езонансу. При цьому енергія повинна як подаватися, так і витрачатися порціями, потрапляючи «в такт» з рухом вантажу [2]. Це відразу ускладнює механізм і робить його досить примхливим в налаштуванні. Використовується у всіх механічних годинниках з пружинним або гравітаційним маятником. Унаслідок порційності і «примхливості» більш детально даний механізм надалі нами розглядатися не буде.
Рис. 3 Пружинний маятник в годинах
Гіроскопічні накопичувачі енергії
В гіроскопічних накопичувачах енергія запасається у вигляді кінетичної енергії швидко обертового маховика. Останні розробки в цій області, дозволяють запасати енергію до 2-3 ГДж / кг [7]. Однак, такі маховики дуже дорогі і складні у виготовленні, крім того, швидкість обертання маховика сягає десятків тисяч обертів на хвилину, що має на увазі дуже складну систему перетворення крутного моменту. З цієї причини даний накопичувач енергії виключається.
Рис. 4 Супермаховик Нурбея Гулиа
.2.3 Механічні накопичувачі енергії з використанням сил пружності
Пружини стиснення і розтягування
З точки зору класичної фізики, пружини стиснення і розтягування накопичують потенційну енергію шляхом зміни відстані між атомами еластичного матеріалу. Кручені металеві пружини перетворять деформацію стиснення / розтягування пружини в деформацію кручення матеріалу, з якого вона виготовлена, і навпаки, деформацію кручення пружини в деформацію розтягування і вигину металу, багаторазово посилюючи коефіцієнт пружності за рахунок збільшення довжини дроту протистоїть зовнішньому впливу.
.
Рис. 5 Пружина стиснення
велосипед акумулятор накопичувач пружина
Енергія, запасна в пружині стиснення / розтягування буде дорівнює:
(2)
де: x - робочий хід пружини (на малюнку x =); - коефіцієнт жорсткості.
Для запасання необхідної кількості енергії, потрібна пружина, порівнянна розмірами, з пружинами, використовуваними в автомобільній підвісці. Укупі зі складнощами перекладу поступального переміщення пружини в обертальний рух колеса, це є достатнім приводом відмовитися від використання даної пружини як акумулятора енергії.
Плоскі спіральні пружини
Плоскі спіральні пружини, також звані черепашковими, досить компактні, енергоємні, і крім того, запасають саме крутний момент, що і потрібно в нашому випадку. За цими причин зупинимо свій вибір на них.
2. Тягово-динамічний розрахунок велосипеда
.1 Вихідні дані
Велосипед - Stels Pilot 510;
Модель - 2009 року;
Тип - підлітковий;
Область застосування - дорожній, міський;
Маса велосипеда - 15 кг;
Маса велосипедиста -=80 кг;
Маса акумулятора -=5 кг;
Діаметр коліс - 20 дюймів;
Кількість швидкостей - 1;
Висота профілю шини - H=0,035 м.
.2 Розрахунок повної маси велосипеда
Маса велосипеда з велосипедистом і акумулятором:
. (3)
.3 Розрахунок радіуса кочення колеса
Розраховуємо радіус кочення колеса з обраної шиною:
(4)
Де: rc - статичний радіус, що ви...