Маховиков, Сергей Анатольевич — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 июля 2019; проверки требуют 7 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 июля 2019; проверки требуют 7 правок. В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Маховиков.

Сергей Маховиков
Дата рождения	22 октября 1963(1963-10-22) (56 лет)
Место рождения	Ленинград, РСФСР, СССР
Гражданство	СССР→ Россия
Профессия
Карьера	1994 — н. в.
Награды
IMDb	ID 0538558

Серге́й Анато́льевич Маховико́в (род. 22 октября 1963, Ленинград) — советский и российский актёр театра, кино и озвучивания, кинорежиссёр, автор-исполнитель, сценарист, кинокомпозитор, телеведущий и общественный деятель. Заслуженный артист Российской Федерации (2018).

Сергей Маховиков родился 22 октября 1963 года в Ленинграде. Детство провёл в Павловске.

После окончания школы поступил на штурманский факультет в ВВМУ им М. В. Фрунзе, перевёлся в Военно-механический институт на отделение «Ракеты», но уже после первого курса отчислился из института.

В 1983 году поступил в ЛГИТМИК на актёрский факультет (курс народного артиста СССР Игоря Горбачёва). Начиная со второго курса, был занят в спектаклях Александринского театра. Параллельно обучался режиссуре у М. В. Сулимова.

Общественная и политическая позиция[править | править код]

Сергей Маховиков на торжественном приёме по случаю 74-й годовщины Победы в Великой Отечественной войне, 9 мая 2019 года

Участвовал в выборах по партийным спискам в Московскую городскую Думу в 2009 году, был в общегородской тройке партии «Патриоты России». Партия не преодолела проходной барьер.

В 2015 году участвовал в проекте Государственной филармонии Алтайского края «Мастер» на музыку Э. Артемьева по творчеству В. Шукшина и гастролировал с ним в Санкт-Петербурге, Иваново, Ярославле и Москве.

Осенью 2014 года посетил Донбасс, куда привёз гуманитарную помощь и дал несколько концертов

[1]^[2]. Позднее неоднократно посещал ЛНР и ДНР с гуманитарной миссией. В феврале 2016 года выступил с концертом для российских военнослужащих на авиабазе Хмеймим в Сирии.

Актёр театра[править | править код]

• 1990 — Заблудившийся трамвай (телеспектакль)
• 1990 — Папа, папа, бедный папа… (Джонатан, Хабаровский театр драмы)
• 1993 — Молочный фургон не останавливается больше здесь… (Кристофер Фландерс, МХАТ — ОРТ)
• 2015 — Распахни окно любви (Марк О’Конор, «ORANGE Theatre»)
• 2016 — «От Пушкина до Высоцкого» (моноспектакль)
• 2017 — Отпетые мошенники (Лоренс Джеймсон, Продюсерский дом «Невский»)

Актёр кино[править | править код]

• 1994 — Простодушный — Геркулес де Керкабон.
• 1995 — Золотое дно — Дима Волков, журналист.
• 1997 — Хиппиниада, или Материк любви — Виктор.
• 1997 — Змеиный источник — Алексей.
• 1999 — Рейнджер из атомной зоны — Виталик, криминальный авторитет
  .
• 2000 — Марш Турецкого. Грязные игры — Павел Бородин, хоккеист.
• 2001 — Мужская работа — Новицкий, журналист.
• 2001 — Курортный роман — Андрей Петров, бизнесмен.
• 2003 — Инструктор — Николай Негорин.
• 2003 — Полосатое лето — Костя.
• 2004 — Время жестоких — Борис Кондрашов.
• 2004 — Сармат — Вадим Савёлов.
• 2004 — Граф Крестовский — Виталий Панин.
• 2004 — Слепой — Глеб Северов.
• 2005 — Тайная стража — «Батя», подполковник Зимородок.
• 2006 — Громовы — Фёдор Громов.
• 2006 — Частный заказ — Сергей Усманов.
• 2006 — Капитанские дети — Юрий Гринёв.
• 2006 — Лишний свидетель — Владимир Ладыгин.
• 2007 — 07-й меняет курс — Виктор Кирсанов.
• 2007 — Платина — Пётр Гриневский, «Таксист».
• 2007 — Белая стрела — Георгий Иванович Бекешев, майор милиции, начальник УБОП .
• 2007 — Диверсант 2: Конец войны — следователь военной прокуратуры, майор.
• 2008 — Мы из будущего — политрук Карпенко.
• 2008 — Главная улика — Юрий Михайлович Климов, бизнесмен, бывший опер.
• 2008 — Если нам судьба — Павел Андреевич Матвеев, бизнесмен.
• 2008 — Никто, кроме нас — Богодухов.
• 2008 — 2011 — Новая жизнь сыщика Гурова — Лев Иванович Гуров.
• 2009 — Платина 2. Свои и чужие — Пётр Гриневский.
• 2009 — Женщина-зима — Борис Сергеевич.
• 2010 — Буду помнить — отец Вадьки.
• 2010 — Школа для толстушек — Олег.
• 2010 — Личное дело капитана Рюмина — Сергей Петрович Рюмин, капитан МВД.
• 2011 — Наркомовский обоз — старшина Виктор Филиппов.
• 2011 — Настоящие — Леонид Вестников.
• 2012 — Одиссея сыщика Гурова — Лев Иванович Гуров.
• 2013 — Дом с лилиями —
  Михаил Говоров.
• 2015 — Белая стрела. Возмездие — боцман.
• 2016 — Рядом с нами — Владимир Белов, подполковник.
• 2017 — Серебряный бор — Иван Архипов.
• 2018 — Новый муж — Евгений Ильин, директор школы.

Режиссёр кино[править | править код]

Сценарист[править | править код]

Ведущий[править | править код]

• 2008 — «Греция и греки» (цикл из двенадцати документальных фильмов «Планета православия», производство кино-телекомпании «Православная энциклопедия»).
• 2013 — «Освободители» (цикл из восьми документальных фильмов о Великой отечественной войне, производство РОО Ассоциация «Наше Кино» по заказу ОАО «Телекомпания НТВ», премьера на телеканале НТВ — 9 и 10 мая 2013 года).
• 2013 — «Украденное детство»^[3] (документальный фильм Вячеслава Серкеза о детях-узниках концлагерей) — ведущий, автор текста.
• 2015 — «20-й блок. Охота на зайцев»^[4] (документальный фильм Вячеслава Серкеза) — ведущий, автор текста.
• 2016 — «Красные камни Тавриды» (документальный фильм Вячеслава Серкеза) — ведущий.
• 2017 — «Он победил смерть» (документальный фильм Вячеслава Серкеза) — ведущий, соавтор текста.

