елосипеді, внутрішні втрати відбуваються в наступних механізмах (у% від загальної кількості енергії, що витрачається):
передня втулка - 0,17%;
задня втулка - 0,3%;
ланцюгова передача - 4,5%;
Сумарні внутрішні втрати становлять 4,97% від загальної кількості енергії, що витрачається.
.6 Розрахунок необхідної кількості енергії
З урахуванням вищеописаних пунктів, виконаємо розрахунок. У таблиці, - кількість енергії, необхідне для розгону системи велосипед-велосипедист до швидкості V, з урахуванням наявних похибок і опорів.
Таблиця 2. Розрахунок необхідної кількості енергії
V, км / чV, м / Сe, ДжN?? Nf 00000030,8335,750,002,3039,9561,67143,010,034,60154,9892,50321,780,106,90445,13123,33572,060,249,21610,40154,17893,840,4611,51950,83185,001287,130,8013,811366,43215,831751,921,2716,111857,23246,672288,221,8918,412423,26277,502896,032,7020,713064,54308,333575,353,7023,023781,08339,174326,174,9225,324572,923610,005148,506,3927,625440,08
На підставі даних таблиці побудуємо графік залежності необхідної кількості енергії від обраної швидкості.
Рис. 6 Графік залежності необхідної кількості енергії від обраної швидкості.
Для подальших розрахунків приймемо необхідну швидкість V=10 км / ч=2,78 м / с, енергію необхідну для розгону велосипеда Eсумм=500 Дж.
3. Конструювання і розрахунок акумулятора
.1 Розрахунок плоскою спіральної пружини
Початкові дані:
необхідний запас енергії - 500 Дж;
ККД плоскою спіральної пружини при мастилі касторовою олією з графітом=70,4% [4];
число робочих оборотів n=20;
матеріал пружини - сталь У8А;
- модуль пружності Е=2 * кгс ·.
З урахуванням ККД пружини, а також ККД механізму, що передає момент від колеса на пружину візьмемо кількість енергії необхідне для запасені в пружині рівним Е=1000 Дж. Робота, що здійснюється пружиною [6]:
А=М ·?, (24)
де: А - робота, що здійснюються пружиною, А=Е=1000 Дж;
М - середній момент пружини;
?- Число робочих оборотів пружини.
Тоді:
А=1000 Дж=8,33 Н · м · 120 радий. (25)
Момент будемо вважати в кгс / мм:
М=8,33 Н · м=849,41 кгс · мм. (26)
Мінімальний момент спуску=М=849, 41 кгс · мм. кгс · мм. Ставлення моментів спуску=1,648. Число робочих оборотів=20. Знайдемо різниця між числом витків в тугозаведенном і у вільному станах:
-. (27)
Переймаючись ставленням m=15 знайдемо по графіку (рис 3.1.1)=58,,.
Рис. 7 Номограмма для проектування нормальної заводський пружини
Знайдемо товщину стрічки h:
(28)
де: К - коефіцієнт якості, відповідно до пункту 3.2, при кріпленні з проміжною пластиною К=0,9 (Табл. 3.1); - ширина стрічки, b=80мм.
Табл. 3 Коефіцієнт К якості пружини, залежно від типу кріплення внутрішнього краю пружини.
Тоді:
(29)
Потім знайдемо: - радіус внутрішнього робочого витка пружини,=m · h=15.0, 76=11,4 мм; - радіус барабана, R=102 · h=102.0, 76=77,52 мм;- робоча ...
