مرداد
در این مقاله قصدداریم‌بپردازیم به تعریف و کاربرد فلایویل ، انواع آنها و چه علائمی به ما هشدارمیدهد که فلایویل خراب‌شده‌است .
فهرست :
1- مقدمه
2- فلایویل چیست
3- مواد استفاده‌شده در فلایویل
4- انواع فلایویل
5- نشاهنه های خرابی فلایویل
6- قطعات موجود در فلایویل
——————————————
مقدمه
فلایویل ها‌اغلب برای ارائه توان خروجی پیوسته در سیستم‌هایی که منبع انرژی پیوسته نیست استفاده‌می‌شوند. به عنوان مثال، یک فلایویل صاف کردن نوسانات سرعت زاویه ای سریع میل لنگ در یک موتور رفت و برگشتی استفادهمیشود. در این حالت، فلایویل میل لنگ زمانی که گشتاور توسط پیستون شلیک به آن وارد می‌شود انرژی را ذخیرهمیکند و سپس آن انرژی را به پیستون برمی‌گرداند تا بار تازه ای از هوا و سوخت را فشرده‌کند. مثال دیگر موتور اصطکاکی‌است که دستگاه‌هایی مانند ماشین های اسباب بازی را تغذیه‌می‌کند. در موارد بدون تنش و ارزان، برای صرفه جویی در هزینه، بخش عمده ای از جرم فلایویل به سمت لبه چرخ‌است. هل دادن جرم به دور از محور چرخش، اینرسی چرخشی را برای یک جرم کل معین افزایش‌میدهد.
کاربرد فلایویل
همچنین می‌توان از فلایویل برای تأمین پالس‌های متناوب انرژی در سطوح توانی که بیش از توانایی‌های منبع انرژی آن‌است، استفاده‌کرد. این امر با انباشته شدن انرژی در فلایویل در یک دوره زمانی، با سرعتی که با منبع انرژی سازگاراست، به دست‌می‌آید و سپس در زمانی که به آن نیازاست، انرژی با سرعت بسیار بالاتری در زمان نسبتاً کوتاهی آزادمی‌شود. به عنوان مثال، فلایویل هادر چکش های برقی و ماشین های پرچین استفاده‌می‌شوند.
فلایویل هامیتوانند برای کنترل جهت و مخالفت با حرکات ناخواسته استفاده‌شوند.
در این زمینه کاربردهای گسترده ای دارند: ژیروسکوپ برای ابزار دقیق، پایداری کشتی، تثبیت ماهواره (چرخ واکنش)، حفظ سرعت چرخش اسباب بازی (موتور اصطکاک)، تثبیت اجسام معلق مغناطیسی (لویتاسیون مغناطیسی تثبیت شده با چرخش).
فلایویل هاهمچنین ممکن‌است به عنوان یک جبران کننده الکتریکی، مانند یک جبران کننده سنکرون، استفاده‌شوند که میتوانند توان راکتیو تولید یا کاهش‌دهند، اما بر توان واقعی تأثیرنمیگذارد.
هدف از این کاربرد بهبود ضریب توان سیستم یا تنظیم ولتاژ شبکه‌است. به طور معمول، فلایویل های مورد استفاده دراین زمینه از نظر ساختار و نصب مشابه موتور سنکرون هستند (اما در این زمینه به آن جبران کننده سنکرون یا کندانسور سنکرون نیز می گویند). همچنین انواع دیگری از جبران کننده هابا استفاده از فلایویل وجود دارد، مانند ماشین القایی تک فاز. اما ایده‌های اساسی در اینجا یکسان است، چرخ‌های لنگر دقیقاً در فرکانسی که می‌خواهید جبران کنید،کنترل‌میشوند.
برای جبران کننده سنکرون، شما همچنین باید ولتاژ روتور و استاتور را در فاز نگه‌دارید، که مانند حفظ میدان مغناطیسی روتور و کل میدان مغناطیسی در فاز (در چرخش)است. کاربرد فلایویل
کاربرد فلایویل
اصل فلایویل در دوک های‌نوسنگی و چرخ سفالگری و نیز سنگ‌های تیز کننده مدور در دوران باستان یافت می‌شود. در اوایل قرن یازدهم، ابن باسال پیشگام استفاده از فلایویل در نوریا و ساقیه بود.