Сергей Маховиков женат на актрисе Ларисе Шахворостовой. У супругов есть дочь Александра, которая родилась 22 ноября 2002 года и снимается в кино (сыграла дочь Говорова — героя Маховикова — в сериале «Дом с лилиями»)^[5].

Государственные награды

Премия ФСБ России

• Премия ФСБ России (номинация «Актёрская работа», 2006) — за создание образов сотрудников органов безопасности в телевизионных художественных фильмах.
• Премия ФСБ России (номинация «Кино- и телефильмы», 2011) — за сценарий и постановку художественного фильма «Тихая застава».

Кинофестиваль «Виват, кино России!»

• Кинофестиваль «Виват, кино России!» (приз зрительских симпатий, 1995).
• Кинофестиваль «Виват, кино России!» (приз зрительских симпатий, 2007).
• Кинофестиваль «Виват, кино России!» (номинация «Лучший актёр телесериала», 2015) — за сериал «Дом с лилиями».

Телекинофорум «Вместе»

• Телекинофорум «Вместе» (номинация «Лучшая мужская роль», 2008) — за художественный фильм «Главная улика».
• Телекинофорум «Вместе» (номинация «За творческие успехи», серебряная медаль, 2009) — за создание образов мужественных героев в кино и на телевидении.
• Телекинофорум «Вместе» (номинация «Актёр», первая премия, 2015) — «Дом с лилиями».
• Спецприз «Литературной газеты» «За верность теме служения Отечеству» (в рамках телекинофорума XVI «Вместе»; 2015).

Фестиваль военного кино имени Юрия Озерова

• Международный фестиваль военного кино имени Юрия Озерова («Приз имени пограничника Евгения Родионова», 2011) — за художественный фильм «Тихая застава», как наиболее правдиво отражающий тему патриотизма в военном кино.
• Международный фестиваль военного кино имени Юрия Озерова (Приз «Золотой меч», 2012) — за лучшее исполнение главной мужской роли художественного фильма «Наркомовский обоз».

Фестиваль детективных фильмов «Детектив-Фест»

• Международный фестиваль детективных фильмов и телепрограмм правоохранительной тематики «Детектив-Фест» (номинация «Актёрская игра в детективном фильме/сериале» — «Герой», спецприз, 2010) — за роль Сергея Рюмина в сериале «Личное дело капитана Рюмина».
• Международный фестиваль детективных фильмов и телепрограмм правоохранительной тематики «Детектив-Фест» (номинация «Игровой кинофильм детективной и правоохранительной тематики», специальный приз, 2011) — за фильм «Тихая застава».

Признания и награды

• Первая премия Межрегионального конкурса актёрских работ Сибири и Дальнего Востока, посвящённого 100-летию Б. Л. Пастернака (1990).
• Лучшая мужская роль Межрегионального фестиваля театров Сибири и Дальнего Востока (Гамлет, Джонотан, Лопахин; 1990).
• Лучшая мужская роль Фестиваля самостоятельных работ профессиональных театров в Сочи («Быстрый обмен» Д. Гордон; 1991).
• Гран-при Первого Международного Фестиваля Актёрской Песни им. Андрея Миронова. Специальный приз АиФ (1991).
• Лауреат Международного Берлинского фестиваля авангардных театров («Пельмени» В. Сорокин; 1992).
• Лучший кинодебют года МКФ «Созвездие-1994» (роль Простодушного; 1994).
• Лучшая мужская роль МКФ комедийных и музыкальных фильмов «Улыбнись, Россия!» (1996).
• Лауреат Первой Национальной музыкальной премии «Голос Отечества» в номинации «Авторская песня» (2008).
• Фильм Сергея Маховикова «Тихая застава» получил приз зрительских симпатий на XVII Российском фестивале «Литература и кино» в Гатчине (2011).
• Художественный фильм «Тихая застава» и его создатели награждены премией «Золотое перо границы» (2011).
• Художественный фильм Сергея Маховикова «Тихая застава» удостоен титула «Самый-самый фильм» на XIX Международном детском кинофестивале «Алые паруса» в Артеке (2011).
• Художественный фильм Сергея Маховикова «Тихая застава» получил Главный приз IV Всероссийского кинофестиваля актёров-режиссёров «Золотой Феникс» в Смоленске (2011).
• XIV Международный фестиваль «ДетективФЕСТ» (Москва, 25—28 апреля). Специальный приз жюри за роль Вестникова в сериале «Настоящие» (2012).
• Лауреат общественной премии им. Ф. Э. Дзержинского в области кино и телевидения (2012).
• Лауреат Всероссийской премии «Золотой венец Победы» (2013).
• Благодарность Министра культуры Российской федерации «за большой вклад в развитие культуры, многолетнюю плодотворную работу» (2016).
• Ведомственные и общественные ордена, медали и знаки^[7].
• Почётный гражданин города Кировска (ЛНР), 2015.

Маховик — Википедия

Маховик со сферическими грузами, построенный по чертежам Леонардо да Винчи. Кадр из видео.

Маховик (маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии или для создания инерционного момента как это используется на космических аппаратах.

Использование

Используется в машинах, имеющих неравномерное поступление или использование энергии, накапливая энергию, когда поступление энергии выше чем расход, и отдавая её, когда потребление превышает поступление энергии. Также используется в гибридном двигателе в качестве накопителя энергии и для рекуперативного торможения, гиробусах.

Часто функцию маховика выполняет массивный вращающийся элемент механизма. Такие как гончарный круг, массивные колеса водяной мельницы или массивные зубчатые колеса.

Помимо энергии, вращающийся маховик (как и любое вращающееся тело) обладает ещё и моментом импульса, с чем связано наблюдение гироскопического эффекта, заключающегося в прецессии оси вращения вокруг своего первоначального направления при появлении внешней силы, не совпадающей с направлением оси вращения.

Первым примером использования гироскопического эффекта можно считать изобретение игрушки «волчок» («йо-йо»).

Одним из первых применений гироскопического эффекта стал переход в XIX веке от стрельбы круглыми ядрами к продолговатым снарядам, вращение которых позволило сохранять их ориентацию в пространстве, а продолговатая форма — значительно увеличить их массу (болванка) или же разрывной заряд при равном аэродинамическом сопротивлении.

Маховиком является и ротор гироскопа, используемого в гирокомпасах и вообще в гироскопических устройствах ориентации в пространстве, в частности торпед (прибор Обри), ракет и космических аппаратов. Наиболее привычные примеры маховика — велосипедное колесо или вращающийся диск электро-проигрывателя виниловых пластинок.

Свойство маховика сохранять направление оси вращения используется в успокоителях качки корабля.

