика равна угловой скорости аппарата. [c.396]

Сравним оптимальное управление с простейшим способом стабилизации угловой скорости машинного агрегата — установкой маховика на выходном валу двигателя. Маховик с моментом инерции /мх создает управляющий момент U == —/ v, который, вообще говоря, не совпадает с оптимальным управлением. Определим ЗНЭ.ЧвНИ6 JuTi минимизирующее функционал (21.15), т. е. найдем оптимальное значение момента инерции маховика по выбранному выше критерию. При этом ограничимся для простоты случаем гармонического возмущения предположим также, что Р = О, г = 0. Из выражений (4.64) и (4.68) получаем [c.323]

Пример 10. Способом последовательных приближений приближенно определить собственные частоты шестимассовой системы (рис. 11,38, а). Система представляет собой уточненную по сравнению с примером 8 судовую дизельную установку и состоит из дисков 1—6, к которым приведены кривошипы двигателей, маховика 7 и гребного винта 8 с присоединенными массами гребного вала и воды. Данные системы [c.98]

Благодаря большой податливости соединительных валов (между двигателем и передачей) и валов самой передачи частота двухузловых колебаний близка к частоте одноузловых колебаний системы двигатель — маховик. Частоту этих колебаний необходимо иметь настолько большой, чтобы она была выше бПтах для шестицилиндровых и для восьми- [c.528]

Новейшей рекуперативной системой с маховиком для автобусов является система фирмы Бош (ФРГ). Маховик диаметром 0,5 м вращается в вакуумном корпусе с частотой 12 тыс. об/мин. Он соединен с двигателем автомобиля через дифференциал и двухскоростную планетарную коробку передач. Трансмиссия включает в себя также две обратимые гидромашины, обеспечивающие бесступенчатое изменение передаточного числа, что очень важно для привода с маховиком. Мощность от двигателя передается на ведущую ось механической трансмиссией, а от маховика — гидромашинами. При достаточном запасе энергии в маховике ои движет автобус вместе с двигателем если же доля мощности маховика падает ниже 25% по сравнению с мощностью двигателя, маховик отключается и движение продолжается только двигателем. Управление этими процессами обеспечивается микрокомпьютером. Масса стального маховика 104 кг. Но разрабатывается для ЭТ011 цели супермаховик, который будет весить всего 24 кг и вращаться с частотой 28 тыс. об/мин при том же запасе энергии (1,5 кВт-ч). [c.71]

Таким же приемом неред1 о пользуются трактористы. Если крутящего момента двигателя не хватает для преодоления какого-либо большого сопротивления, они отсоединяют двигатель от трансмиссии, разгоняют двигателем маховик на конце коленчатого вала и резко включают муфту. Маховик, обладая большой инерцией вращения, создает в трансмиссии момент такой величины, какой только может передать муфта. Трактор при этом преодолевает довольно большие сопротивления, гораздо большие, чем те, которые может осилить двигатель. [c.87]

Постоянная компенсация уменьшения скорости собственнога вращения КА должна достигаться за счет увеличения скорости вращения маховика Это увеличение не может быть безграничным из-за предельных возможностей электрического двигателя и допустимого предела прочности материала маховика. В итоге наступит так называемое насыщение маховика и система утратит работоспособность. С целью возвращения системы в рабочее состояние необходимо иметь дополнительную систему разгрузки с исполнительными органами типа реактивных сопел. В этом заключается существенный недостаток системы с двигателями-маховиками. [c.179]

Управляющие моменты могут быть также созданы при п0хМ0Щ1Г гироскопов. Предположим, что на борту КА установлен двухсте пенной гироскоп с кинетическим моментом Н (рис. 1.9). Для определенности будем считать, что ось прецессии гироскопа сов падаег с осью ОХ, а вектор Н в исходном положении лежит в плоскости орбиты. Совместно с корпусом аппарата такая механическая система образует трехстепенной гироскоп, причем роль наружной рамки выполняет корпус. Одно из свойств трехстепенного гироскопа заключается в прецессии под действием приложенного к нему момента внешних сил. Это означает, что для создания управляющего момента достаточно к оси прецессии двухстепенного гироскопа приложить момент двигателя-маховика под действием кото- [c.12]

Рулевым органам в космической технике уделяют значительно большее внимание, чем это имеет место у наземных подвижных объектов. По типу рулевых органов классифицируют системы угловой стабилизации (СУС) с двигателями-маховиками (ДМ), с гироскопическими исполнительными црганами (ГИО), с момент-ным магнитоприводом (ММ), с реактивными соплами (P ), гравитационные, аэродинамические и СУС типа солнечный парус . [c.13]

Рассмотрим линейную систему угловой стабилизации с двигателями-маховиками с позиций теории автоматического регулирования. Полагая датчик угла и усилитель безынерционными звеньями, их передаточные функции представрш в виде [c.52]

Для вывода систем угловой стабилизации с двигателями-маховиками из режима насыщения и возврата в рабочее состояние используем активные и полупассивные системы угловой стабилизации. Для этой же цели принципиально можно применять пассивные системы, однако малые стабилизируюпдие моменты ограничивают их применение. [c.62]

В работе [20] подробно исследованы вопросы, связанные с использованием по-лупассивной магнитной системы разгрузки двигателей-маховиков. Преимущество такой системы заключается в том, что время существования КА не ограничивается возможностями запаса рабочего тела. [c.63]

Принцип действия системы магнитной разгрузки двигателей-маховиков заключается в следующем. При необходимости частичного или полного сброса кинетического момента Ям маховика 1 (рис. 3.7) усилитель-преобразователь (УП) по команде тахогене-ратора (ТГ) выработает сигнал на включение системы разгрузки. Однако этой команды недостаточно для того, чтобы перевести маховик в режим торможения. Действительно, если угол а между вектором магнитной индукции В катушки 2 и вектором магнитного поля Земли Be равен нулю, то управляющий момент магнитной системы, определяемый как [c.63]

Гироскопические системы и системы с двигателями-маховиками по механическим свойствам близки друг к другу, поэтомуцеле-сообразно дать приближс нное сравнение этих систем по двум критериям энергетическим затратам и времени насыщения. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...