استفاده از فلایویل به عنوان یک وسیله مکانیکی عمومی برای برابر کردن سرعت چرخش، به گفته لین وایت، قرون وسطایی آمریکایی، در De diversibus artibus (در مورد هنرهای مختلف) صنعتگر آلمانی تئوفیلوس پرسبیتر (حدود 1070-1125)ثبت‌شده‌است. که استفاده از دستگاه را در چندین دستگاه خود ضبط‌می‌کند.[3][5] در انقلاب صنعتی، جیمز وات به توسعه این صنعت کمک کرد
——————————————
فلایویل چیست؟ کاربرد فلایویل
فلایویل به عنوان یک چرخ سنگین به نیروی کافی برای چرخش در محور خود نیازدارد. در برابر تغییرات سرعت چرخش با ممان اینرسی مقاومت‌می‌کند. با تغییر انرژی ذخیره شده روی فلایویل، سرعت چرخش آن باید کم یا زیادشود. یعنی تا زمانی که نیروی زیادی وارد شود به چرخش ادامه می‌دهد.
مقدار زیادی انرژی جنبشی با چرخش چرخ فلایویل حفظ‌می‌شود. این انرژی بعداً برای روشن کردن وسیله نقلیه هنگام روشن کردن موتور یا سرعت زیاد استفادهمیشود.
مواد سازنده فلایویل:
به دلیل سختی مورد نیاز یک فلایویل، معمولاً از فولادی ساخته‌می‌شود که بر روی یاتاقان های‌معمولی می‌چرخد. فلایویل‌های با چگالی انرژی بالا از کامپوزیت‌های فیبر کربن ساخته شده‌اند و از یاتاقان‌های مغناطیسی استفاده‌می‌کنند. فلایویلها با سرعت 60000 دور در دقیقه (1 کیلوهرتز)می‌چرخد.
انواع فلایویل:
1- فلایویل دیسک جامد
فلایویل دیسکی جامد نوعی فلایویل‌است. در کوبنده فلایویل تکی که از چدن ساخته می‌شود استفادهمیشود. فلایویل دیسک جامد فلایویل مجهز به هاب و دیسک است. در محاسبات طراحی فلایویل دیسک جامد، پارامترهای مختلفی به عنوان ورودی استفادهمیشود. این شامل ابعاد فلایویل دیسک جامد است. علاوه بر این، مقادیر عملکردی حاصل محاسبه می‌شود.
2- فلایویل لبه دار
یک چرخ لبه دار با سرعت چرخشی بسیار کمتری نسبت به چرخ دیسکی جامد با وزن و قطر یکسان منفجر می‌شود. برای حداقل وزن و ظرفیت ذخیره انرژی بالا، فلایویل هارا می توان از فولاد با استحکام بالا ساخته و به صورت یک دیسک مخروطی که در مرکز ضخیم تراست تولیدکرد.
3- فلایویل با سرعت بالا
در این نوع فلایویل، فلایویل پرسرعت دارای سرعتی بین 30000 دور در دقیقه تا 80000 دور در دقیقه‌است. همچنین می توان آن را تا 100000 دور در دقیقه تنظیم کرد. آنها دارای یاتاقان های‌شناور مغناطیسی هستند و نیاز به نگهداری کمی دارند. از نظر اندازه/ظرفیت، وزن آنها نسبت به فلایویل‌های کم سرعت کمتر است. آنها گرانتر از فلایویل های‌کم سرعت هستند.
4- فلایویل کم سرعت
در این نوع فلایویل، فلایویل کم سرعت دارای سرعت 10000 دور در دقیقه است. آنها سنگین تر و سنگین تر از Flywheel با سرعت بالاهستند. آنها نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای دارند و از یاتاقان‌های شناور مغناطیسی استفاده‌نمی‌کنند.
نصب آنها نیاز به ساخت بتن خاصی‌دارد تا وزن خود را تحمل‌کند. آنهامقرون به صرفه تر از فلایویل‌های پر سرعت‌هستند.
