Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Маховик двигателя что это


Что такое маховик двигателя? Виды маховиков в ДВС

Части современных двигателей внутреннего сгорания состоят из множества различных деталей, каждая из которых играет свою роль. Одной из таких деталей является маховик. Он имеет довольно простую конструкцию, но несет важную функцию.

Маховики устанавливают на торцевые части коленчатых валов рядом с задними коренными подшипниками.

Многие автовладельцы не имеют представления о том, что такое маховик. В статье мы постараемся осведомить вас о том, что он собой представляет и каковы его функции в механизме.

По виду маховик напоминает диск. Он прикрепляется к задней части коленчатого вала.

Маховик имеет довольно внушительный вес, благодаря которому, согласно законам физики, он накапливает и отдает кинетическую энергию. Это свойство позволяет узлам использоваться современными двигателям внутреннего сгорания в качестве конструкций, которые сглаживают неравномерность вращения коленчатого вала. Когда поршень работает, маховики скапливают энергию крутящего момента, а когда поршни «спят», выводят эти детали из них, отдавая при этом энергию.

Важным является тот факт, что, чем больше цилиндров имеет двигатель внутреннего сгорания, тем более его крутящий момент равномерен. По этой причине в подобных ДВС можно применять маховики небольшого веса.

Важнейшей функцией маховика считается трансляция крутящего момента на коленчатый вал от стартера. Она производится следующим образом: на внешнюю окружность узла прикрепляется зубчатый стальной ободок. Он расположен в месте зацепления с валом, который проходит от стартера. При включении водителем зажигания, стартер начинает проворачивать этот вал, а тот, в свою очередь, крутит маховик, приводящий в движение коленчатый вал. Таким образом осуществляется запуск двигателя.

Помимо всего этого, маховик играет важную роль в действии трансмиссии машины. Он выполняет в ней роль ведущих дисков сцепления. Вращательный момент коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания передается коробке переключения передач, а от них идет трансляция к ведущим колесам.

Виды маховиков в ДВС

Маховики современных ДВС имеют следующее подразделение:

  • Одномассовые (сплошные). Считаются самым распространенным видом. Одномассовый маховик ДВС представляет собой сплошную конструкцию и диск внушительного размера диаметром от 300 до 400 миллиметров. Изготавливают одномассовые маховики чаще всего из высококачественного чугуна. По всей окружности сплошного маховика проводят венец – стальное зубчатое кольцо. Монтаж производится по технологии напрессовки, благодаря чему кольцо крепится прочно. Для закрепления одномассового маховика на коленчатый вал нужно с одной стороны детали выполнить ступицу. Противоположная же плоскость сплошного маховика выполняет роль ведущего диска сцепления. Выходит, что конструкция одномассового маховика не представляет собой особой сложности. Также, данный маховик имеет сравнительно невысокую стоимость, поэтому он широко применяется в современных ДВС. Минус сплошного маховика заключается в том, что он плохо гасит крутильные колебания. Есть разновидности маховиков, которые справляются с этой задачей лучше;
  • Двухмассовые маховики. Двухмассовый маховик – это конструкция из двух дисков, соединенная между собой пружинно – демпферной системой. Функция этой системы состоит в том, чтобы избавлять трансмиссию машины от непрерывно возникающих крутильных колебаний силового агрегата, уравновешивать ее работу. Применяя двухмассовый маховик вместо одномассового, можно не использовать в ведущем диске сцепления демпфирующее устройство, что повысит надежность и долговечность системы. Также двухмассовые маховики позволяют делать следующее:
  1. Снижать вибрации, которые передаются от двигателя к трансмиссии;
  2. Снижать уровень шума;
  3. Делать коробку передач более «удобной» в использовании;
  4. Защищать трансмиссию от перегруза.


Некоторые исследования показывают, что двухмассовые маховики способны снизить потребление двигателем топлива. К недостаткам можно отнести не столь высокую надёжность, какую имеют, к примеру, одномассовые маховики. Это связано с нагрузкой, которая «ложится» на пружинно – демпферную систему. По этой же причине двухмассовые маховики не так часто эксплуатируются автовладельцами. Однако сейчас активно разрабатывают новые усовершенствованные конструкции этих узлов, ведь появляются новые модели двигателей, которые функционируют на низких оборотах, а также моторы довольно большой мощности при скромном рабочем объеме. Такие двигатели внутреннего сгорания «ждут» от маховиков высокого уровня гашения колебаний, над чем конструкторы и работают;

  • Облегченные маховики. Применяются при тюнинге силовых агрегатов. В таких маховиках масса распределяется от центра к краям, что уменьшает общий вес конструкции и момент инерции. Машины, оснащенные облегченными маховиками, обладают улучшенной разгонной динамикой.

Видео принцип работы маховика в двигателе

На информационном сайте для автолюбителей «FORAM» вы сможете найти много полезной информации, касающейся ремонта и обслуживания автомобилей.

Маховик - Википедия

Паровоз Тревитика 1802 года использовал маховик, чтобы равномерно распределить мощность своего единственного цилиндра.

Маховик - это механическое устройство, специально разработанное для эффективного хранения энергии вращения (кинетической энергии), которая пропорциональна квадрату его скорости вращения и его массы. Маховики сопротивляются изменениям скорости вращения по моменту их инерции, и для изменения накопленной энергии маховика (без изменения его массы) его скорость вращения должна быть увеличена или уменьшена.Так как маховики действуют как устройства накопления механической энергии, они являются аналогом накопителя кинетической энергии для электрических индукторов, например, типа аккумулятора. Как и другие типы аккумуляторов, маховики сглаживают пульсации выходной мощности, обеспечивая при необходимости скачки высокой выходной мощности, поглощая при необходимости скачки высокой входной мощности (генерируемой системой), и таким образом действуют как фильтры нижних частот на механическая скорость (угловая или иная) системы.

