车辆震动能量转换装置设计及可行性分析论文

本文阐述了行驶车辆震动的原因及危害。针对农用货车、重型汽车及厦门金龙客车等车辆板簧减震结构及工作机理,设计车辆震动能量转换装置,并剖析车辆震动能量转换机理。根据车辆震动能量数据,分析计算车辆震动能量转换效率,为震动能量装置制作提供理论依据,实现车辆震动消耗能量收集、利用,解决目前车辆震动能量未有效利用现状,节约能源。

车辆震动能量转换装置设计及可行性分析

◎何宇轩 陈锐斌

引言:

一般机械运行会产生一定程度的震动,震动消耗能量,影响机械运行质量。对于行驶车辆而言,由于车速变化、发动机震动及道路不平整等因素,必然导致行驶车辆产生附加振动,其中以上、下垂直震动形式尤为突出。

车辆振动造成行车颠簸,影响行车速度、安全,加剧路面和汽车机件的损坏以及轮胎的磨损,并增大油耗。如一台5吨重汽车,当行驶过程中出现上下8cm震幅时,产生的能量可估算为5000kg×10N/kg×0.08m=4000J。该附加能量不仅未被有效利用,反而加剧了上述危害。

为确保车架与车身的震动迅速衰减,改善车辆行驶的平顺性和舒适性,车辆均具有减震功能,其作用为释放及存储震动能量,使车身迅速达到稳定状态。

汽车悬架系统的减震元件一般有空气弹簧、钢板弹簧、螺旋弹簧及扭杆弹簧等几种形式。采用钢板弹簧(简称板簧)为典型车辆减震形式之一,板簧为汽车悬架系统中最传统的弹性元件,依靠板与板之间的摩擦力使其具有较强的缓冲和减振性能,广泛应用于汽车、拖拉机和铁道车辆的悬架系统,如重型汽车、农用货车系列、厦门金龙客车等,此外在挂车及三轮车上也极为常见。

某污水厂工程的场址原为耕地,地形比较平坦,属于山前的冲洪积平原,表层填土下的主要地层基本为第四纪冲洪积形成的砂类土、粉土以及黏性土,区域内分布有湿陷性土层。

一、车辆震动能量转换

1980年以来,文学研究受西方后现代、解构主义研究方法的影响也体现在明治文学研究上。柄谷行人的《日本现代文学的起源》(1980)以明治文学为中心,对一些不言自明的概念诸如“文学”“现代”“言文一致”等展开诘问,其实质在于追问文学语言与民族国家的共生关系。之后小森阳一、①石原千秋[7]等人从文本内部出发对漱石等明治大家的研究,以水田宗子、[8]江种满子、关礼子等学者从女性主义角度出发的研究,或许可概括为《日本现代文学的起源》以来,西方文论研究方法的进一步扩大和加深,这也是自明治以来受西方文艺思潮影响的日本文学研究方法的延续。

车辆震动能量转换装置由能量传输杆、主动轮、第二齿轮、从动轮、传导齿轮、棘齿构件、发条、结构支撑支架及发电装置等主要部件构成,图1为车辆震动能量转换装置结构示意。

图1车辆震动能量转换装置结构示意

1-能量传输杆 2-从动轮 3-发条4-主动轮 5-轴箍 6-第二齿轮 8-传导齿轮 9-传动轴

10-发电装置传输轴 11-发电装置12-支架 13-车辆减震板簧 14-车体

(1)震动能量转换装置结构布置。

将能量转换装置两个能量传输杆上端刚性固定于车体底部,保证车辆上下震荡时能量传输杆随车体同步移动。

收紧发条可将部分车辆震动能量存储,释放时保证传导齿轮持续转动,并使车辆震动得以缓冲。

③对于合并肝癌患者,应符合肿瘤无大血管侵犯;肿瘤累计直径≤8 cm或肿瘤累计直径>8 cm、术前AFP≤400 ng/mL且组织学分级为高/中分化。

1.车辆震动能量转换装置构造。

能量转换发电装置与支架固定,将传动轴借助轴套固定在支架下部。

加强队伍培训。市森林防火指挥部11月中旬,在博山区组织举办全市森林防火指战员、骨干队员业务培训和实战演练,各级森林防火指挥机构应当定期组织森林防火专业知识培训,经常性开展森林火灾扑救实战演练,确保所有森林防火指挥员、森林消防队员、专职护林员,全员受训,不培训,不上岗。要重点加强以水灭火技能训练,适应森林防火工作的新形势。12月底前,各区县和市属国有林场要完成森林防火培训和实战演练,市森林防火指挥部办公室组织巡回观摩指导。