——————————————
عملکردهای فلایویل کاربرد فلایویل
فلایویلها را می‌توان تقریباً در همه انواع خودروها یافت، زیرا اهداف مختلفی را در اینجا مورد بحث قرارمی‌دهند. در زیر عملکرد چرخ فلایویل در موتور خودرو آورده‌شده‌است:
1- بالانس موتور:
چون پیستون ها از مرکز میل لنگ منحرف‌می‌شوند و لرزش ایجادمی‌شود. این نیز به این دلیل‌است که هر پیستون در زاویه متفاوتی آتش‌می‌گیرد.
عملکرد فلایویل در این شرایط سرکوب حرکت پهلو به پهلواست. این به دلیل وزن سنگین چرخ فلایویل به دست‌می‌آید. فلایویل ها با تثبیت موتور و تعادل روی پایه ها، لرزش موتور را به طورکلی کاهش‌می‌دهند.
2- استارت موتور:
فلایویل در هنگام استارت زدن موتور نقش دیگری ایفامی‌کند. دندانه‌های چرخ دنده روی فلایویل به یک موتور استارت متصل‌می‌شوند. این موتور استارت با کلید ماشین کنترل‌می‌شود، بنابراین وقتی ماشین راه اندازی‌می‌شود، موتور استارت فلایویل رامی‌چرخاند.
بلافاصله موتورمی‌چرخد، اثر احتراق در چرخش موتور ادامه‌می‌یابد. چرخ دنده Bendix در موتور راه اندازی شده عقب می نشیند تا فلایویل آزادانه‌بچرخد.
3- کاهش تنش پیشرانه:
یکی دیگر از عملکردهای فلایویل تثبیت حرکت موتوراست. همچنین سرعت موتور را صاف‌می‌کند و سایش و پارگی اجزای پیشرانه را کاهش‌می‌دهد.
فلایویل همچنین سایش بین شفت انتقال و میل محرک را محدودمی‌کند. این دو با یک مفصل جهانی متصل می‌شوند.
4- تسکین دهنده سرعت موتور:
میل لنگ حرکت پیستون را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند که با تولید نیرو تند می‌شود. سرعت چرخش میل لنگ ثابت‌است و موتور به آرامی کارمی‌کند. این به این دلیل‌است که جرم فلایویل ، اینرسی را اعمال می‌کند که باعث‌می‌شود میل لنگ موتور بین هر شلیک پیستون در حال چرخش باشد.
5- دستکاری وزن:
وزن فلایویل عملکرد موتور را تعیین‌می‌کند. وزن بر اساس عملکرد وسایل نقلیه طراحی‌شده‌است.
فلایویل‌های سنگین تر به موتور اجازه‌می‌دهد تا تحت بارهایی کار کند که ممکن‌است باعث باتلاق شدن موتورشود. کامیون یا تریلر بزرگ با فلایویل‌های سنگین تر خوب‌است در حالی که اتومبیل‌های اسپورت و برخی اتومبیل‌های تجاری به خوبی از چرخ فلایویل‌های سبک تر استفاده‌می‌کنند.
——————————————
اصل کار فلایویل کاربرد فلایویل
اصل کار فلایویل بسیار آسان و جالب‌است زیرا انرژی را برای استفاده وسیله نقلیه ذخیرهمیکند. درست همانطور که باتری مکانیکی انرژی را به شکل شیمیایی ذخیرهمیکند، فلایویل ها نیز انرژی را به شکل انرژی جنبشی ذخیره‌می‌کنند.
انرژی بیشتری تولید می‌شود که چرخ طیار با سرعت بیشتری بچرخد. ممان اینرسی بالاتر یعنی حجیم تر. بهتراست سریعتر بچرخید تا جرم آن را افزایش‌دهید. این به این دلیل‌است که چرخ فلایویل‌های سبک‌تر دو برابر بیشتر از فلایویل‌هایی که وزن بیشتری یا دو برابری دارند، انرژی تولید می‌کنند. یعنی هرچه چرخ طیار سبک تر باشد انرژی ذخیره شده بیشترمی‌شود.
توصیه می‌شود از چرخ‌های سبک تر و پرسرعت به جای چرخ هایی با وزن زیاد استفاده‌کنید. اما برای یک وسیله نقلیه سنگین تر مانند تریلر، کامیون، ون و غیره، خودروهای سنگین تر مناسب خواهندبود. این به این دلیل‌است که آنها بار اضافی را حمل می کنند و برای دویدن در سرعت‌های بالاتر مهم‌نیست.
