Рис. 3. Схемачетырехшарнирного
механизма с рекуперацией энергии:
1, 2
— маховики;
3
— шатун
потери энергии c коэффициентом
χ
цикл
=
{
ω
2
min
/ω
2
max
}
2
и ограничение КПД процесса рекуперации энергии достаточно высо-
ким значением в зависимости от ограничений передаточного отноше-
ния вариатора
η
цикл
=
{
[
ω
2
max
−
ω
2
min
]
/ω
2
max
}
2
.
Разработанная теория находит подтверждение в исследовании ре-
куперации энергии в четырехшарнирном механизме (рис. 3) с перемен-
ным передаточным отношением, который состоит из двух маховиков
1
и
2
, соединенных шатуном
3
. Эффект перетекания энергии из одного
маховика четырехшарнирного механизма в другой наблюдается при
соотношении длин звеньев
L
OB
=
L
OA
;
L
AB
=
L
OA
+
{
L
2
O
1
O
2
−
L
2
OA
}
1
/
2
,
определяющих периодическое изменение текущего передаточного от-
ношения четырехшарнирного механизма
U
12
=
ω
1
/ω
2
по закону, полученному при исследовании (рис. 4). В отличие от пре-
дыдущего такой закон изменения передаточного отношения не име-
ет ограничений, но в остальном он аналогичен ранее выведенному
оптимальному передаточному отношению для обеспечения постоян-
ства кинетической энергии.
Работа четырехшарнирного передаточного механизма с махович-
ными аккумуляторами энергии (см. рис. 3) происходит следующим
образом: если подтолкнуть один из маховиков, то при своем движении
он начинает передавать энергию другому и заставляет его двигаться.
Достигнув мертвой точки, он остановится и затем начнет обратное
движение, становясь на время ведомым. Таким образом, маховики по
очереди тормозятся, останавливаются и начинают ускоренное движе-
ние после остановки. Поскольку полученный закон изменения пере-
даточного отношения четырехшарнирного механизма (см. рис. 4) не
имеет ни верхнего ни нижнего ограничений, то оба маховика име-
ют возможность останавливаться и поэтому нет кинетических потерь.
Когда один из маховиков останавливается, скорость другого достигает
максимального значения. Перекачка кинетической энергии из одно-
го маховика в другой происходит длительное время и ограничивается
66 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 4
