Chức năng của bánh đà:
- Bánh đà được dùng để lưu trữ năng lượng khi có sẵn và cung cấp năng lượng khi cần thiết.
- Làm giảm sự thay đổi tốc độ một cách thất thường
- Làm giảm sự tiêu hao công suất của động cơ.
Các ứng dụng của bánh đà đại khái có thể được chia thành hai phần dựa trên nguồn năng lượng khả dụng và loại máy móc được điều khiển.
Bánh đà hoạt động khi:
- Nguồn năng lượng có sẵn ở tốc độ thay đổi nhưng được yêu cầu ở tốc độ đồng đều. Ví dụ: các máy móc điều khiển bằng động cơ đốt trong kiểu pittông.
- Nguồn năng lượng ở mức đồng nhất nhưng chúng ta lại muốn nó không đồng nhất. Ví dụ: Năng lượng yêu cầu ở máy đục, trong trường hợp này chúng ta cần một sự thay đổi năng lượng đột ngột.
Các loại bánh đà: Trên cơ sở vận tốc góc, bánh đà có thể được chia làm 2 loại:
1. Bánh đà vận tốc cao:
Vận tốc góc của loại này nằm trong khoảng 30.000 đến 60.000 vòng/phút thậm chí có thể điều chỉnh đến 100.000 vòng/phút. Bánh đà vận tốc cao bao gồm ổ bi nâng từ tính và cần ít sự bảo trì hơn. Nó có trọng lượng nhẹ hơn nếu so sánh cùng kích thước/công suất với loại bánh đà vận tốc thấp và bánh đà vận tốc cao có giá cao hơn.
2. Bánh đà vận tốc thấp:
Vận tốc góc của loại này khoảng 10.000 vòng/phút. Nó rộng/cồng kềnh và nặng hơn bánh đà vận tốc cao. Nó cần được bảo trì định kỳ và không sử dụng vòng bi nâng từ tính. Việc lắp đặt bánh đà tốc độ thấp cần có một vật liệu bê tông đặc biệt để hỗ trợ trọng lượng của chúng. Bánh đà vận tốc thấp rẻ hơn so với bánh đà vận tốc cao.
Định nghĩa khối bánh đà kép và hoạt động của nó?
Một bánh đà kép (Dual Mass Flywheel – DMF) hoạt động như một bánh đà truyền thống nhưng có một số ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng loại này. Sau đây là những điều bạn cần biết về mục đích sử dụng khối bánh đà kép.
Khối bánh đà kép chủ yếu được thiết kế để giảm tiếng ồn và sự dao động, rung lắc trong quá trình hoạt động. Khối bánh đà kép là một loại vật liệu “xốp/đàn hồi” cơ học, trong đó sự rung lắc và độ xóc trong đường truyền lực được loại bỏ bởi 2 khối bánh đà được kết nối với nhau bằng một loạt lò xo có độ cứng/hệ số biến dạng cao. Bất kỳ sự nhấp nhô nào đều được hấp thụ (ít nhất là một phần) bởi các lò xo giữa các khối bánh đà.
Chúng ta có thể coi như rằng công dụng của khối bánh đà kép như một bộ giảm xóc: mỗi bánh đà là một liên kết chắc chắn, nhưng giữa chúng có một lò xo “mềm” làm hạn chế sự rung lắc trong quá trình tăng tốc, chuyển số,…
Xét về hoạt động của bánh đà “khi nguồn năng lượng có sẵn ở tốc độ thay đổi nhưng được yêu cầu ở tốc độ đồng đều. Ví dụ: các máy móc điều khiển bằng động cơ đốt trong kiểu pittông, chúng ta hình dung đến chức năng của bộ đồng tốc (governor).
Để hiểu hơn về công dụng của bánh đà, cùng thực hiện một so sánh thú vị về 2 bộ phận này:
- Bánh đà được sử dụng để làm giảm sự thay đổi thất thường của năng lượng theo từng chu trình, còn bộ điều tốc được sử dụng để điều chỉnh cung cấp lượng nhiên liệu theo tải.
- Năng lượng tích trữ ở bánh đà 100% là động năng nhưng ở bộ điều tốc năng lượng này liên quan đến vấn đề ma sát.
- Bánh đà không được sử dụng khi sự thay đổi năng lượng nhỏ hoặc không đáng kể trong khi đó bộ điều tốc cần thiết cho tất cả các loại động cơ bởi vì nó giới hạn việc cung cấp nhiên liệu theo nhu cầu.
- Nếu chúng ta có tải không đổi thì bộ điều tốc sẽ không hoạt động nhưng do dao động năng lượng nên bánh đà sẽ luôn hoạt động. Có nghĩa là bộ điều tốc không có ảnh hưởng trong dao động năng lượng và bánh đà không ảnh hưởng đến tốc độ trung bình của động cơ. Bộ điều tốc điều khiển tốc độ trung bình và bánh đà điều khiển sự dao động năng lượng.
Ưu điểm của bánh đà:
- Ít chi phí tổng thể
- Nhiều khả năng tích trữ năng lượng
- Cho ra công suất cao
- An toàn, đảm bảo, hiệu quả năng lượng, bền.
- Độc lập với nhiệt độ làm việc.
- Chi phí bảo dưỡng thấp.
- Mật độ năng lượng cao
Hạn chế của bánh đà:
- Chiếm nhiều diện tích/không gian.
- Chi phí sản xuất cao.
- Vật liệu chế tạo hạn chế.
Ứng dụng của bánh đà:
- Động cơ đốt trong kiểu pittong.
- Trong tuabin gió.
- Trong hệ thống chuyển động đầu máy.
- Trong các vệ tinh để điều khiển phương hướng.
- Trong máy đục lỗ.
