Argumenten bij het ontwerp van een vliegwiel: verschil tussen versies
| Regel 16: | Regel 16: | ||
De belasting van de band wordt vooral bepaald door de snelheid van het vliegwiel. Hoe beter het gietproces en hoe beter het materiaal hoe meer toeren het vliegwiel kan doorstaan. Maar zowel de kwaliteit van het ijzer als de kwaliteit van het gietwerk zijn heel moeilijk te controleren. Een grote veiligheidsfactor is dus van belang. | De belasting van de band wordt vooral bepaald door de snelheid van het vliegwiel. Hoe beter het gietproces en hoe beter het materiaal hoe meer toeren het vliegwiel kan doorstaan. Maar zowel de kwaliteit van het ijzer als de kwaliteit van het gietwerk zijn heel moeilijk te controleren. Een grote veiligheidsfactor is dus van belang. | ||
Een veel voorkomende snelheid van de band is | Een veel voorkomende snelheid van de band is 30 meter/seconde, ongeveer 100 km per uur. Wordt de snelheid te groot dan kan het vliegwiel exploderen wat enorme schade kan veroorzaken. En let wel, de krachten in de band nemen kwadratisch toe met de snelheid van het wiel. | ||
===De spaken=== | ===De spaken=== | ||
De spaken worden gestroomlijnd uitgevoerd om luchtweerstand te minimaliseren. De vorm is dan elliptisch waarbij de smalle kant uiteraard in de draairichting staat. De spaken worden smaller vanaf de as naar de band toe. | De spaken worden gestroomlijnd uitgevoerd om luchtweerstand te minimaliseren. De vorm is dan elliptisch waarbij de smalle kant uiteraard in de draairichting staat. De spaken worden smaller vanaf de as naar de band toe. | ||
Versie van 11 okt 2017 19:19
Op een vliegwiel worden diverse krachten uitgeoefend. Een deel hiervan wordt bepaald door de middelpuntvliedende kracht, maar als het vliegwiel als poelie gebruikt wordt, bv om een riemensysteem van een fabriek aan te drijven, dan treden er ook grote buigende krachten in de spaken op.
Kleine vliegwielen worden vaak massief uitgevoerd, daar spelen de berekeningen niet.
Grote vliegwielen worden samengesteld uit een centraal gedeelte, de spaken en de band. Kleine versies hiervan worden in een deel gegoten, maar groter vliegwielen worden samengesteld. Soms bestaat zo'n vliegwiel uit slechts twee delen, maar bij grote vliegwielen kan het wiel uit meerdere delen samengesteld worden. De verbindingen vormen dan de zwakke plekken die met grote zorg uitgevoerd moeten worden. Een vliegwiel uit twee delen wordt soms in één geheel gegoten, waarbij op de toekomstige naad een breuklijn wordt voorbereid. Na het gieten wordt het vliegwiel gebroken en in twee delen vervoerd. Bij de montage worden deze delen dan weer aaneen gemonteerd.
Tijdens het afkoelen na het gieten ontstaan krimpspanningen, met name in de spaken. Bij het ontwerp dient hier nauwkeurig rekening mee te worden gehouden.
De band
De afmeting van de band wordt bepaald door de massatraagheid die het vliegwiel moet realiseren.
Door de middelpuntvliedende kracht probeert de band tussen twee spaken in uit te buigen. Dit is in de schematische tekening aangegeven als het deel a-c-a. De doorsnede van de band dient hierop aangepast te worden. Hoe minder spaken, hoe groter de buiging.
De belasting van de band wordt vooral bepaald door de snelheid van het vliegwiel. Hoe beter het gietproces en hoe beter het materiaal hoe meer toeren het vliegwiel kan doorstaan. Maar zowel de kwaliteit van het ijzer als de kwaliteit van het gietwerk zijn heel moeilijk te controleren. Een grote veiligheidsfactor is dus van belang.
Een veel voorkomende snelheid van de band is 30 meter/seconde, ongeveer 100 km per uur. Wordt de snelheid te groot dan kan het vliegwiel exploderen wat enorme schade kan veroorzaken. En let wel, de krachten in de band nemen kwadratisch toe met de snelheid van het wiel.
De spaken
De spaken worden gestroomlijnd uitgevoerd om luchtweerstand te minimaliseren. De vorm is dan elliptisch waarbij de smalle kant uiteraard in de draairichting staat. De spaken worden smaller vanaf de as naar de band toe.