Общие виды использования маховика включают в себя:

  • Сглаживание выходной мощности источника энергии.Например, маховики используются в поршневых двигателях, поскольку активный крутящий момент от отдельных поршней прерывистый.
  • Системы накопления энергии
  • Доставка энергии со скоростью, превышающей возможности источника энергии. Это достигается за счет сбора энергии в маховике с течением времени и последующего ее быстрого высвобождения со скоростью, превышающей возможности источника энергии.
  • Управление ориентацией механической системы, гироскопа и реактивного колеса

Маховики обычно изготавливаются из стали и вращаются на обычных подшипниках; они обычно ограничены максимальной скоростью вращения в несколько тысяч оборотов в минуту. [1] Маховики с высокой плотностью энергии могут быть изготовлены из композитов из углеродного волокна и оснащены магнитными подшипниками, что позволяет им вращаться со скоростью до 60 000 об / мин (1 кГц). [2]

Углеродно-композитные маховики для аккумуляторов были недавно изготовлены и доказали свою эффективность в реальных испытаниях на обычных автомобилях. Кроме того, их утилизация более экологична, чем традиционные литий-ионные аккумуляторы. [3]

приложений [править]

Трактор Landini с маховиком

Маховики часто используются для обеспечения непрерывной выходной мощности в системах, где источник энергии не является непрерывным.Например, маховик используется для сглаживания быстрых колебаний угловой скорости коленчатого вала в поршневом двигателе. В этом случае маховик коленчатого вала накапливает энергию, когда крутящий момент воздействует на него, и возвращает его в поршень для сжатия свежего заряда воздуха и топлива. Другим примером является двигатель трения, который питает устройства, такие как игрушечные машинки. В безударных и недорогих случаях для экономии средств основная масса маховика направляется к ободу колеса. Отталкивание массы от оси вращения усиливает инерцию вращения для заданной общей массы.

Современный автомобильный двигатель маховик

Маховик также может использоваться для подачи прерывистых импульсов энергии на уровнях мощности, которые превышают возможности его источника энергии. Это достигается за счет накопления энергии в маховике в течение определенного периода времени со скоростью, совместимой с источником энергии, и последующего высвобождения энергии с гораздо более высокой скоростью в течение относительно короткого времени, когда это необходимо. Например, маховики используются в силовых молотках и клепальных машинах.

Маховики могут использоваться для контроля направления и предотвращения нежелательных движений, см. Гироскоп.В этом контексте маховики имеют широкий спектр применения: от гироскопов для приборостроения до стабилизации корабля и стабилизации спутника (колесо реакции), для поддержания вращения игрушечного вращения (двигатель трения), для стабилизации объектов с магнитной левитацией (магнитная левитация, стабилизированная от вращения)

Маховики также могут быть использованы в качестве электрического компенсатора, такого как синхронный компенсатор, который может генерировать или поглощать реактивную мощность, но не влияет на реальную мощность. Цели для этого применения состоят в том, чтобы улучшить коэффициент мощности системы или отрегулировать напряжение сети.Как правило, маховики, используемые в этой области, похожи по структуре и установке на синхронный двигатель (но в этом контексте он называется синхронным компенсатором или синхронным конденсатором). Есть также некоторые другие виды компенсаторов, использующих маховики, такие как однофазная индукционная машина. Но основные идеи здесь одинаковы: маховики управляются так, чтобы вращаться точно с частотой, которую вы хотите компенсировать. Для синхронного компенсатора вам также необходимо поддерживать напряжение ротора и статора в фазе, что аналогично поддержанию магнитного поля ротора и общего магнитного поля в фазе (во вращающейся системе отсчета).

История [править]

Принцип маховика находится в неолитическом шпинделе и гончарном круге, а также в заточенных в древности камнях. [4]

Механический маховик, используемый для сглаживания передачи мощности от приводного устройства к ведомой машине и, по существу, для подъема воды с гораздо больших глубин (до 200 метров (660 футов)), впервые был нанят Ибн Бассалом (штат 1038–1075) из Аль-Андалуса. [5] [6] [7] [8]

Использование маховика в качестве общего механического устройства для выравнивания скорости вращения, согласно американскому средневековому Линн Уайт, записано в De Diversibus Artibus (На различных искусствах) немецкого ремесленника Феофил Пресвитер (ок.1070–1125), который записывает применение устройства на нескольких своих машинах. [4] [9]

В период промышленной революции Джеймс Уотт внес свой вклад в разработку маховика в паровом двигателе, а его современник Джеймс Пикард использовал маховик, совмещенный с кривошипом, для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное движение. ,

Физика [править]

Маховик - это вращающееся колесо, или диск, или ротор, вращающийся вокруг своей оси симметрии. Энергия хранится в виде кинетической энергии, в частности энергии вращения ротора:

  • Ek = 12Iω2 {\ displaystyle E_ {k} = {\ frac {1} {2}} I \ omega ^ {2}}

где:

, где m {\ displaystyle m} обозначает массу, а r {\ displaystyle r} обозначает радиус.{2} \}

где:

  • σt {\ displaystyle \ sigma _ {t}} - растягивающее напряжение на ободе цилиндра
  • ρ {\ displaystyle \ rho} - плотность цилиндра
  • r {\ displaystyle r} - радиус цилиндра, а
  • ω {\ displaystyle \ omega} - угловая скорость цилиндра.

Маховик, приводимый в действие электрической машиной, распространен. Выходная мощность электрической машины приблизительно равна выходной мощности маховика.

Выходная мощность синхронной машины составляет:

P = (Vi) (Vt) (sin⁡ (δ) XS) {\ displaystyle P = (V_ {i}) (V_ {t}) \ left ({\ frac {\ sin (\ delta)} { X_ {S}}} \ справа)}

где:

  • Vi {\ displaystyle V_ {i}} - это напряжение обмотки ротора, которое создается полем, взаимодействующим с обмоткой статора
  • Вт {\ displaystyle V_ {t}} - напряжение статора
  • δ {\ displaystyle \ delta} - угол крутящего момента (угол между двумя напряжениями)

Выбор материала [править]

Маховики сделаны из множества различных материалов; Приложение определяет выбор материала.Маленькие маховики из свинца встречаются в детских игрушках. Чугунные маховики используются в старых паровых двигателях. Маховики, используемые в автомобильных двигателях, изготовлены из чугуна или чугуна, стали или алюминия. [11] Маховики, изготовленные из высокопрочной стали или композитов, были предложены для использования в системах аккумулирования энергии и торможения транспортных средств.

Эффективность маховика определяется максимальным количеством энергии, которое он может хранить на единицу веса. По мере увеличения скорости вращения или угловой скорости маховика запасенная энергия увеличивается; однако напряжения также увеличиваются.Если окружное напряжение превысит предел прочности материала, маховик расколется. Таким образом, предел прочности ограничивает количество энергии, которое может хранить маховик.

