УДК 531.8(075.8)
Н. Н. Б а р б а ш о в, И. В. Л е о н о в
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕДАТОЧНОГО
МЕХАНИЗМА С МАХОВИЧНЫМ
АККУМУЛЯТОРОМ ЭНЕРГИИ
Рост расхода энергии машин на неустановившихся режимах тре-
бует создания энергетических математических моделей и на их
основе выработки рекомендаций по повышению экономичности.
Разработанная энергетическая модель позволяет провести моде-
лирование экономических характеристик машин и выработать ре-
комендации по повышению экономичности машин с маховичным на-
копителем энергии путем выбора оптимального закона изменения
передаточного отношения при рекуперации энергии торможения.
E-mail: dm_leonov.mail.ru
Ключевые слова
:
режим разгон-торможение, рекуперация энергии, ма-
тематическая модель, передаточный механизм, маховичный накопитель,
повышение экономичности.
Значительную часть времени современные машины работают на
неустановившихся режимах. Несомненно, что причинами снижения
экономичности машин являются колебания скорости и нагрузки, от-
клонения которых от оптимальных значений и вызывают рост потерь
энергии. Другая причина роста потерь энергии — это потеря кинетиче-
ской энергии в процессе принудительного торможения машин и при их
остановке [1–5]. В настоящее время появились машины нового класса
с гибридными силовыми установками, которые могут рекуперировать
энергию торможения.
Значительные преимущества имеют машины с маховичным акку-
мулятором энергии с высоким сроком службы. Управление потоком
энергии в маховичном аккумуляторе осуществляется изменением пе-
редаточного отношения с трансмиссией.
На установившихся режимах в качестве критерия экономично-
сти расхода энергии всегда использовался КПД машины с однознач-
ной связью между потерями энергии и КПД. В таком же направле-
нии выполняются исследования неустановившихся режимов разгон-
торможение для оценки экономических качеств машин:
η
цикл
= 1
−
χ
цикл
,
где
η
цикл
=
(
А
дв
)
разг
− |
А
потерь
|
цикл
(
А
дв
)
разг
— КПД цикла разгон-торможение;
χ
=
|
A
потерь
|
цикл
/
(
A
дв
)
разг
— коэффициент потерь в цикле; (
A
дв
)
разг
— за-
траченная в цикле разгон-торможение работа двигателя при выключе-
нии его при торможении;
A
потерь
— цикловые потери энергии на трение
и торможение.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 4 61