В повседневной жизни маховик наиболее часто применяется на автомобилях: любой поршневой двигатель снабжён маховиком, часто совмещающим функции как часть сцепления и системы пуска (маховики снабжают зубчатым венцом для передачи момента от стартера). Кроме вывода кривошипного механизма из мёртвой точки, маховик в двигателе снижает неравномерность вращения до приемлемой, что увеличивает ресурс трансмиссии (оставшаяся часть неравномерности гасится пружинами демпфера крутильных колебаний или муфтой АКПП, затем торовыми резиновыми и вискомуфтами).

Физика

Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле (маховике), может быть рассчитана по формуле:

Маховик фабричной стационарной паровой машины

E=12Iω2{\displaystyle E={\frac {1}{2}}I\omega ^{2}}

где:

Для простых форм маховика известны конечные выражения момента инерции

Заменив в формуле для полого цилиндра угловую скорость ω{\displaystyle \omega } на частоту вращения f{\displaystyle f} по формуле

ω=2πf{\displaystyle \omega =2\pi f}

получим

E=m(πf)2(r2+ro2){\displaystyle E=m(\pi f)^{2}(r^{2}+r_{o}^{2})}

История

Эффект маховика использовался с древнейших времен. Например в гончарном круге, ветряных мельницах. Вероятно, одним из древнейших примеров использования маховика стала археологическая находка из Междуречья (в районе города Ур) — гончарный станок с диском из обожжённой глины, около метра в поперечнике и весом не менее центнера. Подобные изобретения неоднократно появлялись и в Китае.^[1]

Маховик со старой фабрики

Согласно американскому медиевисту Линну Уайту немецкий монах Теофил упоминает в своём трактате «О различных искусствах» несколько машин, в которых применяется маховик.^[2]

Во время промышленной революции, Джеймс Уатт применил маховик в паровой машине для выравнивания движения и преодоления мертвых положений поршня^[3], и его современник Джеймс Пикард использовал маховик в сочетании с кривошипно-шатунным механизмом для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное^[4].

В 20-30-х годах XX века советский изобретатель А. Г. Уфимцев впервые в мире^[5] применил инерционный аккумулятор на первой в России ветроэлектростанции, построенной им в г. Курске.

Использование маховика в качестве аккумулятора энергии ограничивается тем, что при превышении допустимой окружной скорости происходит разрыв маховика приводящий к большим разрушениям. Это вынуждает создавать маховики с очень большим запасом прочности, что приводит к снижению их эффективности.

Следствием этого является малая (по сравнению с другими видами аккумуляторов) удельная энергоёмкость.

Пример

Предельное значение угловой скорости маховика ω{\displaystyle \omega } определяется прочностью материала маховика на разрыв. Нетрудно показать, что для маховика в форме вращающегося диска 12Iω2=V4Smax{\displaystyle {\frac {1}{2}}I\omega ^{2}={\frac {V}{4}}S_{max}}, где Smax{\displaystyle S_{max}} — предел прочности материала маховика на разрыв (сила разрыва на единицу площади), V{\displaystyle V} — объём диска. Для плавленого кварца Smax=3×109{\displaystyle S_{max}=3\times 10^{9}} Н/м2. Энергоемкость маховика из плавленого кварца объёмом 0,1{\displaystyle 0,1} м3 и весом 200{\displaystyle 200} кг будет равна энергоемкости 13{\displaystyle 13} л бензина^[6].

Супермаховик

В мае 1964 года Н. В. Гулия подал заявку на изобретение супермаховика — энергоёмкого и разрывобезопасного маховика. В отличие от классического монолитного маховика, супермаховик намотан из тонкой ленты, проволоки или синтетических волокон, которые обладают значительно большей удельной прочностью, чем монолитная деталь (отливка или поковка), поэтому энергоемкость такого маховика значительно выше (по утверждению изобретателя, до 1,8 МДж/кг). Кроме того, в случае разрыва супермаховика не образуется крупных осколков: концы разорванной ленты или волокон начинают тормозиться о кожух, и маховик постепенно останавливается.

См. также

Примечания

1. ↑ Родионов В. Г. Оптимизация структуры генерирующих мощностей. Аккумуляторы – накопители энергии // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. — М.: ЭНАС, 2010. — С. 65. — 352 с. — ISBN 978-5-4248-0002-3.
2. ↑ Lynn White, Jr., «Theophilus Redivivus», Technology and Culture, Vol. 5, No. 2. (Spring, 1964), Review, pp. 224—233 (233)
3. ↑ Элла Цыганкова У истоков дизайна
4. ↑ Encyclopedia of the Industrial Revolution, 1750—2007: Steam Engine Архивная копия от 6 октября 2008 на Wayback Machine (англ.)
5. ↑ Ветроэлектрическая станция — статья из Большой советской энциклопедии. 
6. ↑ Орир Дж Физика. Том 1. — М., Мир, 1981. — c. 167

Ссылки

Маховик — Википедия

Маховик со сферическими грузами, построенный по чертежам Леонардо да Винчи. Кадр из видео.

Маховик (маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии или для создания инерционного момента как это используется на космических аппаратах.

Использование

Используется в машинах, имеющих неравномерное поступление или использование энергии, накапливая энергию, когда поступление энергии выше чем расход, и отдавая её, когда потребление превышает поступление энергии. Также используется в гибридном двигателе в качестве накопителя энергии и для рекуперативного торможения.

Часто функцию маховика выполняет массивный вращающийся элемент механизма. Такие как гончарный круг, массивные колеса водяной мельницы или массивные зубчатые колеса.

Помимо энергии, вращающийся маховик (как и любое вращающееся тело) обладает ещё и моментом импульса, с чем связано наблюдение гироскопического эффекта, заключающегося в прецессии оси вращения вокруг своего первоначального направления при появлении внешней силы, не совпадающей с направлением оси вращения.

Первым примером использования гироскопического эффекта можно считать изобретение игрушки «волчок» («йо-йо»).

Одним из первых применений гироскопического эффекта стал переход от стрельбы круглыми ядрами к продолговатым снарядам, вращение которых позволило сохранять их ориентацию в пространстве, а продолговатая форма — значительно увеличить их массу (болванка) или же разрывной заряд.

Маховиком является и ротор гироскопа, используемого в гирокомпасах и вообще в гироскопических устройствах ориентации в пространстве, в частности торпед (прибор Обри), ракет и космических аппаратов. Наиболее привычные примеры маховика — велосипедное колесо или вращающийся диск электро-проигрывателя виниловых пластинок.

Свойство маховика сохранять направление оси вращения используется в успокоителях качки корабля.