بنابراین، دانستن نحوه کار فلایویل این است که هر چه سرعت بیشترباشد، انرژی ذخیره شده‌بیشتراست. با این حال، اگر سرعت افزایش یابد، ممکن‌است مواد چرخ قادر به تحمل نیرو نباشد. این ممکن‌است منجر به جدایی‌شود.
علائم خرابی فلایویل کاربرد فلایویل
یکی از رایج ترین مشکلات فلایویل که ممکن‌است ایجاد شود، آلودگی‌است.
نشتی مهر و موم میل لنگ اصلی عقب یا مهر و موم محور ورودی گیربکس جلو می‌تواند روغن را به چرخ فلایویل نشت‌کند.
باعث لغزش کلاچ و اصطکاک و گرمای بیش از حدمی‌شود.
تاب خوردگی یا نقاط داغ می‌تواند منجر به ایجاد لرزش در درگیری و شتاب شود.
در موارد بسیار نادر، فلایویل ممکن‌است به دلیل استفاده سخت در خودروهای با کارایی بالا یا سنگین ترک بخورد.
در زیر علائم خرابی را کامل تر توضیح‌میدهیم:
1- سر خوردن کلاچ:
این مشکل چرخ فلایو هنگام تعویض دنده در حین رانندگی رخ‌می‌دهد. دنده ممکن‌است لیز بخورد. این اتفاق زمانی می افتد که هیچ نیرویی به چرخ ها منتقل نمی‌شود و در نتیجه کلاچ فرسوده‌می‌شود.
سر خوردن کلاچ در نهایت باعث فرسودگی چرخ فلایویل نیزمی‌شود. صداهای سنگ زنی ممکن‌است به طور ناگهانی از صفحه فشار ایجادشود و سایر قسمت‌های فلایویل در مجموعه کلاچ بیش از حد گرم شوند. این منجر به پیچ و تاب و حتی ترک‌می‌شود.
2- کشیدن کلاچ:
این معضل فلایویل شبیه لغزش کلاچ است. در وضعیت خود، کلاچ به طور کامل آزاد نمی‌شود. این باعث ایجاد سطوح مختلفی از سنگ زنی دنده در هنگام تعویض دنده می‌شود.
در واقع، این ممکن‌است منجر به شکست کامل قرار دادن ماشین در دنده اول هنگام استارت زدن از حالت سکون شود. این موضوع مستقیماً از فلایویل نیست بلکه در یاتاقان یا بوش در مجموعه فلایویل یا میل لنگ‌است.
3- بوی سوختگی:
زمانی که کلاچ به درستی کارنمی‌کند بوی سوختگی ایجادمی‌شود. علت این امر یک چرخ فلایویل بد یا یک راننده بی تجربه‌است.
رویه‌های کلاچ ها با موادی طراحی شده‌اند که به منظور کاهش میزان صدای کلاچ در حین کار طراحی شده‌اند.
این روکش در صورت عدم کارکرد صحیح به دلیل اصطکاک گرمای زیادی تولید می‌کند. بنابراین، بوی تند که کاملا قابل توجه است رخ‌می‌دهد.
4- پدال کلاچ می لرزد:
وقتی چرخ فلایویل معیوب‌است متوجه لرزش‌هایی شده‌اید که از پدال کلاچ یا کف خودرو می‌آید. این به این دلیل اتفاق می افتد که پایه‌های فنر فلایویل خراب شده‌اند.
این به شما اطلاع‌می‌دهد که مکانیسم فنر معمولاً ارتعاشات ایجادشده از کلاچ مورداستفاده راکاهش‌می‌دهد.
5- صدای کلاچ:
این مشکل زمانی رخ می‌دهد که درگیر کردن کلاچ برای شما مشکل‌باشد. با گرفتن و رها شدن مکرر چرخ فلایویل توسط کلاچ، همراه با فلایویل پرش‌می‌شود. وقتی رها‌می‌شود مانند یک لکنت یا لرزش‌است.
صدای کلاچ اغلب در هر دنده ای اتفاق‌می‌افتد، معمولاً هنگام شروع از توقف کامل. تاب خوردگی چرخ طیار گاهی اوقات می‌تواند دلیل آن باشد.
