Прочность маховикаВ пределе увеличение числа спиц привело к замене их диском и возникновению маховика новой формы — обода с диском. Поначалу, конечно, были споры: диск, хотя и «поддерживает» обод, весит больше, чем спицы. Что выгоднее: увеличивать прочность обода, но и вес маховика, или иметь меньшую прочность, но и меньший вес?Попробовали — отлили маховики из одного и того же материала, взвесили, раскрутили до разрыва в специальной бронированной камере и, измерив количество накопленной энергии в момент разрыва, разделили его на массу маховика. Полученная величина плотности энергии однозначно подтвердила преимущества обода с диском. Маховики такого типа надолго завоевали первенство и применялись в конце прошлого — начале нашего века для накопления весьма больших энергий (например, в боевых торпедах). Но как маховик выгоднее всего диск особой формы, так называемый диск равной прочности, который развивает максимальную плотность энергии — втрое выше, чем диск с малым отверстием, и вдвое выше, чем самый тонкий обод. И расчеты, и экспериментальные данные показали, что для изотропного (с одинаковыми механическими свойствами во всех направлениях) материала, каким являются металлы, диск равной прочности — самая выгодная форма, обеспечивающая предельную плотность энергии. Если охарактеризовать форму маховика коэффициентом эффективности (как это и делается при расчетах) и присвоить диску равной прочности максимальный коэффициент, то диск с очень малым центральным отверстием получит 0,3; тонкий обод — 0,5; диск без отверстия — 0,6; диск равной прочности с ободом — между 0,6 и 1 в зависимости от величины обода. Диск равной прочности, конечно, сложен в изготовлении (хотя его форму с успехом заменяют похожей, но более простой гиперболической), не терпит никаких отверстий, раковин, волосовин, особенно в центре, эффективен только при весьма высокой окружной скорости, но зато обеспечивает минимальный вес при данном запасе энергии. А это немаловажно и часто играет решающую роль при выборе силового агрегата. Маховик можно изготовить как из тяжелых материалов с большим удельным весом, так и из легких: и из свинца, и из алюминия. С первого взгляда кажется, что чем тяжелее маховик, тем больше плотность энергии в нем. Но это предположение в большинстве случаев неверно. Дополнительная информация: для обеспечения в загородном доме стабильного отопления без перепадов температурного режима необходима качественная изоляция труб отопления, которая максимально снижает теплопотери. Изоляция может выполняться из органических, неорганических или смешанных материалов. |
||