В повседневной жизни маховик наиболее часто применяется на автомобилях: любой поршневой двигатель снабжён маховиком, часто совмещающим функции как часть сцепления и системы пуска (маховики снабжают зубчатым венцом для передачи момента от стартера). Кроме вывода кривошипного механизма из мёртвой точки, маховик в двигателе снижает неравномерность вращения до приемлемой, что увеличивает ресурс трансмиссии (оставшаяся часть неравномерности гасится пружинами диска сцепления или муфтой АКПП, затем торовыми резиновыми и вискомуфтами).

Физика

Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле (маховике), может быть рассчитана по формуле:

Маховик фабричной стационарной паровой машины

E=12Iω2{\displaystyle E={\frac {1}{2}}I\omega ^{2}}

где:

Для простых форм маховика известны конечные выражения момента инерции

Заменив в формуле для полого цилиндра угловую скорость ω{\displaystyle \omega } на частоту вращения f{\displaystyle f} по формуле

ω=2πf{\displaystyle \omega =2\pi f}

получим

E=m(πf)2(r2+ro2){\displaystyle E=m(\pi f)^{2}(r^{2}+r_{o}^{2})}

История

Эффект маховика использовался с древнейших времен. Например в гончарном круге, ветряных мельницах. Вероятно, одним из древнейших примеров использования маховика стала археологическая находка из Междуречья (в районе города Ур) — гончарный станок с диском из обожжённой глины, около метра в поперечнике и весом не менее центнера. Подобные изобретения неоднократно появлялись и в Китае.^[1]

Маховик со старой фабрики

Согласно американскому медиевисту Линну Уайту немецкий монах Теофил упоминает в своём трактате «О различных искусствах» несколько машин, в которых применяется маховик.^[2]

Во время промышленной революции, Джеймс Уатт применил маховик в паровой машине для выравнивания движения и преодоления мертвых положений поршня^[3], и его современник Джеймс Пикард использовал маховик в сочетании с кривошипно-шатунным механизмом для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное^[4].

В 20-30-х годах XX века советский изобретатель А. Г. Уфимцев впервые в мире^[5] применил инерционный аккумулятор на первой в России ветроэлектростанции, построенной им в г. Курске.

Использование маховика в качестве аккумулятора энергии ограничивается тем, что при превышении допустимой окружной скорости происходит разрыв маховика приводящий к большим разрушениям. Это вынуждает создавать маховики с очень большим запасом прочности, что приводит к снижению их эффективности.

Следствием этого является малая (по сравнению с другими видами аккумуляторов) удельная энергоёмкость.

Пример

Предельное значение угловой скорости маховика ω{\displaystyle \omega } определяется прочностью материала маховика на разрыв. Нетрудно показать, что для маховика в форме вращающегося диска 12Iω2=V4Smax{\displaystyle {\frac {1}{2}}I\omega ^{2}={\frac {V}{4}}S_{max}}, где Smax{\displaystyle S_{max}} — предел прочности материала маховика на разрыв (сила разрыва на единицу площади), V{\displaystyle V} — объём диска. Для плавленого кварца Smax=3×109{\displaystyle S_{max}=3\times 10^{9}} Н/м2. Энергоемкость маховика из плавленого кварца объёмом 0,1{\displaystyle 0,1} м3 и весом 200{\displaystyle 200} кг будет равна энергоемкости 13{\displaystyle 13} л бензина^[6].

Супермаховик

В мае 1964 года Н. В. Гулия подал заявку на изобретение супермаховика — энергоёмкого и разрывобезопасного маховика. В отличие от классического монолитного маховика, супермаховик намотан из тонкой ленты, проволоки или синтетических волокон, которые обладают значительно большей удельной прочностью, чем монолитная деталь (отливка или поковка), поэтому энергоемкость такого маховика значительно выше (по утверждению изобретателя, до 1,8 МДж/кг). Кроме того, в случае разрыва супермаховика не образуется крупных осколков: концы разорванной ленты или волокон начинают тормозиться о кожух, и маховик постепенно останавливается.

См. также

Примечания

1. ↑ Родионов В. Г. Оптимизация структуры генерирующих мощностей. Аккумуляторы – накопители энергии // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. — М.: ЭНАС, 2010. — С. 65. — 352 с. — ISBN 978-5-4248-0002-3.
2. ↑ Lynn White, Jr., «Theophilus Redivivus», Technology and Culture, Vol. 5, No. 2. (Spring, 1964), Review, pp. 224—233 (233)
3. ↑ Элла Цыганкова У истоков дизайна
4. ↑ Encyclopedia of the Industrial Revolution, 1750—2007: Steam Engine Архивная копия от 6 октября 2008 на Wayback Machine (англ.)
5. ↑ Ветроэлектрическая станция — статья из Большой советской энциклопедии. 
6. ↑ Орир Дж Физика. Том 1. — М., Мир, 1981. — c. 167

Ссылки

Маховик (село) — Википедия

Село
Маховик
укр. Маховик
49°23′00″ с. ш. 35°32′59″ в. д.HGЯOL
Страна	Украина
Область	Харьковская
Район	Красноградский
Сельский совет	Поповский
История и география
Основан	1752
Площадь	0,092 км²
Высота центра	109 м
Часовой пояс	UTC+2:00, летом UTC+3:00
Население
Население	194 человека (2001)
Плотность	2108,700 чел./км²
Цифровые идентификаторы
Телефонный код	+380 5744
Почтовый индекс	63344
Автомобильный код	AX, КХ / 21
КОАТУУ	6323385704
Показать/скрыть карты Маховик Маховик Маховик

Маховик (укр. Маховик) — село, Поповский сельский совет, Красноградский район, Харьковская область, Украина.

Код КОАТУУ — 6323385704. Население по переписи 2001 года составляет 194 (80/114 м/ж) человека.

Село Маховик находится в 2-х км от реки Берестовая (левый берег), к селу примыкают сёла Петровка и Поповка, в 2-х км расположен поселок Балки. К селу примыкают лесные массивы. Рядом с селом проходит железная дорога, станция Разживьевка. На расстоянии в 2 км проходит автомобильная дорога Р-51.

• 1752 — дата основания.