В этом контексте использование свинца для маховика в детской игрушке неэффективно; тем не менее, скорость маховика никогда не приближается к его скорости разрыва, потому что предел в этом случае - сила тяги ребенка. В других приложениях, таких как автомобиль, маховик работает с определенной угловой скоростью и ограничен пространством, в которое он должен вписаться, поэтому цель состоит в том, чтобы максимизировать запас энергии на единицу объема.Поэтому выбор материала зависит от применения. [12]

В таблице ниже приведены расчетные значения для материалов и комментарии по их жизнеспособности для применений с маховиками. CFRP обозначает полимер, армированный углеродным волокном, а GFRP обозначает полимер, армированный стекловолокном.

Материал Удельная прочность на растяжение (кДжкг) {\ displaystyle \ left (\ mathrm {\ frac {kJ} {kg}} \ right)} комментариев
Керамика 200–2000 (только сжатие) хрупкий и слабый на растяжение, поэтому устранить
Композиты: углепластик 200–500 Лучшая производительность - хороший выбор
Композиты: GFRP 100–400 Почти так же хорошо, как углепластик и дешевле
Бериллий 300 Лучший металл, но дорогой, сложный в работе и токсичный для машин
Высокопрочная сталь 100–200 дешевле, чем сплавы Mg и Ti
Высокопрочные алюминиевые сплавы 100–200 дешевле, чем сплавы Mg и Ti
Высокопрочные сплавы Mg 100–200 О равных характеристиках стали и алюминиевых сплавов
Ti сплавы 100–200 О равных характеристиках стали и алюминиевых сплавов
Свинцовые сплавы 3 Очень низкий
Чугун 8–10 Очень низкий [13]

В таблице ниже приведены рассчитанные значения массы, радиуса и угловой скорости для хранения 250 Дж.Углеродный маховик на сегодняшний день является наиболее эффективным; однако, у этого также есть самый большой радиус. В приложениях (например, в автомобиле), где объем ограничен, маховик из углеродного волокна может быть не лучшим вариантом.

Материал Накопитель энергии (Дж) Масса (кг) Радиус (м) Угловая скорость (об / мин) КПД (Дж / кг) Плотность энергии (кВтч / кг)
Чугун 250 0.0166 1,039 1465 15060 0,0084
Алюминиевый сплав 250 0,0033 1,528 2406 75760 0,0421
Стальная заготовка 250 0,0044 1,444 2218 56820 0,0316
Композит: CFRP (40% эпоксидная смола) 250 0,001 1.964 3382 250000 0,1389
Композит: GFRP (40% эпоксидная смола) 250 0,0038 1.491 2323 65790 [14] 0,0365

Таблица характеристик накопления энергии [править]

Назначение маховика, тип Коэффициент геометрической формы (k)
(без единиц измерения - зависит от формы)
Масса
(кг)
Диаметр
(см)
Угловая скорость
(об / мин)
Энергия накоплена
(МДж)
Энергосбережение
(кВтч)
Плотность энергии (кВтч / кг)
Маленькая батарея 0.5 100 60 20000 9,8 2,7 0,027
Регенеративное торможение в поездах 0,5 3000 50 8 000 33,0 9,1 0,003
Резервное копирование электроэнергии [15] 0,5 600 50 30000 92,0 26,0 0.043 [16] [17] [18] [19]

Для сравнения плотность энергии бензина (бензина) составляет 44,4 МДж / кг или 12,3 кВтч / кг.

Высокоэнергетические материалы [править]

Для данной конструкции маховика кинетическая энергия пропорциональна отношению кольцевого напряжения к плотности материала и к массе:

  • Ek∝σtρm {\ displaystyle E_ {k} \ varpropto {\ frac {\ sigma _ {t}} {\ rho}} m}

σtρ {\ displaystyle {\ frac {\ sigma _ {t}} {\ rho}}} можно назвать удельной прочностью на разрыв.Материал маховика с наивысшей удельной прочностью на разрыв обеспечит максимальное накопление энергии на единицу массы. Это одна из причин, почему углеродное волокно является интересным материалом.

Для данной конструкции накопленная энергия пропорциональна кольцевому напряжению и объему:

  • Ek∝σtV {\ displaystyle E_ {k} \ varpropto \ sigma _ {t} V}

Rimmed [редактировать]

Обод маховика имеет обод, ступицу и спицы. [20] Расчет момента инерции маховика можно легче проанализировать, применяя различные упрощения.Например:

  • Предположим, спицы, вал и ступица имеют нулевые моменты инерции, а момент инерции маховика от одного обода.
  • Моментные моменты инерции спиц, ступицы и вала можно оценить как процент от момента инерции маховика с большинством от обода, так что Irim = KIflywheel {\ displaystyle I _ {\ mathrm {rim}} = KI_ {\ mathrm {flywheel}}}

Например, если моменты инерции ступицы, спиц и вала считаются пренебрежимо малыми, а толщина обода очень мала по сравнению со средним радиусом (R {\ displaystyle R}), радиус поворота обода равен его среднему радиусу и, таким образом:

  • Irim = MrimR2 {\ displaystyle I _ {\ mathrm {rim}} = M _ {\ mathrm {rim}} R ^ {2}}

без вала [править]

Маховик без вала устраняет кольцевые отверстия, вал или ступицу.Он имеет более высокую плотность энергии, чем обычная конструкция [21] , но требует специальной магнитной опоры и системы управления. [22]

Удельная энергия маховика определяется

  • EM = Kσρ {\ displaystyle {\ frac {E} {M}} = K {\ frac {\ sigma} {\ rho}}}

В котором K {\ displaystyle K} является фактором формы, σ {\ displaystyle \ sigma} предел прочности материала и ρ {\ displaystyle \ rho} плотность. Типичный маховик имеет коэффициент формы 0. Genta, G. (1985), «Применение систем накопления энергии на маховике», Хранение кинетической энергии , Elsevier, стр. 27–46, doi: 10.1016 / b978-0-408-01396-3.50007-2, ISBN 9780408013963

Внешние ссылки [редактировать]

Посмотрите на маховик в Викисловарь, бесплатный словарь.
,

Какая хостинговая компания лучше?

Эта статья была впервые опубликована в 2015 году и с тех пор обновлена.