تشخیص این مشکل می‌تواند دشوار باشد زیرا دیسک کلاچ، صفحه فشار یا یاتاقان رهاسازی نیز مقصرهستند. این قطعات ممکن‌است فرسوده، شکسته، تابیده یا حتی آلوده به روغن باشند. علائم مشابه صدای کلاچ را نشان‌می‌دهد.
——————————————
قطعات فلایویل:
1- محفظه فلایویل
محفظه فلایویل جامداست و در قسمت بیرونی فلایویل قراردارد. فلایویل ها بخشی از موتور هستند که می‌چرخد و برق دینام را تامین‌می‌کند.
2- فنر
فلایویل از فنرهای خمیده دو مرحله ای به صورت موازی تشکیل‌شده‌است. قوس خارجی برای بالا بردن فنر هنگام کار موتورتنظیم‌می‌شود. فنر قوسی نرم بیرونی که فقط برای اصلاح محدوده فرکانس تشدید نامشخص عمل‌می‌کند.
3- چرخ دنده سیاره ای
یک چرخ سیاره ای متشکل از چندین چرخ دنده سیاره ای‌است که بر روی یک براکت چرخ طیار ثابت شده‌اند. هنگامی که براکت چرخ طیار توسط یک پیچ به حرکت درمی‌آید و می‌چرخد، هر چرخ دنده سیاره‌ای که با چرخ‌دنده حلقه‌ای بیرونی مشبک می‌شود، یک حرکت ترکیبی متشکل از چرخش و چرخش ایجادمی‌کند.
4- بلبرینگ کشویی (محوری و شعاعی)
در حالی که یک یاتاقان محوری فقط برای جبران وزن کارمی‌کند، عدم تعادل یا نیروهای شعاعی انگلی وارد شده‌توسط موتور یا واحد ژنراتور باید جبران‌شود.
5- چرخ دنده
یک چرخ دنده حلقه ای در قطر بیرونی فلایویل نصب‌شده‌است. معمولاً به وسیله یک اتصال تداخلی به فلایویل وصل‌می‌شود که با گرم کردن چرخ دنده حلقه تهیه‌می‌شود. بنابراین، انبساط حرارتی آن را قادر می سازد تا در اطراف فلایویل قرارگیرد.
6- دیسک محافظ
همانطور که از نام آن پیداست، دیسک‌های محافظ به داخل فلایویل متصل‌می‌شوند تا از فنرهای خمیده دو مرحله ای و سایر اجزای فلایویل محافظت‌کنند.
7- کفشک کشویی فلایویل
کفشک‌های کشویی ترجیحاً بیرونی شعاعی محدب دارند که روی دیواره داخلی چرخ‌های فلایویل قراردارد. در این مناطق، ترجیحاً به گونه ای ساخته‌می‌شوند که باعث لغزش شوند و کمترین میزان سایش و پارگی را تحمل‌کنند.
8- روکش فلایویل
روکش فلایویل معمولا از کروم ساخته‌شده‌است. این روکش‌های فلایویل با روکش کرومی از ورود گرد و غبار به داخل کارکرد داخلی فلایویل جلوگیری‌می‌کند و باعث‌می‌شود آن را ضعیف کارکند.
——————————————
کاربردهای فلایویل: کاربرد فلایویل
1- در توربین‌های بادی
2- دارای ژنراتور موتوری برای ذخیره انرژی
3- در موتور خودرو
4- در خودروهای برقی برای افزایش سرعت (در مرحله آزمایشی)
5- در سیستم‌های رانش لکوموتیو پیشرفته
6- فناوری پیشرفته در اتوبوس‌های ترانزیت
7- برای کنترل جهت در ماهواره ها.
8- در شبکه‌های برق بزرگ برای محافظت در برابر وقفه
مزایای فلایویل: کاربرد فلایویل
1- هزینه کم و بالا
2- محدودیت ذخیره سازی حیاتی بالا
3- بازده قدرت بالا
4- آنها سرپناه، محکم، مولد، و سرسخت هستند.
5- فلایویل عاری از دما است.
6- نگهداری کم و مقرون به صرفه
مطالب مرتبط