飞轮设计的一项主要内容,是根据机械主轴实际所需的平均角速度和许用不均匀系数按功能原理来确定飞轮的转动惯量。
惯性飞轮设计安装在水泵机组上,由水泵机组总的转动惯量计算方法可知,水泵机组在增装惯性飞轮后总的转动惯量为:
I=IF+IR
确定飞轮转动惯量的基本方程式,也就是飞轮设计的基本方程式,它表达了飞轮转动惯量与机组转速的关系。需要指出的是,以上给出的飞轮设计的基本方程式忽略了机组各构件等效转动惯量的变量部分,这会使设计出的飞轮转动惯量偏大,但是从满足华全水泵运转平稳的要求以及转动惯量对停泵水锤的影响来看,这是有利的。
2、飞轮转动惯量的计算方法
根据刚体转动惯量定义的描述,采用式的原理并应用式的积分算法,来推导安装在水泵机组上用来水锤防护的惯性飞轮的转动惯量J,推算时将轮辐及轮毂的影响略去,其中各个参数的意义及表示方法。
二、惯性飞轮的设计与安装
1、愦性飞轮的尺寸设计
在确定了水泵机组上所增设的惯性飞轮的实际转动惯量之后,华全水泵厂便可根据所希望的飞轮结构,按理论力学中有关不同截面形状的转动惯量计算公式,求出飞轮的尺寸和质量。飞轮的形状可设计为轮辐式或圆盘式。
(1)轮辐式飞轮
当飞轮尺寸较大时,其结构可做成轮辐式,它由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成(如图1)。轮辐式飞轮,其质量大部分分布在轮缘部分,且半径又大,所以轮缘部分的转动惯量远比轮辐和轮毂部分的转动惯量大,因此,在计算飞轮的转动惯量时,常将轮辐和轮毂部分的转动惯量略去不计。
在设计飞轮时,根据选定的轮缘平均直径以及飞轮转动惯量,带入上式便可确定飞轮的质量。在选择平均直径时,要考虑飞轮在华全水泵机组中的安装空间尺寸,还要考虑飞轮圆周速度不能过大,以免飞轮因离心力过大而发生破裂。
为了便于实际工程使用,日本泵站水锤专家根据大量计算,给出了宽度为轮辐式飞轮重量计算表。

全部评论