Не то чтобы мы были недовольны сервисом, предоставляемым WP Engine. Их серверы быстрые, у них есть все удобства, которые вы можете себе представить, правильная область подготовки является одним из них, и их поддержка обычно отвечает быстро.

Но…

Их цены: когда у вас есть от 100 000 до 250 000 посетителей в месяц, вы попадаете в тарифный план безлюдной земли - и это дорого.Для нас существует только план роста, который составляет 115 долларов на 100 000 посетителей. Если вы пройдете через это, это означает резкий рост расходов - 1 доллар на 1000 посетителей. Было бы неплохо, если бы их цифры примерно соответствовали количеству посетителей Google Analytics. К сожалению, это обычно значительно выше из-за ботов и других сканеров, бегающих по сайту. (Обновление от 16 октября 2015: К счастью, WP Engine больше не учитывает трафик ботов).

Для нас это иногда удваивало 115 долларов.

У нас был годовой контракт, и я подумал, что передача отмены, по крайней мере, приведет к дружескому звонку от них с лучшим предложением; но все, что я получил, было готовым ответом с инструкциями о том, как перенести сайт.

Нам нужно было найти другое решение.

Маховик на помощь

Несколько друзей упомянули, что они используют Маховик, и что они очень довольны им. Вот пример того, что мы услышали:

«Я использовал Flywheel в качестве своего провайдера в течение последних 6 месяцев или около того.У них было почти идеальное время безотказной работы, лучшее время отклика сервера из используемых мной хостов и большая поддержка по большей части ».

«Поддержка WP Engine хороша, а Маховик - отличная. Плюс Маховик перенесет ваш сайт за вас. Ежу понятно.

В общем, было просто смысл попробовать Маховик. Свободная миграция также очень пригодилась. Давай сделаем это!

WP Двигатель против Маховика: Сравнение

Двигатель
Компания WP
План роста
Маховик
План фрилансера
Стоимость в месяц $ 115 $ 92 (оплачивается ежегодно)
Посетители 100 000 150 000 - больше, если с ними договариваться
Количество установок 5 10
Стадион да да
Резервные копии Автоматическое ежедневное резервное копирование, восстановление одним нажатием Автоматическое ежедневное резервное копирование, восстановление одним нажатием
Скорость загрузки *** **
CDN Включено + 10
Поддержка 24/7 9:00 - 17:00 CDT и аварийная поддержка

Стоимость, посетители и установки

Фриланс-план стоимостью 92 долл. США стоит дешевле, чем вариант расширения WP Engine, но на 50% больше посетителей.Я даже смог договориться о значительно более высоком разрешении для посетителей. Когда я пробовал то же самое с WP Engine, это всегда был один и тот же ответ: «Мы слышим вас, но извините, не могу этого сделать».

Еще одним преимуществом для нас стало то, что Flywheel позволяет осуществлять платежи через PayPal, что, как европейская компания, экономит нам комиссию за конвертацию валюты.

Победитель : (ясно) Маховик

Площадка и резервные копии

WP Engine имеет твердую область подготовки, где вы можете проводить тесты, и когда все работает, вы запускаете свои изменения в жизнь.Работает отлично и очень удобно. Промежуточная область - это одна из вещей, которую вы обычно не получаете с обычной хостинговой компанией, которая работает не только на WordPress.

Зона подготовки маховика также работает очень хорошо. Нет реальной разницы.

Победитель : ничья.

Скорость загрузки и CDN

Этот тест был проведен в 2015 году.

Это был мой первый сюрприз с Маховиком. Я думал, что не будет никакой разницы в скорости загрузки, тем более что обе хостинговые компании используют MaxCDN для кэширования по всему миру.Я использовал Pingdom для выполнения нескольких тестов, и результат был очень ясен: маховик практически удвоил время загрузки нашего сайта.

Когда я попробовал похожие инструменты тестирования, результаты были не столь ясны, но все же WPEngine всегда был явным победителем.

Победитель : (ясно) WP Engine

Поддержка

Поддержка

WP Engine очень быстрая и обычно очень полезная. Вы можете ожидать ответа в течение нескольких часов.Или вы можете просто позвонить им или пообщаться с ними.

С другой стороны, маховик

не обеспечивает круглосуточную поддержку, что является проблемой, если вы находитесь далеко от часового пояса Техаса, как и мы. Но даже когда мы ожидали получить ответ в нашем почтовом ящике на следующее утро, мы иногда были разочарованы. В некоторых случаях у нас было время выполнения заказа 24 часа +. Совет профессионала: захватите их через чат, если можете!

Победитель : WP Engine (но они также не полностью свободны от неисправностей, как мы узнали здесь)

Итак, к настоящему времени мой энтузиазм по поводу перехода на коммутатор уже немного угас.Скорость загрузки сильно снижается - мы не хотим рисковать худшим рейтингом Google из-за медленного сайта.

Но теперь, когда мы уже создали новый сайт на Маховике, я хотел, по крайней мере, попробовать. Если нам это не нравится, мы просто устанавливаем серверы имен нашего домена на WP Engine.

Одна большая проблема, которая заставила нас отменить все это

Мы дали нашему разработчику зеленый свет, чтобы мы смогли обновить установку Flywheel, чтобы добавить наши последние обновления - добавленные после того, как Flywheel выполнил миграцию.Но затем мы столкнулись с проблемой, которая заставила нас сделать поворот на 180 градусов.

Загрузка установки WordPress 250 МБ через SFTP заняла почти 1,5 часа и вызвала бесконечные ошибки. Вот скриншот нашего разработчика, рассказывающего нам об этом:

Маховик работает как дешевый хостинг. Шутки в сторону?

Мы подумали, что, может быть, это наше (удаленное) подключение к Интернету для разработчиков, поэтому я попробовал это сам и обнаружил точно такие же ошибки и предупреждения.

Для сравнения мы сделали такую ​​же загрузку на WP Engine - это заняло всего несколько минут.

Для меня это было. Я послал по электронной почте Маховик и попросил возмещение. Конечно, возможно, что мы поймали их в плохой день, поскольку обычно они кажутся твердым решением.

Поскольку наш бизнес крайне зависим от функционирующего веб-сайта, я не хочу рисковать какими-либо серьезными осложнениями, даже если это сэкономит нам значительную сумму денег.

