Funktionsprinzip des Schwungrades
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Während des Arbeitsprozesses der mechanischen Presse, des Kolbenkolbenkompressors und des Verbrennungsmotors ändern sich die Antriebskraft und der Prozesswiderstand häufig periodisch. In Bezug auf einen bestimmten Arbeitszyklus einer Maschine kann die Maschine, da die Antriebskraft und die Widerstandsarbeit gleich sind, einen stabilen Betrieb aufrechterhalten, aber während eines stabilen Betriebs sind das äquivalente Antriebsmoment und das äquivalente Widerstandsdrehmoment auf der Hauptwelle im Allgemeinen gleich nicht immer gleich. Wenn das äquivalente Antriebsmoment größer oder kleiner als das äquivalente Widerstandsdrehmoment ist, gibt es 0010010 "Überschussarbeit 0010010 "; oder 0010010 "Defizitarbeit 0010010 ". Die Zunahme oder Abnahme der kinetischen Energie beschleunigt oder verlangsamt den Betrieb der Maschine, was zu periodischen Geschwindigkeitsschwankungen führt. Die Geschwindigkeitsschwankung während des stabilen Betriebs der Maschine beeinflusst die Prozessqualität der Maschine. Beispielsweise verursacht die Drehzahlschwankung der Hauptwelle der Lichtmaschine, die vom Dieselmotor angetrieben wird, die Wellenformverzerrung der Wechselspannung; Die übermäßige Drehzahlschwankung des vom Wechselstrommotor angetriebenen Scherers verschlechtert den Betriebszustand des Motors.ω max,ω min undω m werden verwendet, um die maximale, minimale und durchschnittliche Winkelgeschwindigkeit der Hauptwelle in der stabilen Betriebsstufe der Maschine darzustellen. Der Koeffizientδ = (ω max -ω Mindest) /ω M kann als Index verwendet werden, um die Gleichmäßigkeit der Geschwindigkeit zu messen. Der zulässige Geschwindigkeitsungleichmäßigkeitskoeffizient einiger Maschinen ist in der beigefügten Tabelle angegeben.
Die kinetische Energieänderung der Maschine in jedem stabilen Betriebszyklus ist ein fester Wert. Der Einbau von Schwungrädern kann die Trägheitsparameter der Maschine erhöhen, so dass die Geschwindigkeitsschwankungen beim Speichern und Freigeben der festen kinetischen Energie verringert werden können. Der Einbau von Schwungrädern in Stanz-, Scher- und anderen Maschinen kann ebenfalls die Kapazität der Antriebsmaschine verringern. Der Prozesswiderstand dieser Art von Maschinen ist sehr groß. Es ist unwirtschaftlich, eine Kraftmaschine mit großer Kapazität entsprechend einem so großen Widerstand zu wählen. Diese Art von mechanischem Prozesswiderstand ist jedoch groß und die Einwirkzeit ist sehr kurz, sodass beim Einbau des Schwungrads eine Antriebsmaschine mit geringerer Kapazität ausgewählt werden kann, damit sie die meiste Zeit ohne Prozess Energie im Schwungrad speichern kann Widerstand und Freisetzung von Energie aus dem Schwungrad in der kurzen Zeit des Prozesswiderstands, wodurch die Antriebsmaschine den Widerstand überwinden kann.
Das Schwungrad kann auch als Stromquelle im Notfall oder bei kurzfristigem und schnellem Energieverbrauch in der Bremsinspektionsvorrichtung verwendet werden. Zusätzlich kann das Schwungrad zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden.
Um das mechanische Gewicht zu verringern, sollte das Schwungrad mit höherer Geschwindigkeit auf der Welle installiert werden und die Massenverteilung des Schwungrads sollte weit von der Drehachse entfernt sein. Daher ist das Radrahmenschwungrad mit großem Flansch weit verbreitet, und das mit Baustahl geschweißte Speichenplattenschwungrad ist ebenfalls weit verbreitet. Bei langsamen und schweren Dieselmotoren werden häufig geteilte und zusammengebaute Schwungräder verwendet. Bei einigen Maschinen kann die ordnungsgemäße Erhöhung des Trägheitsmoments von Riemenscheibe und Zahnrad auch die Rolle des Schwungrads spielen. Bei der Konstruktion des Schwungrads muss die Flanschzugspannung berücksichtigt werden, die durch die Zentrifugalkraft beim Drehen des Schwungrads verursacht wird. Im Allgemeinen wird das Verfahren zum Begrenzen der Umfangsgeschwindigkeit verwendet, um die Größe der Zugspannung im Flansch zu steuern. Die Zyklusgeschwindigkeit des Radspeichenschwungrads aus Gusseisen muss weniger als 25-35 m / s betragen, die des Schwungrads aus Stahlguss muss weniger als 50 m / s betragen und die des Schwungrads aus Scheibengussstahl darf nicht mehr als 50 m / s betragen. {4}} m / s. Das Design und die Anwendung von Schwungrädern gehören zum Forschungsinhalt der mechanischen Dynamik. Wenn ein Schwungrad mit häufigem Starten in die Maschine eingebaut ist, muss das Schwungrad über die Kupplung mit der rotierenden Welle verbunden werden, um die Start- und Stoppzeiten zu verkürzen