Накопители энергии

ВРАЩАЮЩИЙСЯ РАВНОПРОЧНЫЙ ДИСК

Во вращающемся диске переменной толщины

B(r) = b0 ехр( —0,5у02г2/ст), (4.17)

Не имеющем отверстия в центре, возникают независимые от радиуса г напряжения ст,. = стф = ст = const. Подобный маховик называется диском равного сопротивления или равной про­чности. Он выполняется как одно целое с относительно узким пояском на периферии (участком с плоскими торцами малой радиальной протяженности) либо с расширенным кольцевым ободом. Толщина диска b(r) на оси г = 0 составляет

B0 = b exp (0,5yQ2 R2 jo), (4.18)

Причем R — его габаритный радиус, b—ширина на периферии. При наличии явно выраженного обода размер

B0 = (ab/oRB)[yn2R2 + (pHRJa)-(l-v)o]e^R2J2°, (4.19)

Где а, Ъ—толщина (по г) и ширина (по г) обода; RH, Rv R—его наружный, внутренний и средний радиусы; рн — рас­тягивающая нагрузка, равномерно распределенная на внешней цилиндрической поверхности обода [4.14].

Согласно (4.17), (4.18) при малых Q или v = QR маховик по профилю приближается к диску постоянной толщины: b(r)-> ->60= const, если Q-»0, i>->0. Наибольшие значения окружной скорости i> = Q/?<400-h'500 м/с практически ограничиваются ра­циональным соотношением Ь0 и b(R). По конструктивным соображениям следует принимать b0/b(R)< 10-г-12, чтобы ма­ховик не приобретал вырожденную эллипсоидальную форму. Таким образом, если выбран материал с параметрами у, v, стр, заданы скорость Q, размеры b, R (или /?в, RJ и нагрузка рн^0, то по (4.17) — (4.19) можно спроектировать соответст­вующий профиль маховика.