В конце я вернусь к WP Engine с хвостом между ног, чтобы попросить их отменить отмену.

Хотите попробовать WP Engine самостоятельно? Нажмите здесь, чтобы найти план, который подходит вам.Они предлагают 20% скидку с этим кодом ваучера: WPE20OFF .

Чтобы попробовать FlyWheel, нажмите здесь. Возможно, ваш опыт будет лучше нашего.

И если вы считаете, что оба могут не соответствовать вашим ожиданиям, мы рекомендуем вам проверить Kinsta . Они относительно новые и обеспечивают сравнение WP Engine и Маховика.


Обновление 31 января 2019

Мы по-прежнему являемся клиентами WPEngine и в основном довольны их обслуживанием.Я бы сказал, что ок. раз в два года наш сайт отключается на 30-60 минут, потому что другой веб-сайт на нашем общем хостинге получает слишком много трафика («шумный сосед», как его называют). Не очень, но до сих пор они всегда выдавали компенсацию (например, кредит в 150 долларов).

Сейчас у нас план Scale , который составляет 290 долларов в месяц, но мы превышаем лимит в 400 000 посещений почти каждый месяц. Следующим уровнем будет выделенный хостинг, стоимость которого начинается от 600 долларов, что значительно больше, чем мы платим сейчас, включая переизбытки.Я бы хотел, чтобы с их стороны было больше гибкости. Кинста, например, также имеет план до 600 000 посещений, за которые они взимают 400 долларов.

Есть также такие компании, как Cloudways, которые продают управляемый хостинг WordPress. С их помощью вы даже можете выбрать, какую базовую платформу хостинга вы хотите использовать (например, AWS, Linode или Google Cloud Platform). У WPEngine нет собственных серверов, кстати, они используют Google Cloud Platform. С Cloudways ваш трафик ограничен только тем, что может обрабатывать ваш сервер, поэтому вам понадобится немного разбираться в технологиях, чем в других хостинговых компаниях.

Но вернемся к нашей истории WPEngine. Чтобы иметь меньше трафика на нашей учетной записи WPEngine, мы даже переместили несколько наших небольших сайтов в Siteground (по сравнению с WP Engine). Они довольно приличные, и до сих пор у нас не было проблем, которые их поддержка не могла бы решить. Но, конечно, это не то же самое качество обслуживания (с точки зрения производительности сервера и уровня удобства).

Еще одна вещь, которую я заметил, заключается в том, что WPEngine с годами становится все более корпоративным, и продавцы регулярно спрашивают мое «мнение» об их услугах, когда все, что они действительно хотят, это продать дорогой план за 600 долларов.В целом, я бы сказал, что я все еще достаточно доволен WPEngine, за исключением нескольких мелких неприятностей.

Обновление 8 мая 2019

Flywheel теперь использует Google Cloud Platform и, по-видимому, они перестроили свою архитектуру, чтобы сделать ее более устойчивой и быстрой. Есть новые варианты цен, которые вы можете найти здесь. Все новые планы имеют CDN, постановку, а также поддержку 24/7/365. Существует также новый сервис для управления обновлениями плагинов для своих клиентов.

Обновление Фев 2020

Интересно, что теперь маховик фактически является частью WP Engine, так как они приобрели компанию прошлым летом.Пока что похоже, что оба бренда будут сосуществовать.

Были ли у вас положительные или отрицательные переживания? Пожалуйста, дайте нам знать в комментариях!

,

Как маховики накапливают энергию?

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 10 марта 2020 г.

Стоп ... Старт ... Стоп ... Старт - это невозможно водить машину! Каждый раз, когда вы замедляете или останавливаете транспортное средство или машину, вы тратить импульс, который он накопил заранее, превращая его кинетическую энергию (энергия движения) в тепловую энергию в тормозах. Не было бы лучше, если бы вы могли как-то хранить эту энергию, когда вы остановился и вернуть его снова при следующем запуске? Это один из работ, которые маховик может сделать для вас.Сначала используется в колеса гончаров, тогда чрезвычайно популярные в гигантских двигателях и машинах во время промышленной революции маховики сейчас делают возвращение во всем, от автобусов и поездов до гоночных автомобилей и мощности растения. Давайте внимательнее посмотрим, как они работают!

Фото: старый маховик на паровом двигателе в Think Tank, музее науки и промышленности в Бирмингеме, Англия. Маховик - это колесо со спицами сзади. Обратите внимание, что это в основном пустое пространство с длинными спицами и большим тяжелым ободом.

Зачем нам нужны маховики

Фото: типичный маховик на газоперекачивающем двигателе. Маховик является более крупным из двух черных колес с тяжелым черным ободом в центре. Это один из многих увлекательных движков, которые вы можете увидеть в Think Tank, музее науки в Бирмингеме, Англия.

Двигатели самые счастливые и самые эффективные когда они вырабатывают энергию с постоянной, относительно высокой скоростью. Единственная проблема в том, что машины и машины, на которых они ездят, должны работать на всех видах разных скоростей и иногда нужно вообще остановиться.Муфты и шестерни частично решают эту проблему. (Сцепление механический «выключатель», который может отключить двигатель от машины это вождение, в то время как передача является парой сцепленных колеса с зубами который изменяет скорость и крутящий момент (силу поворота) машины, поэтому он может двигаться быстрее или медленнее, даже если двигатель работает с той же скоростью.) Но то, что не могут сделать сцепления и механизмы, - это экономия энергии, которую вы тратите когда вы тормозите и вернете его позже. Это работа для маховика!

Что такое маховик?

Маховик - это очень тяжелое колесо, которое требуется много сил, чтобы вращаться.Это может быть большой диаметр колесо со спицами и очень тяжелым металлическим ободом, или это может быть цилиндр меньшего диаметра, изготовленный из углеродного волокна композит. В любом случае, это колесо, которое вы должны нажать очень трудно установить его вращение. Так же, как маховику нужно много заставить его начать, так что ему нужно много силы, чтобы остановить его. Так как В результате, когда он вращается на высокой скорости, он стремится продолжайте вращаться (мы говорим, что у него много угловых моментов), Это означает, что он может хранить много кинетической энергии.Вы можете думать об этом как о «механическая батарея», но она накапливает энергию в форме движения (кинетическая энергия, другими словами), а не энергия, запасенная в химическая форма внутри традиционной электрической батареи.

