Маховик

Маховик — массивное колесо, прикрепляемое к одному из вращающихся валов машины для регулирования ее движения. Каждый вращающийся вал машины (напр. приводимый в движение кривошипом и шатуном, соединенным с поршневым штоком паровой машины) совершает периодическое движение. Работа, расходуемая за один полный период двигателем, равна работе всех сопротивлений. Но в течение периода такого равенства может и не быть. Когда работа двигателя превосходит работу сопротивлений, то движение ускоряется; в противном случае оно замедляется. Если на вал насажен М., то когда работа двигателя берет перевес над работой сопротивлений, часть этого избытка работы идет на ускорение вращения массивного махового колеса, и потому движение всей машины ускоряется менее сравнительно с тем, на сколько бы оно ускорилось без М. Наоборот, когда работа двигателя становится менее работы сопротивлений, то без Маховик получилось бы довольно значительное замедление хода машины, с маховиком же оно будет не так значительно, потому что накопившаяся живая сила Маховик перейдет частью в работу, подгоняя ход машины. Таким образом, Маховик магазинирует в себе избыток работы двигателя в виде живой силы и отдает ее машине, когда работа сопротивлений берет перевес. Представим себе вал, вращающийся с периодической скоростью, и пусть период совпадает с полным оборотом вала, так что угловая скорость w изменяется в течение периода, но к концу его приобретает прежнюю величину. Пусть М работа двигателя, R работа сопротивлений, считаемые за полный период; тогда М =R. Пусть w" есть наибольшее и w' наименьшее значение скорости w. Теорема живых сил дает: ¹/₂J'(w"²-w'²)=M'-R', где J — момент инерции, М' и R' — работа двигателя и сопротивлений за время, в течение которого вал переходит из положения, соответствующего w' в положение соответствующее w". Заменив в этой формуле разность квадратов произведением суммы на разность, получим ¹/₂(w"+w')(w"-w')=M'-R' или приблизительно: , где есть средняя арифметическая (w"-w')/2, мало отличающаяся от средней скорости. Размеры Маховик определяются требованием, чтобы разность w"-w' не превосходила некоторой n-й части , вследствие чего размеры должны быть таковы, чтобы . Величина n называется коэффициентом равномерности. Устройство Маховик колеса — см. Колесо маховое.