Оптимизация массогабаритных параметров маховика

1.

Оптимизация массогабаритных
параметров маховика
Выполнил: студент ЮУрГУ,
ПИ, кафедра АЭП, группы П-186
Семенова Ксения Дмитриевна
Научный руководитель:
Усынин Юрий Семенович

2.

Цель и задачи проекта
Цель работы: подобрать оптимальные массогабаритные показатели
маховика для системы дифференциального электропривода стартергенератора с одним электрическим двигателем.
Задачи работы:
1.
Провести расчет массогабаритных показателей маховика планетарного
редуктора посредством расчета зависимостей момента, скорости и
кинетический энергии двигателя от вязкости моторного масла.

3.

Актуальность работы
Одним из актуальных направлений в электрооборудовании транспортных
средств средней мощности (тракторы, грузовики и т.д.) является
совершенствование массогабаритных показателей.
Транспортные средства: грузовые автомобили, автобусы, промышленные
тракторы, – в качестве первичного источника энергии для движения
обычно используют двигатель внутреннего сгорания (ДВС). При пуске ДВС
его коленчатый вал обычно раскручивают до скорости 9…10 рад/с через
открытую зубчатую пару от электродвигателя постоянного тока стартера,
якорная цепь которого подключена к аккумуляторной батарее.
При низких температурах увеличивается вязкость моторного масла, тем
самым увеличивая время, за которое двигатель прокручивается до
скорости запуска двигателя.

4.

Результаты исследования
В этой работе ведется оптимизация
массогабаритных показателей маховика,
который выполняет роль эпицикла в
системе. На рисунке 1 представлена 3хмерная модель планетарного редуктора с
маховиком.
Рисунок 1. 3D модель планетарного редуктора

5.

Результаты исследования
М=f(υ), при n=const
М, Н*м
215,00
205,00
195,00
185,00
175,00
165,00
155,00
υ, стс
145,00
3000
3500
Мс(1) при n=100
4000
4500
Мс(3) при n=110
5000
5500
Мс(11) при n=150
Рисунок 2. Зависимость момента от вязкости масла
6000

6.

Результаты исследования
170000,00
Eк=f(υ), при n=const
Ек,Дж
160000,00
150000,00
140000,00
130000,00
120000,00
110000,00
100000,00
90000,00
80000,00
70000,00
3000
υ, стс
3500
Eк(1) при n=100
4000
4500
Ек(3) при n=110
5000
5500
6000
Eк(11) при n=150
Рисунок 3. Зависимость кинетической энергии от вязкости

7.

Результаты исследования
Ek=f(n), при υ=const
170000,00
Ек, Дж
160000,00
150000,00
140000,00
130000,00
120000,00
110000,00
100000,00
90000,00
80000,00
ω, об\мин
70000,00
100
105
110
Eк(1) при υ=3000
115
120
125
130
Eк(3) при υ=4000
135
140
145
Eк(7) при υ=6000
Рисунок 4. Зависимость кинетической энергии от скорости
150

8.

Результаты исследования
Eк=f(h)
6000000 Eк, Дж
5000000
4000000
3000000
2000000
1000000
h, м
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1

9.

Выводы
В ходе проведения данного исследования были подобраны оптимальные
параметры внешнего и внутреннего параметров маховика, выполняющего
роль эпицикла в системе дифференциального электропривода стартергенератора.
Полученные зависимости позволяют подобрать оптимальные параметры
маховика при изменении начальных условий.

10.

Перспектива дальнейшего развития
По завершении исследования, планируется написание статьи,
индексируемой базой РИНЦ.
Планируется проведение дальнейших исследований массогабаритных
показателей двигателей и системы дифференциального электропривода
стартер-генератора с одним электрическим двигателем в целом.