• Сайт Верховной рады Украины

Это заготовка статьи по географии Харьковской области. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Харьковская область
Районы	Балаклейский Барвенковский Близнюковский Богодуховский Боровский (Боровской) Валковский Великобурлукский Волчанский Двуречанский Дергачёвский Зачепиловский Змиёвский (Змиевской) Золочевский Изюмский Кегичёвский Коломакский Красноградский Краснокутский Купянский Лозовский (Лозовской) Нововодолажский Первомайский Печенежский Сахновщинский Харьковский Чугуевский Шевченковский
Города	Балаклея2 Барвенково2 Богодухов2 Валки2 Волчанск2 Дергачи2 Змиёв2 Изюм1 Красноград2 Купянск1 Лозовая1 Люботин1 Мерефа2 Первомайский1 Пивденное2 Харьков1 Чугуев1
Пгт	Андреевка Бабаи Безлюдовка Белый Колодезь Березовка Близнюки Борки Боровая Буды Васищево Введенка Великий Бурлук Вильча Высокий Гуты Двуречная Донец Зачепиловка Зидьки Золочев Казачья Лопань Кегичёвка Ковшаровка Ковяги Коломак Константиновка Коротыч Кочеток Краснокутск Краснопавловка Кулиничи Купянск-Узловой Малая Даниловка Малиновка Манченки Новая Водолага Новопокровка Ольшаны Орелька Панютино Пересечное Песочин Печенеги Покотиловка Приколотное Прудянка Рогань Савинцы Сахновщина Слатино Слобожанское (Змиёвский район) Слобожанское (Кегичёвский район) Солоницевка Старый Мерчик Старый Салтов Утковка Хорошево Чкаловское Шаровка Шевченково Эсхар
1город областного значения; 2город районного значения

Маховик — Википедия. Что такое Маховик

Маховик со сферическими грузами, построенный по чертежам Леонардо да Винчи. Кадр из видео.

Маховик (маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии или для создания инерционного момента как это используется на космических аппаратах.

Использование

Используется в машинах, имеющих неравномерное поступление или использование энергии, накапливая энергию, когда поступление энергии выше чем расход, и отдавая её, когда потребление превышает поступление энергии. Также используется в гибридном двигателе в качестве накопителя энергии и для рекуперативного торможения.

Часто функцию маховика выполняет массивный вращающийся элемент механизма. Такие как гончарный круг, массивные колеса водяной мельницы или массивные зубчатые колеса.

Помимо энергии, вращающийся маховик (как и любое вращающееся тело) обладает ещё и моментом импульса, с чем связано наблюдение гироскопического эффекта, заключающегося в прецессии оси вращения вокруг своего первоначального направления при появлении внешней силы, не совпадающей с направлением оси вращения.

Первым примером использования гироскопического эффекта можно считать изобретение игрушки «волчок» («йо-йо»).

Одним из первых применений гироскопического эффекта стал переход от стрельбы круглыми ядрами к продолговатым снарядам, вращение которых позволило сохранять их ориентацию в пространстве, а продолговатая форма — значительно увеличить их массу (болванка) или же разрывной заряд.

Маховиком является и ротор гироскопа, используемого в гирокомпасах и вообще в гироскопических устройствах ориентации в пространстве, в частности торпед (прибор Обри), ракет и космических аппаратов. Наиболее привычные примеры маховика — велосипедное колесо или вращающийся диск электро-проигрывателя виниловых пластинок.

Свойство маховика сохранять направление оси вращения используется в успокоителях качки корабля.

В повседневной жизни маховик наиболее часто применяется на автомобилях: любой поршневой двигатель снабжён маховиком, часто совмещающим функции как часть сцепления и системы пуска (маховики снабжают зубчатым венцом для передачи момента от стартера). Кроме вывода кривошипного механизма из мёртвой точки, маховик в двигателе снижает неравномерность вращения до приемлемой, что увеличивает ресурс трансмиссии (оставшаяся часть неравномерности гасится пружинами диска сцепления или муфтой АКПП, затем торовыми резиновыми и вискомуфтами).

Физика

Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле (маховике), может быть рассчитана по формуле:

Маховик фабричной стационарной паровой машины

E=12Iω2{\displaystyle E={\frac {1}{2}}I\omega ^{2}}

где:

Для простых форм маховика известны конечные выражения момента инерции

Заменив в формуле для полого цилиндра угловую скорость ω{\displaystyle \omega } на частоту вращения f{\displaystyle f} по формуле

ω=2πf{\displaystyle \omega =2\pi f}

получим

E=m(πf)2(r2+ro2){\displaystyle E=m(\pi f)^{2}(r^{2}+r_{o}^{2})}

История

Эффект маховика использовался с древнейших времен. Например в гончарном круге, ветряных мельницах. Вероятно, одним из древнейших примеров использования маховика стала археологическая находка из Междуречья (в районе города Ур) — гончарный станок с диском из обожжённой глины, около метра в поперечнике и весом не менее центнера. Подобные изобретения неоднократно появлялись и в Китае.^[1]

Маховик со старой фабрики

Согласно американскому медиевисту Линну Уайту немецкий монах Теофил упоминает в своём трактате «О различных искусствах» несколько машин, в которых применяется маховик.^[2]

Во время промышленной революции, Джеймс Уатт применил маховик в паровой машине для выравнивания движения и преодоления мертвых положений поршня^[3], и его современник Джеймс Пикард использовал маховик в сочетании с кривошипно-шатунным механизмом для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное^[4].

В 20-30-х годах XX века советский изобретатель А. Г. Уфимцев впервые в мире^[5] применил инерционный аккумулятор на первой в России ветроэлектростанции, построенной им в г. Курске.

Использование маховика в качестве аккумулятора энергии ограничивается тем, что при превышении допустимой окружной скорости происходит разрыв маховика приводящий к большим разрушениям. Это вынуждает создавать маховики с очень большим запасом прочности, что приводит к снижению их эффективности.

Следствием этого является малая (по сравнению с другими видами аккумуляторов) удельная энергоёмкость.

Пример

Предельное значение угловой скорости маховика ω{\displaystyle \omega } определяется прочностью материала маховика на разрыв. Нетрудно показать, что для маховика в форме вращающегося диска 12Iω2=V4Smax{\displaystyle {\frac {1}{2}}I\omega ^{2}={\frac {V}{4}}S_{max}}, где Smax{\displaystyle S_{max}} — предел прочности материала маховика на разрыв (сила разрыва на единицу площади), V{\displaystyle V} — объём диска. Для плавленого кварца Smax=3×109{\displaystyle S_{max}=3\times 10^{9}} Н/м2. Энергоемкость маховика из плавленого кварца объёмом 0,1{\displaystyle 0,1} м3 и весом 200{\displaystyle 200} кг будет равна энергоемкости 13{\displaystyle 13} л бензина^[6].

Супермаховик

В мае 1964 года Н. В. Гулия подал заявку на изобретение супермаховика — энергоёмкого и разрывобезопасного маховика. В отличие от классического монолитного маховика, супермаховик намотан из тонкой ленты, проволоки или синтетических волокон, которые обладают значительно большей удельной прочностью, чем монолитная деталь (отливка или поковка), поэтому энергоемкость такого маховика значительно выше (по утверждению изобретателя, до 1,8 МДж/кг). Кроме того, в случае разрыва супермаховика не образуется крупных осколков: концы разорванной ленты или волокон начинают тормозиться о кожух, и маховик постепенно останавливается.

