襯片安裝后與蝸簧相貼合并隨著蝸簧的曲率變化而變化,由于在蝸簧與箱體連接部分蝸簧形狀符合阿基米德螺旋線,因此襯片形狀也符合阿基米德螺旋線。圖5襯片數(shù)學模型GasketMathematicModel長度為l的襯片在蝸簧作用下,如圖5所示。由r0到r1轉過的角度記為θa,在垂直方向下彎曲的距離記為w,可以近似的看為:襯片在蝸簧作用下的變形可以視為一懸臂梁受到彎矩Me下的彎曲變形,令垂直方向下彎曲的長度w與彎曲變形撓度wB相等,即可以看出,Me與襯片的長度l有關,不同長度下的襯片連接,蝸簧受到的初始彎矩是不同的。4襯片連接有限元分析在圖1彈性儲能系統(tǒng)方案中,選用10kW實驗用雙饋電機,其額定轉速為1000r/min,**大轉矩為·m,減速器傳動比為3,則作用在蝸簧芯軸上的**大轉矩Mq為·m。襯片使用彈簧鋼,選用65#碳素鋼,其截面是寬度t為120mm、高度h為3mm的矩形;蝸簧材料選用玻璃纖維[11-12],具有更低的材料密度和更高的儲能密度。襯片材料和蝸卷彈簧材料機械性能,如表1所示。蝸簧箱內(nèi)壁半徑R設計為480mm。阿基米德螺旋蝸的圈數(shù)n取10圈,則式1中描述蝸簧形狀的極坐標參數(shù)中b=3/2πmm/rad,a=R-2nπb=480-30=450mm。光伏儲能箱材質費用?天津MW級儲能箱生產(chǎn)廠家
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圖11為不同襯板長度l下蝸簧單元受到的平均應力值,該值隨著長度l增加而減小,且降低速度減緩。表明蝸簧受到的影響隨著襯片長度的增加而減小。襯片應力分析不同襯片應力變化,如圖12所示。為更好觀察對比結果,調(diào)整襯片等效應力顯示,保持**大值與**小值不變,如圖13所示。對于不同長度襯片,除了l=100mm襯片的**大等效應力出現(xiàn)在右凸耳位置,其余長度的**大等效應力出現(xiàn)在左凸耳位置,且凸耳處的應力大于螺釘處受到的應力,這是由于螺釘與凸耳同時提供固定作用,而凸耳離自由端較近,產(chǎn)生的應變比螺釘處應變大;**小等效應力出現(xiàn)在襯片與螺釘連接一側的邊緣且不為零,這是因為襯片受載后變形,產(chǎn)生弧面切向力,使襯片固定端一側受擠壓作用從而產(chǎn)生微小的壓縮變形。設小應力單元比例s定義為s=Nσi/Nn,Nσi表示單元應力σi≤80MPa的單元數(shù),Nn為襯片的總單元數(shù)。圖12表示蝸簧平均應力、小應力單元比例s與襯片長度l的關系,可以看出:隨著襯片長度增加,平均應力值減小且降低率減緩,而小應力單元比例增加。這表明隨l增加,襯片取決定作用的大應力單元比例逐漸降低,并且襯片的應力過渡趨于平緩,但是長度過大(即小應力單元過多)會增加襯片的質量。
其端部與芯軸和儲能箱體內(nèi)壁連接的強度直接影響蝸卷彈簧工作的可靠性。針對蝸卷彈簧外端與箱體內(nèi)壁采用襯片固定的連接方式,采用阿基米德螺旋線建立了蝸簧和襯片的數(shù)學模型,推導了作用在襯片上的初始彎矩,針對不同長度的襯片建立了襯片連接有限元模型,對比了蝸簧和襯片有限元單元的應力大小及分布統(tǒng)計,得到了不同長度襯片對蝸卷彈簧的影響,確定了合適的襯片連接長度。研究成果可為蝸卷彈簧的安全運行提供有力依據(jù)。關鍵詞:彈性儲能;蝸卷彈簧;儲能箱;襯片連接;有限元;應力分析1引言隨著太陽能、風能等間歇性能源的開發(fā)和利用,儲能技術的研究和發(fā)展變得日益重要。機械彈性儲能以平面蝸卷彈簧為關鍵零部件,利用蝸卷彈簧受載時產(chǎn)生彈性變形,將機械能轉化為彈性勢能,卸載后將彈性勢能轉化為機械能的原理進行儲能和釋能,該儲能方式具有儲能大容量、高效率、低成本和無污染等優(yōu)點[1-5]。圖1為機械彈性儲能系統(tǒng)示意圖[6],該系統(tǒng)以蝸卷彈簧儲能箱為中心分為發(fā)電側與儲能側。兩側都通過變頻器連接外部電網(wǎng);在儲能測,變頻器連接電動機,通過聯(lián)軸器連接扭力傳感器與蝸簧箱,完成蝸簧儲能;在發(fā)電側,蝸簧通過聯(lián)軸器帶動接扭力傳感器與發(fā)電機,再接上變頻器。充電樁儲能箱的類型費用?
該設備內(nèi)部有768Wh的電量,儲存于動力型鋰離子電池中。設備內(nèi)部已經(jīng)包含DC/AC逆變器電路,還有AC與USB輸出接口,可用于給筆記本電腦、平板電腦、手機等數(shù)碼設備充電;同時還設計有一塊LCD顯示屏,可以顯示剩余電量和輸出接口的狀態(tài)。而儲能箱內(nèi)部電池,可通過電源適配器或者是太陽能板來蓄電??紤]到戶外需要經(jīng)常搬運挪動,箱體上設計有把手;根據(jù)野外用途需求,上下蓋設計有防水槽和膠圈。該設備在設計用途定位上,就是為野營、戶外勘探、光伏儲能,或者是緊急情況下準備的。由于采用的是鋰離子電池,而非鉛酸電池,所以這版儲能箱在體積上更小。而據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹,除了展示的規(guī)格,此外還能根據(jù)用戶的需求定制高達1000Wh的電量,也就是常說的1度電。即使是當前的768Wh版本,也能給時下熱門的iPhone7Plus保守充電60次。設備內(nèi)部集成了自主研發(fā)的BMS電池管理系統(tǒng),可控制電壓、電流、溫度,還有先進的動態(tài)均衡保護機制,可抵御各種安全問題。輸入規(guī)格為,輸出比較高可達230V50Hz400W,USB接口聯(lián)合輸出為5V。安規(guī)通過了CE和RoHS認證。[廣告]活動入口:買美股,上老虎-**傭金。便攜儲能箱價格費用?安徽MW級儲能箱制造廠家
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