利用支撑将传动轴和发民装置传输轴固定于支架,保证装置结构稳定性。

话说时光蹉跎,物是人非。看不惯仕途经济的宝玉为求生计,在某某大学谋了个古汉语教授的差使。却又看不惯那些“阿谀逢迎的嘴脸”,愁去经营些结交权贵领导的事务,终致职称如生锈的晾衣架,不升不降。苦闷时,只在家作些儿女情长感时惊别的诗词聊以自娱。

车辆行驶过程中的震动,必然导致车体上下震荡,此时车体与减震板簧间产生一定位差变化。

两能量传输杆对称布置,其内侧均设有齿条。主动轮和第二齿轮轮分别与能量传输杆内侧齿条啮合。主动齿轮与第二齿轮啮合构成力偶,借助轴箍将第二齿轮与第一齿轮联接,以保持齿轮稳定传动,如图2所示。

主动轮与从动轮通过棘齿构件相连,实现从动轮单向传动。主动轮轴套与从动轮间通过发条连接,发电装置传输轴上设有传导齿轮,传导齿轮和从动轮啮合,通过齿轮转动将震动能量传递至发电装置,见图3所示。

2.车辆震动能量转换机理。

(2)震动能量转换装置构件。

(1)车体自上向下震荡。

本文研究以格赖斯的合作原则为理论基础,根据模糊限制语的定义和分类,通过深入研究英文灾难新闻的真实语料,对模糊限制语的运用进行分析,然后讨论英文新闻中模糊限制语的语用功能。

当车体自上向下震荡时,减震系统缓冲导致车体与减震板簧间位差减小,置于车体的能量传输杆与位于减震板簧上的支架同步发生位差变化。

中国工程管理专业的发展时间较短,但是随着近些年来需求的增加,我国许多高等院校顺应形势相继开设了工程管理专业,在所有开设该专业的共三百多所高校中,西安建筑科科技大学、重庆大学、清华大学等院校的专业综合实力最为突出。值得一提的是,不同高校将工程管理专业设置在了不同的学院,如西安交大将该专业设置在管理学院下,而清华大学则将其设置在土木水利学院下,还有一些院校专业建立了新的院系。

位差变化使能量传输杆驱动主动轮和第二齿轮转动,此时主动轮逆时针转动,第二齿轮顺时针转动,参见图2。

结合车辆板簧减震系统结构特征及工作机理,设计车辆震动能量转换装置,具有一定的实用价值。车辆震动能量转换装置可将行驶车辆上、下震动的机械能转换为电能,实现车辆震动能量收集并再次利用,缓解车辆震动,进而提高能源利用率、节约能源。

逆时针转动的主动轮通过棘齿构件驱动从动轮逆时针转动。置于从动轮轴套与从动轮内侧的发条收紧,发条存储能量驱动从动轮逆时针转动。此时,从动轮针转动滞后于从动轮,且速度明显减慢,使车辆震动能量传递得以减缓。

目前,甘肃、宁夏、内蒙古等省在初始水权的确定上,大都以政府部门或水管单位根据水资源总体分配,从上至下的按行政区域分配水权,农民的初始水权在分配中处于被动或缺乏讨价还价的主观意识。因此,激励农民积极参与水权改革运动的最有效思路是让农民在行动中得到更多的好处。值得注意的是:水权界定或交易,核心目标是节约用水。节水问题关系到社会、经济、生态等问题,不能只强调个人利益、集体利益,还要充分考虑社会、民族、生态的整体利益。