См. также

Примечания

1. ↑ Родионов В. Г. Оптимизация структуры генерирующих мощностей. Аккумуляторы – накопители энергии // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. — М.: ЭНАС, 2010. — С. 65. — 352 с. — ISBN 978-5-4248-0002-3.
2. ↑ Lynn White, Jr., «Theophilus Redivivus», Technology and Culture, Vol. 5, No. 2. (Spring, 1964), Review, pp. 224—233 (233)
3. ↑ Элла Цыганкова У истоков дизайна
4. ↑ Encyclopedia of the Industrial Revolution, 1750—2007: Steam Engine Архивная копия от 6 октября 2008 на Wayback Machine (англ.)
5. ↑ Ветроэлектрическая станция — статья из Большой советской энциклопедии. 
6. ↑ Орир Дж Физика. Том 1. — М., Мир, 1981. — c. 167

Ссылки

Маховик — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Маховик (маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии.

Использование

Используется в машинах, имеющих неравномерное поступление или использование энергии, накапливая энергию, когда поступление энергии выше чем расход, и отдавая её, когда потребление превышает поступление энергии. Также используется в гибридном двигателе в качестве накопителя энергии и для рекуперативного торможения.

Часто функцию маховика выполняет массивный вращающийся элемент механизма. Такие как гончарный круг, массивные колеса водяной мельницы или массивные зубчатые колеса.

Помимо энергии, вращающийся маховик (как и любое вращающееся тело) обладает ещё и моментом импульса, с чем связано наблюдение гироскопического эффекта, заключающегося в прецессии оси вращения вокруг своего первоначального направления при появлении внешней силы, не совпадающей с направлением оси вращения.

Первым примером использования гироскопического эффекта можно считать изобретение игрушки «волчок» («йо-йо»).

Одним из первых применений гироскопического эффекта стал переход от стрельбы круглыми ядрами к продолговатым снарядам, вращение которых позволило сохранять их ориентацию в пространстве, а продолговатая форма — значительно увеличить их массу (болванка) или же разрывной заряд.

Маховиком является и ротор гироскопа, используемого в гирокомпасах и вообще в гироскопических устройствах ориентации в пространстве, в частности торпед (прибор Обри), ракет и космических аппаратов. Наиболее привычные примеры маховика — велосипедное колесо или вращающийся диск электро-проигрывателя виниловых пластинок.

Свойство маховика сохранять направление оси вращения используется в успокоителях качки корабля.

Физика

Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле (маховике), может быть рассчитана по формуле:

<math>E = \frac{1}{2} I \omega^2</math>

где:

Для простых форм маховика известны конечные выражения момента инерции

• Для полого цилиндра <math>I = \frac{1}{2} m(r^2+r_o^2)</math>

  где <math>m</math>— масса полого цилиндра; <math>r</math>— его радиус; <math>r_o</math> — внутренний радиус цилиндра

• Для тонкостенного цилиндра <math>I = m r^2</math>
• Для сплошного цилиндра <math>I = \frac{1}{2} mr^2</math>

Заменив в формуле для полого цилиндра угловую скорость <math>\omega</math> на частоту вращения <math>f</math> по формуле

<math>\omega = 2 \pi f</math>

получим

<math>E = m(\pi f)^2(r^2+r_o^2)</math>

История

Эффект маховика использовался с древнейших времен. Например в гончарном круге, ветряных мельницах. Вероятно, одним из древнейших примеров использования маховика стала археологическая находка из Междуречья (в районе города Ур) — гончарный станок с диском из обожжённой глины, около метра в поперечнике и весом не менее центнера. Подобные изобретения неоднократно появлялись и в Китае.^[1]

Согласно американскому медиевисту Линну Уайту немецкий монах Теофил упоминает в своём трактате «О различных искусствах» несколько машин, в которых применяется маховик.^[2]

Во время промышленной революции, Джеймс Уатт применил маховик в паровой машине для выравнивания движения и преодоления мертвых положений поршня^[3], и его современник Джеймс Пикард использовал маховик в сочетании с кривошипно-шатунным механизмом для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное^[4].

В 20-30-х годах XX века советский изобретатель А. Г. Уфимцев впервые в мире^[5] применил инерционный аккумулятор на первой в России ветроэлектростанции, построенной им в г. Курске.

Использование маховика в качестве аккумулятора энергии ограничивается тем, что при превышении допустимой окружной скорости происходит разрыв маховика приводящий к большим разрушениям. Это вынуждает создавать маховики с очень большим запасом прочности, что приводит к снижению их эффективности.

Следствием этого является малая (по сравнению с другими видами аккумуляторов) удельная энергоёмкость.

Супермаховик

В мае 1964 года Н. В. Гулия подал заявку на изобретение супермаховика — энергоёмкого и разрывобезопасного маховика. В отличие от классического монолитного маховика, супермаховик намотан из тонкой ленты, проволоки или синтетических волокон, которые обладают значительно большей удельной прочностью, чем монолитная деталь (отливка или поковка), поэтому энергоемкость такого маховика значительно выше (по утверждению изобретателя, до 1,8 МДж/кг). Кроме того, в случае разрыва супермаховика не образуется крупных осколков: концы разорванной ленты или волокон начинают тормозиться о кожух, и маховик постепенно останавливается.

См. также

Напишите отзыв о статье «Маховик»

Ссылки

• Гулиа Н. В. [n-t.ru/ri/gl/ek.htm В поисках «энергетической капсулы»]. — М.: Детская литература, 1984. — 144 с. : ил. — ISBN ?; ББК 31 Г 94.
• [www.lib.ru/NEWPROZA/NIKONOW/gulia.txt Александр Никонов. «Жизнь и удивительные приключения Нурбея Гулиа — профессора механики»]
• [www.rustyiron.com/literature/Flywheel_Explosions.pdf Последствия разрушения маховиков на мануфактурах]

Примечания

1. ↑ Родионов В. Г. Оптимизация структуры генерирующих мощностей. Аккумуляторы – накопители энергии // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. — М.: ЭНАС, 2010. — С. 65. — 352 с. — ISBN 978-5-4248-0002-3.
2. ↑ Lynn White, Jr., «Theophilus Redivivus», Technology and Culture, Vol. 5, No. 2. (Spring, 1964), Review, pp. 224—233 (233)
3. ↑ [n-t.ru/ri/cg/id04.htm Элла Цыганкова У истоков дизайна]
4. ↑ [www.ventumusa.com/IR/pages/Sample.htm Encyclopedia of the Industrial Revolution, 1750—2007: Steam Engine] (англ.)
5. ↑ Ветроэлектрическая станция — статья из Большой советской энциклопедии.

