Princípio de funcionamento do volante
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No processo de trabalho da prensa mecânica, compressor de pistão alternativo e motor de combustão interna, a força motriz e a resistência do processo geralmente mudam periodicamente. Em termos de um certo ciclo de trabalho de uma máquina, porque a força motriz e o trabalho de resistência são iguais, a máquina pode manter uma operação estável, mas no processo de operação estável, o torque de acionamento equivalente e o torque de resistência equivalente no eixo principal são geralmente não é igual em todos os momentos. Quando o torque de acionamento equivalente for maior ou menor que o torque de resistência equivalente, haverá 0010010 “trabalho excedente 0010010 ”; ou 0010010 trabalho deficitário 0010010 . O aumento ou diminuição da energia cinética irá acelerar ou desacelerar a operação da máquina, resultando em flutuações periódicas da velocidade. A flutuação de velocidade durante a operação estável da máquina afetará a qualidade do processo da máquina. Por exemplo, a flutuação de velocidade do eixo principal do alternador acionado pelo motor diesel causará a distorção da forma de onda da tensão CA; a flutuação excessiva da velocidade do cortador acionado pelo motor CA piorará a condição de trabalho do motor.ω max,ω min eω m são usados para representar a velocidade angular máxima, mínima e média do eixo principal no estágio de operação estável da máquina. O coeficienteδ = (ω max -ω min) /ω M pode ser usado como índice para medir a uniformidade da velocidade. O coeficiente de não uniformidade de velocidade permitido de algumas máquinas é mostrado na tabela em anexo.
A mudança de energia cinética da máquina em cada ciclo de operação estável é um valor fixo. A instalação dos volantes do motor pode aumentar os parâmetros de inércia da máquina, para reduzir a flutuação da velocidade ao armazenar e liberar a energia cinética fixa. A instalação de volantes em estamparia, cisalhamento e outras máquinas também pode reduzir a capacidade da máquina elétrica. A resistência ao processo deste tipo de maquinaria é muito grande. Não é econômico escolher uma máquina elétrica de grande capacidade de acordo com uma resistência tão grande. Mas esse tipo de resistência ao processo mecânico é grande e o tempo de ação é muito curto; portanto, uma máquina elétrica com menor capacidade pode ser selecionada quando o volante estiver instalado, para que possa armazenar energia no volante na maioria das vezes sem processo resistência e libere energia do volante no curto período de resistência ao processo, ajudando a máquina a superar a resistência.
O volante também pode ser usado como fonte de energia em caso de emergência ou consumo de energia a curto prazo e rápido no dispositivo de inspeção do freio. Além disso, o volante pode ser usado para dirigir o veículo.
Para reduzir o peso mecânico, o volante deve ser instalado no eixo com maior velocidade e a distribuição de massa do volante deve estar longe do eixo de rotação. Portanto, o volante do quadro da roda com flange grande é amplamente utilizado, e o volante da placa de raios soldado com aço estrutural também é amplamente utilizado. Para motores a diesel de baixa velocidade e serviço pesado, costuma-se usar volantes divididos e montados. Em algumas máquinas, aumentar adequadamente o momento de inércia da polia e da engrenagem também pode desempenhar o papel de volante. Ao projetar o volante, é necessário considerar a tensão de tração do flange causada pela força centrífuga quando o volante está girando. Geralmente, o método de limitação da velocidade periférica é usado para controlar a magnitude da tensão de tração no flange. A velocidade de ciclo do volante do raio da roda de ferro fundido deve ser menor que 25-35m / s, a do volante do aço fundido deve ser menor que 50 m / s, e a do volante do aço fundido do disco não deve ser maior que { {4}} m / s. O design e a aplicação dos volantes pertencem ao conteúdo da pesquisa em dinâmica mecânica. Se um volante for instalado nas máquinas com partida frequente, o volante deve ser conectado ao eixo rotativo através da embreagem para diminuir os tempos de partida e parada