从动轮转动使与之啮合的传导齿轮顺时针转动,发电装置工作,从而实现车辆震动能量转换为电能输出。

将能量转换装置支架置于车辆悬架系统下方,并固定于车辆减震板簧,使支架可随减震板簧上、下同步移动。

(2)车体自下向上运动。

当车体自下向上震荡时,位差变化致使能量传输杆驱动主动轮和第二齿轮转动,此时主动轮顺时针转动,第二齿轮逆时针转动。

风速和森林火险等级呈正相关关系,风速增大,可加快可燃物含水量的蒸发速度,增强火势蔓延,对应的火险等级升高。反之,可燃物可燃性降低,对应的火险等级降低[7]。在祁连山东端青海云杉林中,风速小于1.3级,一般不易引发森林火灾,风速大于5.5级,则较容易引发森林火灾。

由于主动轮与从动轮间通过棘齿构件连接,主动轮顺时针转动时棘齿构件卡簧收起,从动轮未受驱动。从动轮因惯性作用可保持继续转动,发条中原存储能量驱动从动轮继续转动,使发电装置可继续工作。

3.车辆震动能量转换装置优势。

(1)结构简单,成本低,便于大规模推广使用。

(2)车体自上向下震荡时,车辆震动能量传递给发电装置驱动其发电。同时将部分车辆震动能量存储于发条中,一方面减缓车辆震动,另一方面保证车体自下向上震荡时,发条存储能量继续驱动发电装置发电。

由于齿条只有向下运动时才与主动轮啮合运动,其位差:8cm,时间:0.5秒。则向下运动时齿条的速度为1600mm/s,主动齿轮分度圆直径d取5cm,此时主动轮转速n为:

(3)发电装置安装在减震板簧上,因减震板簧处震动幅度最大、震动最频繁,故转换的车辆震动能量最大,减振效果最佳。

二、车辆震动能量转换装置可行性分析

发菌阶段,菌丝体适宜弱光下生长,黑暗条件也可,光线太强反而不利于菌丝生长。出菇阶段,要有足够的散射光。

SVM3000全自动运动粘度仪(奥地利安东帕);VX-70傅立叶红外变换光谱仪(德国布鲁克);MPAUTO-LAB高压全自动反应釜系统(英国赫尔);XP204电子天平(梅特勒);G7-7CS2000拉力机(中国台湾);850离子色谱仪(瑞士万通);906卡式水份测定仪(瑞士万通);71型高温高压滤失仪(青岛新领机电设备)。

从动轮转速n2和主动轮转速相同:n2=n

发电装置传输轴转速和齿轮8转速相同,取齿轮2和8的传动比i=20,则齿轮8转速为:

则可以选择发电机Rs_5552415000,其技术参数为电压24v,电流52ma,转速11500r/min,扭矩4.2n.cm,负荷50w。

由汽车震动源能量传递至发电机输入端的总效率为:

其中η1η2η3η4分别为齿轮齿条传动、齿轮传动的轴承,齿轮传动和其他机构效率。

则能量转换总效率为:

新课标指出“动手实践,自主探索,合作交流是学生学习数学的重要方式,学生的数学学习活动应该是一个生动活泼、富有个性的过程,所以备课时不仅考虑学生怎么想,我们应该怎么问,还要考虑如何设计学生的个体学习和合作学习活动,更要考虑如何给学生让出时间,让出空间,从而让出精彩,在探究求 45°与 225°=180°+45°和归纳出任意角α与的三角函数值之间关系过程中,让学生独立思考,小组讨论,投影展示,组间点评为学生提供了大量动手实践、探究交流的机会。从而形成新的知识与新的思维。

P为汽车震动产生的功率,则发电装置输入功率P输为:

P输=2×0.84=1.68J

则发电装置传输轴扭矩T为:

其扭矩大于电机Rs_5552415000的额定扭矩,符合要求。

在湖北省随州市随县,农村新产业蓬勃涌现,村民增收途径越来越多,如种植、加工、经销、村集体经济分红、做短工、经商、经营农家乐,等等。在随县,“只要勤劳肯干,一天到晚有钱挣”。

三、结论

(1)根据机械设计机理,设计由能量传输杆、主动轮、第二齿轮、从动轮、传导齿轮、棘齿构件、发条、结构支撑支架及发电装置等主要部件构成的能量转换装置结构;

(2)车辆不同方向振动时装备工作机理呈现差异,进而实现装备稳定发电;

(3)依照车辆振动位差计算能量输出数据及电机参数,表明装置可有效运行。

项目:“江苏省高等学校大学生创新创业训练计划”(201812679009Y)

(作者单位:江苏海事职业技术学院)

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