Маховики

бывают всех форм и размеров. Законы физики (кратко объяснены в поле ниже - но вы можете пропустить их, если вы не заинтересованы или вы знаете, про них уже) расскажи что большой диаметр и тяжелые диски хранить больше энергии, чем меньшие и легкие колеса, в то время как маховики которые вращаются быстрее, хранят гораздо больше энергии, чем те, которые вращаться медленнее.

Современные маховики немного отличаются от тех, которые были популярны во время промышленной революции. Вместо широкого и тяжелого стальные колеса с еще более тяжелыми стальными ободами, маховики 21-го века, как правило, более компактные и изготовленные из углеродного волокна или композитных материалов, иногда со стальными ободами, которые работают, возможно, на четверть тяжелее.

Физика маховиков

Вещи, движущиеся по прямой линии, имеют импульс (некая «сила» движения) и кинетическая энергия (энергия движения) потому что у них есть масса (сколько «вещей» они содержат) и скорость (как быстро они движутся).в Точно так же вращающиеся объекты имеют кинетическую энергию, потому что они имеют что называется моментом инерции (сколько "вещей" они из и как он распределяется) и угловая скорость (как быстро они вращаются). Момент инерции является эквивалентом массы для вращающихся объектов, тогда как угловая скорость подобна обычной скорость только вращается по кругу.

Так же, как кинетическая энергия объекта, движущегося по прямой линии, определяется этим уравнением:

E = ½mv2

(где m - масса, а v - скорость), то есть эквивалент, кинетический энергия вращающегося объекта дается этим:

E = ½Iω2

(где I - момент инерции, а ω - угловая скорость).

«Момент инерции» звучит ужасно абстрактно и запутанно, но понять его гораздо проще, чем вы могли бы считать. На самом деле это означает, что с точки зрения кинетической энергии и импульса эффективная масса вращающегося объекта зависит не только от того, сколько фактической массы он имеет, но и от того, где эта масса расположена относительно Точка это вращается вокруг. Чем дальше от центра масса, тем большее влияние оно оказывает на импульс и кинетическую энергию объекта - и мы количественно определяем это, говоря, что масса имеет более высокий момент инерции.Так что большой диаметр, легкий, со спицами маховик с очень тяжелым стальным ободом может иметь более высокую момент инерции, чем гораздо меньший, твердый маховик, потому что больше его масса дальше от точки вращения.

Законы о сохранении

Законы сохранения энергии и сохранение импульса распространяется на вращающиеся объекты так же, как они применять к объектам, ускоряющимся по прямым линиям. Так что то, что вращается с определенное количество энергии и угловой момент (вращение эквивалент обычного, прямолинейного, линейного импульса) сохраняет свои угловой момент, за исключением силы (например, трения или сопротивления воздуха) украл это.Этот закон называется сохранением угловых импульс.

Когда фигурист протягивает руки, некоторые из их масса дальше от центра их тела (точка вращения) поэтому они имеют более высокий момент инерции. Если они вращаются быстро с вытянутыми руками, но затем вдруг принести свои руки к центр, они мгновенно уменьшают момент инерции. Но сохранение момента импульса говорит их полный момент импульса должны остаться прежними - и единственный способ, который может произойти, это если они вверх.Вот почему вращающийся фигурист будет вращаться быстрее, когда они поднести руки к телу (и замедлить, когда они руки снова).

Artwork: Если вы медленно вращаетесь (стоя на проигрывателе без питания или сидите на офисном стуле), и вы быстро подносите руки к телу, вы будете вращаться намного быстрее. Ваш момент инерции уменьшается, поэтому ваша скорость должна увеличиться, чтобы «сохранить» ваш угловой момент (оставьте его таким же).

Каков лучший дизайн для маховика?

Из этих основных законов физики следует, что маховик будет хранить больше энергии, если он имеет более высокий момент инерция (больше массы или массы, расположенной дальше от ее центра) или если он вращается с большей скоростью.И так как кинетическая энергия вращающийся объект (E в приведенном выше уравнении) связан с квадратом его угловой скорости (ω2), ты Можно увидеть, что скорость имеет гораздо больший эффект, чем момент инерции. Если вы возьмете маховик с ободком из тяжелого металла и замените его Обод, который в два раза тяжелее (удвоит момент инерции), запасать вдвое больше энергии, когда он вращается с одинаковой скоростью. Но если Вы берете оригинальный маховик и вращаете его вдвое быстрее угловая скорость), вы будете в четыре раза больше, сколько энергии он хранит.Вот почему дизайнеры маховиков обычно стараются использовать скоростные колеса а не массивные. (Компактные, высокоскоростные маховики также очень более практичным в гоночных автомобилях, не в последнюю очередь потому, что большие маховики имеют тенденцию добавить слишком много веса.)

Усилие на маховике увеличивается со скоростью, и энергия, которую может накапливать колесо, равна ограничено прочностью материала, из которого он изготовлен: вращать маховик слишком быстро, и вы в конечном итоге достигнете точки, в которой сила будет настолько велика, что колесо будет разбито на куски.Прочные, легкие материалы лучше всего подходят для маховиков, поскольку они могут вращаться быстрее без разваливается. Современные маховики обычно изготавливаются из таких материалов, как сплавы, углеродно-волокнистые композиты, керамика и кристаллические материалы, такие как монокристаллы кремния. Некоторые специально разработаны для того, чтобы безопасно разбиться на мелкие фрагменты, если они вращаются слишком быстро.

Произведения искусства: маховики имеют фиксированный диаметр и массу и, следовательно, фиксированный момент инерции - или они? Эта изобретательная система маховика 1959 года, разработанная Бертрамом Шмидтом, может складываться и складываться, увеличивая или уменьшая запас энергии.Как это работает? Приводной двигатель (зеленый, справа) подает нагрузку (оранжевый, слева) через ось (желтый) и систему шкивов (серый). По мере изменения скорости оси центробежный регулятор (темно-синий) и электрическая цепь (вверху справа) включают или выключают небольшой электродвигатель (розовый), перемещая рычаг (коричневый) влево или вправо, перемещая другое соединение ( синий), поэтому маховик (красный) складывается или снимается при необходимости. Из патента США 2 914 962: система маховика Бертрама Шмидта, опубликована 1 декабря 1959 г., любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Как маховик может сохранить свою энергию?

