Маховик

Маховик – вращающийся элемент какого-либо механизма, для которого характерно наличие добавочного момента инерции. Маховик предназначен для обеспечения уменьшения коэффициента неравномерности движения механизма. Маховик обычно выполняют в виде массивного сплошного диска или шкива с тяжелым ободом и спицами. Маховик в процессе работы всего механизма аккумулирует энергию при увеличении угловой скорости и отдает ее при уменьшении скорости. Маховики применяются в таких механизмах, как полуавтоматические пресс-ножницы для резки листовой полосовой стали, шахтный подъемник и др.

Если рассмотреть процесс движения маховика за один период установившегося движения t ц и при этом пренебречь инерцией звеньев механизма (в котором установлен маховик), то получают уравнение движения механизма следующего вида:

(Jм ω2max) / 2 – (Jм ω2min) / 2 = А

где JM – момент инерции маховика; А изб – избыточная работа на участке между экстремальными значениями угловой скорости ωmax и ωmin.

Полагая далее:

Jм (ωmax – ωmin) × (ωmax + ωmin) / 2 = Аизб.

и с учетом того, что средняя скорость ωс = (ωmax + ωmin), а отношение (ωmax – ωmin) / ωc равно коэффициенту неравномерности движения механизма (какого-либо), получается J = Аизб/ (δ – ω2c).

Если к механизму подключен двигатель (электрический или внутреннего сгорания) через передачу, то момент инерции маховика может быть уменьшен на величину JД i 2, где JД – момент инерции ротора двигателя, i – передаточное отношение – отношение угловых скоростей, ротора двигателя и маховика. Jм может быть пересчитан, если маховик установлен на валу передачи, не являющемся звеном приведения. В этом случае J3M = J2M(ω2 / ω3), где индекс 2 относится к звену, для которого проведен расчет, 3 – к звену, на котором установлен маховик.