Отрывок, характеризующий Маховик

В обезматочившем улье уже нет жизни, но на поверхностный взгляд он кажется таким же живым, как и другие.
Так же весело в жарких лучах полуденного солнца вьются пчелы вокруг обезматочившего улья, как и вокруг других живых ульев; так же издалека пахнет от него медом, так же влетают и вылетают из него пчелы. Но стоит приглядеться к нему, чтобы понять, что в улье этом уже нет жизни. Не так, как в живых ульях, летают пчелы, не тот запах, не тот звук поражают пчеловода. На стук пчеловода в стенку больного улья вместо прежнего, мгновенного, дружного ответа, шипенья десятков тысяч пчел, грозно поджимающих зад и быстрым боем крыльев производящих этот воздушный жизненный звук, – ему отвечают разрозненные жужжания, гулко раздающиеся в разных местах пустого улья. Из летка не пахнет, как прежде, спиртовым, душистым запахом меда и яда, не несет оттуда теплом полноты, а с запахом меда сливается запах пустоты и гнили. У летка нет больше готовящихся на погибель для защиты, поднявших кверху зады, трубящих тревогу стражей. Нет больше того ровного и тихого звука, трепетанья труда, подобного звуку кипенья, а слышится нескладный, разрозненный шум беспорядка. В улей и из улья робко и увертливо влетают и вылетают черные продолговатые, смазанные медом пчелы грабительницы; они не жалят, а ускользают от опасности. Прежде только с ношами влетали, а вылетали пустые пчелы, теперь вылетают с ношами. Пчеловод открывает нижнюю колодезню и вглядывается в нижнюю часть улья. Вместо прежде висевших до уза (нижнего дна) черных, усмиренных трудом плетей сочных пчел, держащих за ноги друг друга и с непрерывным шепотом труда тянущих вощину, – сонные, ссохшиеся пчелы в разные стороны бредут рассеянно по дну и стенкам улья. Вместо чисто залепленного клеем и сметенного веерами крыльев пола на дне лежат крошки вощин, испражнения пчел, полумертвые, чуть шевелящие ножками и совершенно мертвые, неприбранные пчелы.
Пчеловод открывает верхнюю колодезню и осматривает голову улья. Вместо сплошных рядов пчел, облепивших все промежутки сотов и греющих детву, он видит искусную, сложную работу сотов, но уже не в том виде девственности, в котором она бывала прежде. Все запущено и загажено. Грабительницы – черные пчелы – шныряют быстро и украдисто по работам; свои пчелы, ссохшиеся, короткие, вялые, как будто старые, медленно бродят, никому не мешая, ничего не желая и потеряв сознание жизни. Трутни, шершни, шмели, бабочки бестолково стучатся на лету о стенки улья. Кое где между вощинами с мертвыми детьми и медом изредка слышится с разных сторон сердитое брюзжание; где нибудь две пчелы, по старой привычке и памяти очищая гнездо улья, старательно, сверх сил, тащат прочь мертвую пчелу или шмеля, сами не зная, для чего они это делают. В другом углу другие две старые пчелы лениво дерутся, или чистятся, или кормят одна другую, сами не зная, враждебно или дружелюбно они это делают. В третьем месте толпа пчел, давя друг друга, нападает на какую нибудь жертву и бьет и душит ее. И ослабевшая или убитая пчела медленно, легко, как пух, спадает сверху в кучу трупов. Пчеловод разворачивает две средние вощины, чтобы видеть гнездо. Вместо прежних сплошных черных кругов спинка с спинкой сидящих тысяч пчел и блюдущих высшие тайны родного дела, он видит сотни унылых, полуживых и заснувших остовов пчел. Они почти все умерли, сами не зная этого, сидя на святыне, которую они блюли и которой уже нет больше. От них пахнет гнилью и смертью. Только некоторые из них шевелятся, поднимаются, вяло летят и садятся на руку врагу, не в силах умереть, жаля его, – остальные, мертвые, как рыбья чешуя, легко сыплются вниз. Пчеловод закрывает колодезню, отмечает мелом колодку и, выбрав время, выламывает и выжигает ее.
Так пуста была Москва, когда Наполеон, усталый, беспокойный и нахмуренный, ходил взад и вперед у Камерколлежского вала, ожидая того хотя внешнего, но необходимого, по его понятиям, соблюдения приличий, – депутации.
В разных углах Москвы только бессмысленно еще шевелились люди, соблюдая старые привычки и не понимая того, что они делали.
Когда Наполеону с должной осторожностью было объявлено, что Москва пуста, он сердито взглянул на доносившего об этом и, отвернувшись, продолжал ходить молча.
– Подать экипаж, – сказал он. Он сел в карету рядом с дежурным адъютантом и поехал в предместье.
– «Moscou deserte. Quel evenemeDt invraisemblable!» [«Москва пуста. Какое невероятное событие!»] – говорил он сам с собой.
Он не поехал в город, а остановился на постоялом дворе Дорогомиловского предместья.
Le coup de theatre avait rate. [Не удалась развязка театрального представления.]

Русские войска проходили через Москву с двух часов ночи и до двух часов дня и увлекали за собой последних уезжавших жителей и раненых.
Самая большая давка во время движения войск происходила на мостах Каменном, Москворецком и Яузском.
В то время как, раздвоившись вокруг Кремля, войска сперлись на Москворецком и Каменном мостах, огромное число солдат, пользуясь остановкой и теснотой, возвращались назад от мостов и украдчиво и молчаливо прошныривали мимо Василия Блаженного и под Боровицкие ворота назад в гору, к Красной площади, на которой по какому то чутью они чувствовали, что можно брать без труда чужое. Такая же толпа людей, как на дешевых товарах, наполняла Гостиный двор во всех его ходах и переходах. Но не было ласково приторных, заманивающих голосов гостинодворцев, не было разносчиков и пестрой женской толпы покупателей – одни были мундиры и шинели солдат без ружей, молчаливо с ношами выходивших и без ноши входивших в ряды. Купцы и сидельцы (их было мало), как потерянные, ходили между солдатами, отпирали и запирали свои лавки и сами с молодцами куда то выносили свои товары. На площади у Гостиного двора стояли барабанщики и били сбор. Но звук барабана заставлял солдат грабителей не, как прежде, сбегаться на зов, а, напротив, заставлял их отбегать дальше от барабана. Между солдатами, по лавкам и проходам, виднелись люди в серых кафтанах и с бритыми головами. Два офицера, один в шарфе по мундиру, на худой темно серой лошади, другой в шинели, пешком, стояли у угла Ильинки и о чем то говорили. Третий офицер подскакал к ним.
– Генерал приказал во что бы то ни стало сейчас выгнать всех. Что та, это ни на что не похоже! Половина людей разбежалась.