Фото: маховики в конечном итоге перестают вращаться из-за трения и сопротивления воздуха, но если мы установим их на подшипники с очень низким коэффициентом трения, они будут сохранять свою энергию в течение нескольких дней. Этот экспериментальный маховик использует сверхпроводящий подшипник без трения и вращается внутри вакуумной камеры, чтобы предотвратить замедление сопротивления воздуха. Фото любезно предоставлено Министерством энергетики США / Аргоннской национальной лабораторией.

Законы физики (первый закон движения Ньютона, если быть точным) говорят нам, что движущийся объект будет стремиться продолжать двигаться, если на него не действует сила.Так что вы можете подумать, что маховик будет вращаться вечно. Единственная проблема заключается в том, что маховики вращаются на подшипниках, поэтому, даже когда они хорошо смазаны, сила трения замедляет их. Есть и другая проблема: поскольку маховики вращаются в воздухе, сопротивление воздуха или сопротивление также замедляют их. Современные маховики позволяют обойти эти проблемы, устанавливая их на малое трение. подшипники и герметичные внутри металлические цилиндры, чтобы они не теряли так много энергия на трение и сопротивление воздуха, как это сделали бы традиционные маховики.Самые совершенные маховики плавать на сверхпроводящих магнитах (поэтому они вращаются почти полностью без трения) и герметизированы внутри вакуумных камер (чтобы не было потерь на сопротивление воздуха).

Что делает маховик?

Фото: типичный современный маховик даже не похож на колесо! Он состоит из вращающегося цилиндра из углеродного волокна, установленного внутри очень прочного контейнера, который предназначен для остановки любых высокоскоростных осколков в случае поломки ротора.К таким маховикам прикреплен электродвигатель и / или генератор, который накапливает энергию в колесе и возвращает ее позже, когда это необходимо. Фото любезно предоставлено NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Рассмотрим что-то вроде старомодного пара тяговый двигатель - по сути, тяжелый старый трактор, приводимый в действие паровой двигатель, который работает на дороге, а не на рельсах. Допустим, у нас есть тяговый двигатель с большим маховиком, который сидит между двигателем производя мощность и колеса, которые принимают эту мощность и двигая двигатель вниз по дороге.Далее предположим маховик имеет сцепления, так что он может быть подключен или отключен от паровой двигатель, ведущие колеса или оба. Маховик может сделать три очень полезная работа для нас.

Во-первых, если паровой двигатель периодически генерирует мощность (возможно, потому что у него только один цилиндр), маховик помогает сгладить мощность, которую получают колеса. Так что пока цилиндр двигателя может добавлять мощность к маховику каждые тридцать секунд (каждый раз, когда поршень выталкивается из цилиндра), Колеса могут брать мощность от маховика на постоянной, постоянной скорость - и двигатель будет вращаться плавно, а не дергаться в подходит и запускается (как если бы он был приведен в действие непосредственно от поршня и цилиндр).

Во-вторых, маховик можно использовать для замедления автомобиль, как тормоз - но тормоз, который поглощает энергию автомобиля вместо того, чтобы тратить его, как обычный тормоз. Предположим, вы ведете тяговый двигатель вниз по улице, и вы вдруг захотите остановиться. Вы может отключить паровой двигатель с помощью сцепления, чтобы автомобиль начал бы замедляться. При этом энергия будет передаваться от транспортного средства до маховика, который будет набирать скорость и удерживать спиннинг. Затем вы можете отсоединить маховик, чтобы сделать автомобиль остановись полностью.В следующий раз, когда вы отправитесь снова, вы бы использовали сцепление для подсоедините маховик к ведущим колесам, чтобы маховик вернуть большую часть двигателя, который он поглотил во время торможения.

В-третьих, маховик может быть использован для обеспечения временного дополнительная мощность, когда двигатель не может произвести достаточно. Предположим, вы хотите обогнать медленного коня и телегу. Допустим, маховик имеет вращался в течение некоторого времени, но в настоящее время не связан ни с двигатель или колеса. Когда вы подключите его к колесам, это как второй двигатель, который обеспечивает дополнительную мощность.Работает только временно, потому что энергия, которую вы подаете на колеса, должна быть потерянным от маховика, заставляя это замедляться.

Краткая история маховиков

Древние маховики

Можно утверждать, что маховики являются одним из старейших изобретений: самые ранние колеса были сделаны из тяжелого камня или цельного дерева и, поскольку имели высокий момент инерции, работали как маховики, независимо от того, были они предназначены или нет. Гончарный круг (возможно, самая старая из существующих колес - даже старше колес используется при транспортировке), поскольку его поворотный стол твердый и тяжелый (или имеет тяжелый обод), поэтому имеет высокий момент инерции, который заставляет его вращаться сам по себе пока вы лепите глину сверху руками.Водяные колеса, которые сделать власть из рек и ручьев, также разработаны как маховики, с сильными, но легкими спицами и очень тяжелыми ободами, поэтому они продолжают вращаться с постоянной скоростью и питание мельниц с постоянной скоростью. Водяные колеса, как это стало популярным с римских времен.

Фото: водяные колеса используют простой принцип маховика, чтобы вращаться с постоянной скоростью. Это модель перекус водяного колеса (один питается от реки течет внизу).

Маховики промышленной революции

Самые известные даты маховиков от промышленного Революции и используются в таких вещах, как заводские паровые двигатели и тяговые двигатели. Присмотритесь практически к любой заводской машине из 18-го или 19-го века, и вы увидите огромный маховик где-то в механизм. Поскольку маховики часто бывают очень большими и вращаются на большой скорости, их тяжелые диски должны выдерживать экстремальные нагрузки. Они тоже должны быть сделаны с точностью, так как, если они даже немного разбалансированы, они будут слишком сильно колебаться и дестабилизировать то, что они прикреплены к.Распространенность железа и стали во время Промышленная революция позволила создать хорошо, высоко прецизионные маховики, которые сыграли важную роль в обеспечении работоспособности двигателей и машин гладко и качественно.

После работы таких первооткрывателей электричества 19-го века, как Томас Эдисон, электричество скоро широко доступны для привода заводских машин, которым больше не нужны маховики для сглаживания паровые двигатели на угле. Между тем, дорожные машины, корабли, поезда и самолеты использовали двигатели внутреннего сгорания, приводимые в действие бензин, дизель и керосин.Маховики были в основном большие и тяжелые и не было места внутри чего-то вроде автомобильного двигателя или корабля, не говоря уже о самолете. В результате технология маховика несколько упала на обочине 20-го века.

