Инструменты и расчеты

Металлические конструкции разной степени сложности сегодня являются неотъемлемыми атрибутами любого производственного процесса. Некоторые из них предназначены для решения специфических задач.
Вращаясь, маховик приводит в движение и окружающие слои воздуха. Вокруг быстро вращающегося маховика чувствуется движение воздуха, ветерок, как от включенного вентилятора. На это, естественно, уходит энергия, а потери или сопротивления на создание «ветерка» называются аэродинамическими, или вентиляционными. Кроме вентиляционных есть потери энергии и в опорах — подшипниках, зависящие от типа опор.
На основе центробежных аккумуляторов можно сконструировать маховичные двигатели с различными свойствами, необходимыми для той или иной машины. Центробежным аккумулятором можно плавно разгонять машину и, наоборот, тормозить, аккумулируя ее кинетическую энергию.
Особенно большие перспективы для маховиков открывают «сверхматериалы», предсказанные (и рассчитанные) профессором А. В. Степановым. По его данным, плотноупакованная модификация углерода может иметь прочность во столько раз большую по сравнению с алмазом, во сколько раз сам алмаз прочнее обыкновенного угля.
Несмотря на то, что разновидностей супермаховиков существует достаточно много, их можно разбить на два основных типа: стержневые и ободковые. Стержневой супермаховик принципиально представляет собой стержень, вращающийся вокруг оси, перпендикулярной к его продольной оси. Ободковый же супермаховик, как и традиционный, вращается в своей плоскости вокруг центральной оси.
Чем дальше виток ленты расположен от центра, тем сильнее он напряжен. Стало быть, первым разорваться может только этот внешний виток. К тому же он ослаблен креплением к предпоследнему витку склейкой и т. д. А, разрываясь, отслоившийся конец ленты тотчас же прижимается к внутренней поверхности кожуха и активно трется об нее, автоматически тормозя маховик.
Несколько неожиданным материалом для маховиков кажется дерево или бумага. Но по данным американских ученых маховики из дерева, фанеры, склеенной в несколько слоев бумаги эффективнее стальных маховиков по плотности энергии и значительно дешевле их.
Как известно из физики, любое движущееся тело является носителем кинетической энергии. Тела могут двигаться по-разному: поступательно, вращательно, произвольно в плоскости, вращаться вокруг неподвижной точки (как, например, волчок), двигаться произвольно в пространстве. Самый простой вид движения — поступательное.
Маховики практически свободны от каких-либо вредных выделений при работе, что чрезвычайно важно с экологической точки зрения, очень актуальной в наше время. Уже сегодня маховичные аккумуляторы могли бы применяться с большей эффективностью, чем двигатели других типов, на общественном городском транспорте (автобусах и рельсовых машинах), внутризаводском транспорте, транспорте специального назначения (аэродромном, почтовом, прогулочном, рудничном и троллейном), в энергосистемах кратковременного действия, ручном инструменте и во многих других случаях.
В условиях динамически развивающихся экономик довольно остро продолжает стоять проблема электроснабжения не только промышленных объектов, но и городов, населённых пунктов, инфраструктуры. Одним из важнейших звеньев в структуре энергоснабжения являются комплектные трансформаторные подстанции. В зависимости от типа и назначения они используются на всём протяжении передачи электричества от производителя до потребителя.