Маховик — Википедия

Маховик со сферическими грузами, построенный по чертежам Леонардо да Винчи. Кадр из видео.

Маховик (маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии или для создания инерционного момента как это используется на космических аппаратах.

Использование

Используется в машинах, имеющих неравномерное поступление или использование энергии, накапливая энергию, когда поступление энергии выше чем расход, и отдавая её, когда потребление превышает поступление энергии. Также используется в гибридном двигателе в качестве накопителя энергии и для рекуперативного торможения.

Часто функцию маховика выполняет массивный вращающийся элемент механизма. Такие как гончарный круг, массивные колеса водяной мельницы или массивные зубчатые колеса.

Помимо энергии, вращающийся маховик (как и любое вращающееся тело) обладает ещё и моментом импульса, с чем связано наблюдение гироскопического эффекта, заключающегося в прецессии оси вращения вокруг своего первоначального направления при появлении внешней силы, не совпадающей с направлением оси вращения.

Первым примером использования гироскопического эффекта можно считать изобретение игрушки «волчок» («йо-йо»).

Одним из первых применений гироскопического эффекта стал переход от стрельбы круглыми ядрами к продолговатым снарядам, вращение которых позволило сохранять их ориентацию в пространстве, а продолговатая форма — значительно увеличить их массу (болванка) или же разрывной заряд.

Маховиком является и ротор гироскопа, используемого в гирокомпасах и вообще в гироскопических устройствах ориентации в пространстве, в частности торпед (прибор Обри), ракет и космических аппаратов. Наиболее привычные примеры маховика — велосипедное колесо или вращающийся диск электро-проигрывателя виниловых пластинок.

Свойство маховика сохранять направление оси вращения используется в успокоителях качки корабля.

В повседневной жизни маховик наиболее часто применяется на автомобилях: любой поршневой двигатель снабжён маховиком, часто совмещающим функции как часть сцепления и системы пуска (маховики снабжают зубчатым венцом для передачи момента от стартера). Кроме вывода кривошипного механизма из мёртвой точки, маховик в двигателе снижает неравномерность вращения до приемлемой, что увеличивает ресурс трансмиссии (оставшаяся часть неравномерности гасится пружинами диска сцепления или муфтой АКПП, затем торовыми резиновыми и вискомуфтами).

Видео по теме

Физика

Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле (маховике), может быть рассчитана по формуле:

Маховик фабричной стационарной паровой машины

E=12Iω2{\displaystyle E={\frac {1}{2}}I\omega ^{2}}

где:

Для простых форм маховика известны конечные выражения момента инерции

Заменив в формуле для полого цилиндра угловую скорость ω{\displaystyle \omega } на частоту вращения f{\displaystyle f} по формуле

ω=2πf{\displaystyle \omega =2\pi f}

получим

E=m(πf)2(r2+ro2){\displaystyle E=m(\pi f)^{2}(r^{2}+r_{o}^{2})}

История

Эффект маховика использовался с древнейших времен. Например в гончарном круге, ветряных мельницах. Вероятно, одним из древнейших примеров использования маховика стала археологическая находка из Междуречья (в районе города Ур) — гончарный станок с диском из обожжённой глины, около метра в поперечнике и весом не менее центнера. Подобные изобретения неоднократно появлялись и в Китае.^[1]

Маховик со старой фабрики

Согласно американскому медиевисту Линну Уайту немецкий монах Теофил упоминает в своём трактате «О различных искусствах» несколько машин, в которых применяется маховик.^[2]

Во время промышленной революции, Джеймс Уатт применил маховик в паровой машине для выравнивания движения и преодоления мертвых положений поршня^[3], и его современник Джеймс Пикард использовал маховик в сочетании с кривошипно-шатунным механизмом для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное^[4].

В 20-30-х годах XX века советский изобретатель А. Г. Уфимцев впервые в мире^[5] применил инерционный аккумулятор на первой в России ветроэлектростанции, построенной им в г. Курске.

Использование маховика в качестве аккумулятора энергии ограничивается тем, что при превышении допустимой окружной скорости происходит разрыв маховика приводящий к большим разрушениям. Это вынуждает создавать маховики с очень большим запасом прочности, что приводит к снижению их эффективности.

Следствием этого является малая (по сравнению с другими видами аккумуляторов) удельная энергоёмкость.

Пример

Предельное значение угловой скорости маховика ω{\displaystyle \omega } определяется прочностью материала маховика на разрыв. Нетрудно показать, что для маховика в форме вращающегося диска 12Iω2=V4Smax{\displaystyle {\frac {1}{2}}I\omega ^{2}={\frac {V}{4}}S_{max}}, где Smax{\displaystyle S_{max}} — предел прочности материала маховика на разрыв (сила разрыва на единицу площади), V{\displaystyle V} — объём диска. Для плавленого кварца Smax=3×109{\displaystyle S_{max}=3\times 10^{9}} Н/м2. Энергоемкость маховика из плавленого кварца объёмом 0,1{\displaystyle 0,1} м3 и весом 200{\displaystyle 200} кг будет равна энергоемкости 13{\displaystyle 13} л бензина^[6].

Супермаховик

В мае 1964 года Н. В. Гулия подал заявку на изобретение супермаховика — энергоёмкого и разрывобезопасного маховика. В отличие от классического монолитного маховика, супермаховик намотан из тонкой ленты, проволоки или синтетических волокон, которые обладают значительно большей удельной прочностью, чем монолитная деталь (отливка или поковка), поэтому энергоемкость такого маховика значительно выше (по утверждению изобретателя, до 1,8 МДж/кг). Кроме того, в случае разрыва супермаховика не образуется крупных осколков: концы разорванной ленты или волокон начинают тормозиться о кожух, и маховик постепенно останавливается.

См. также

Примечания

1. ↑ Родионов В. Г. Оптимизация структуры генерирующих мощностей. Аккумуляторы – накопители энергии // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. — М.: ЭНАС, 2010. — С. 65. — 352 с. — ISBN 978-5-4248-0002-3.
2. ↑ Lynn White, Jr., «Theophilus Redivivus», Technology and Culture, Vol. 5, No. 2. (Spring, 1964), Review, pp. 224—233 (233)
3. ↑ Элла Цыганкова У истоков дизайна
4. ↑ Encyclopedia of the Industrial Revolution, 1750—2007: Steam Engine Архивная копия от 6 октября 2008 на Wayback Machine (англ.)
5. ↑ Ветроэлектрическая станция — статья из Большой советской энциклопедии. 
6. ↑ Орир Дж Физика. Том 1. — М., Мир, 1981. — c. 167

Ссылки