Современные маховики

С середины 20 века интерес к маховикам снова поднялся, в основном потому, что люди стали более обеспокоены ценами на топливо и воздействием на окружающую среду используя их; имеет смысл экономить энергию - и маховики очень хороши в этом.Примерно с 1950-х годов европейские производители автобусов такие как М.А.Н. и Mercedes-Benz экспериментировали с технология маховика в транспортных средствах, известных как гиробусы. Основная идея заключается в установке тяжелого стального маховика (около 60 см или пара футов в диаметре, вращающегося со скоростью около 10000 об / мин) между задним двигателем автобуса и задней осью, поэтому он действует как мост между двигателем и колеса. Всякий раз, когда автобус тормозит, маховик работает как рекуперативный тормоз, поглощение кинетической энергии и замедление автомобиля.Когда автобус запускается снова, маховик возвращается его энергия для передачи, экономя большую часть энергии торможения, которая в противном случае были потрачены впустую. Современная железная дорога и В поездах метро также широко используются регенеративные, маховичные тормоза, что может дать общую экономию энергии, возможно, на треть или более. Некоторые производители электромобилей предложили использовать сверхбыстрые маховики в качестве накопителей энергии вместо батарей. Одним из больших преимуществ этого было бы то, что маховики потенциально может длиться в течение всей жизни автомобиля, в отличие от аккумуляторов, которые могут нужна очень дорогая замена после десятилетия или около того.

Фото: современный маховик, разработанный НАСА для использования в космосе. Обратите внимание, как серебристый центр колеса В основном это пустое пространство и спицы, в то время как масса колеса сосредоточена вокруг обода. Это дает колесу то, что известен как высокий момент инерции (объясненный более подробно ниже) и позволяет ему хранить больше энергии. Фото любезно предоставлено НАСА Исследовательский центр Гленна (NASA-GRC).

В последние несколько лет, гоночные автомобили формулы 1 имеют также использовал маховики, хотя больше, чтобы обеспечить повышение мощности, чем экономить энергию.Технология называется KERS (Kinetic Energy Система восстановления) и состоит из очень компактного, очень высокоскоростного маховика (вращается со скоростью 64 000 об / мин), которая поглощает энергию, которая обычно теряется в виде тепла при торможении. Водитель может щелкнуть выключателем на руле, чтобы маховик временно сцепляется с трансмиссией автомобиля, давая краткий прирост скорости, когда дополнительная мощность необходима для ускорения. С таким высокоскоростным маховиком, соображения безопасности становятся чрезвычайно важными; маховик установлен внутри супер прочного контейнера из углеродного волокна, чтобы предотвратить его повреждение водитель, если он взрывается.(Некоторые формы KERS используют электродвигатели, генераторы, и батареи для хранения энергии вместо маховиков, аналогично гибридным автомобилям.)

Так же, как маховики - в форме водяные колеса - сыграли важную роль в усилиях человека по использованию энергии, поэтому они возвращаются в современном производстве электроэнергии. Один трудностей с электростанциями (и тем более с формы возобновляемой энергии, такие как ветер и солнечная энергия), что они не обязательно производить электричество постоянно или таким образом, чтобы точно соответствует росту и падению спроса в течение день.С этим связана проблема, заключающаяся в том, что производить электричество гораздо легче, чем это хранить его в больших количествах. Маховики предлагают решение для этот. В периоды, когда предложение электроэнергии превышает спрос (например, ночью или на выходных) электростанции могут кормить их избыток энергии в огромные маховики, которые будут хранить его для периоды от минут до часов и время от времени пика нужна. На трех заводах в Нью-Йорке, Массачусетсе и Пенсильвании, Beacon Power впервые применила маховики для обеспечения до 20 мегаватт накопителя энергии для удовлетворения временных пиков в спрос.Они также используются в таких местах, как компьютерные центры обработки данных для обеспечить аварийное, резервное питание на случай отключений.

Преимущества и недостатки маховиков

Маховики - это относительно простая технология с много плюсов по сравнению с конкурентами, такими как аккумуляторы: с точки зрения первоначальной стоимости и текущих обслуживание, они работают дешевле, длятся примерно в 10 раз дольше (есть еще много работающих маховиков в эксплуатации, начиная с Промышленная революция), безопасны для окружающей среды (не выделяют углекислого газа и не содержат опасных химических веществ, вызывающих загрязнение), работают практически в любом климате и очень быстро набирают скорость (в отличие от батарей, например, для зарядки которых может потребоваться много часов).Они также чрезвычайно эффективен (возможно, 80 процентов или более) и занимает меньше пространство, чем батареи или другие виды хранения энергии (например, накачкой водохранилища).

Фото: маховики делают отличные альтернативы аккумуляторам. Здесь маховик (справа) используется для хранения электроэнергии, произведенной солнечной панелью. Электричество от панели приводит в движение электродвигатель / генератор, который вращает маховик до скорости. Когда необходимо электричество, маховик приводит в движение генератор и снова вырабатывает электричество.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL

Самый большой недостаток маховиков (конечно же что касается транспортных средств) это вес, который они добавляют. Полная Формула 1 KERS система маховика (включая контейнер, гидравлику и электронные системы управления, в которых она нуждается) около 25 кг веса автомобиля, что является значительной дополнительной нагрузкой. Другая проблема (особенно для гонщиков Формулы 1) это то, что большое, тяжелое колесо вращение внутри движущейся машины будет вести себя как гироскоп, противостоять изменениям в его направлении и потенциально влияет на управление транспортным средством (хотя существуют различные решения, включая крепление маховиков на карданных подвесах, например, на корабельном компасе). Еще одна сложность заключается в огромных напряжениях и напряжениях, которые маховики опыт, когда они вращаются на очень высоких скоростях, что может привести к их разбить и взорвать на куски. Это действует как ограничение на как быстро вращаются маховики и, следовательно, сколько энергии они можно хранить. В то время как традиционные колеса были сделаны из стали и закручены вокруг под открытым небом, современные чаще используют высокопроизводительные композиты или керамика и запечатаны внутри контейнеров, делая возможны более высокие скорости и энергии без ущерба для безопасности.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.