حدافة

حدافة ذات اسلاك متصلة بالمركز

تخزن الطاقة في الحدافة على صورة طاقة حركة أو بالتحديد كطاقة حركة دورانية:

${\displaystyle E_{k}={\frac {1}{2}}\cdot I\cdot \omega ^{2}}$

حيث:${\displaystyle \omega }$ هي السرعة الزاوية،:${\displaystyle I}$ هي عزم القصور الذاتى للكتلة حول محور الدوران.

• عزم القصور الذاتى للاسطوانة الصماء هو ${\displaystyle I_{z}={\frac {1}{2}}mr^{2}}$,
• وللاسطوانة ذات الجدران الرفيعة هو ${\displaystyle I=mr^{2}\,}$,
• وللاسطوانة ذات الجدران السميكة هو ${\displaystyle I={\frac {1}{2}}m({r_{1}}^{2}+{r_{2}}^{2})}$.

حيث:

m الكتلة ،: r نصف القطر.

و للوحدات المستخدمة في هذه الحسابات حسب النظام الدولي للوحدات إس آي : الكتلة كيلو غرام نصف القطر المتر السرعة الزاوية درجة لكل ثانية ويكون بالتالى الناتج الجول

تعتمد كمية الطاقة المخزنة على النقطة التي سوف تتم الحركة ناحيتها حيث يراعى في الصميم الإجهاد الناتج على العرض إجهاد اسطوانة

${\displaystyle \sigma _{t}=\rho r^{2}\omega ^{2}\ }$

حيث:${\displaystyle \sigma _{t}}$ اجهاد الشد على طارة الأسطوانة:${\displaystyle \rho }$ كثافة المادة المصنوع منها الأسطوانة:${\displaystyle r}$ نصف قطر الأسطوانة:${\displaystyle \omega }$ السرعة الزاوية للاسطوانة

و تكون عبارة عن عجلة مثبتة على عمود الدوران وتكون وظيفتها الرئيسية الحفاظ على معدل السرعة الزاوية لعمود الدوران

تتميز الحدافة بسرعة عطائها واستقبالها لطاقة الحركة ، ويستخدم نظام الحدافة هذا في سيارة بورشى 911 هيبريد (أي الهجينة) وتحتوي تلك السيارة على محرك احتراق داخلي خلفي، ومحركين كهربائيين أماميين يشغلان العجلتين الأماميتين. وعند كبح السيارة تستغل طاقة الكبح في تشغيل محرك كهربائي متصل بالحدافة يعمل على إدارتها بسرعة، وبذلك تخزن طاقة الكبح فيها حيث تدير الحدافة بسرعة تبلغ 40.000 دورة في الدقيقة. فإذا حدث احتياج للطاقة عمل المحرك الكهربائي كمولد للكهرباء وتنخفض سرعة دوران الحدافة. وتتميز الحدافة عن البطارية في عدد مرات إعادة الشحن والتفريغ، وهي بذلك أطول منها عمرا. وفي العادة تعطي الحدافة تلك الطاقة العالية لمدة ثوان قليلة، لأن كثافة الطاقة فيها منخفضة بينما تزيد تكلفتها عن كلفة البطارية. وقد استخدمت أمثلة من مخزن الطاقة هذا (نظام إعادة استخدام طاقة الحركة المخزونة) في سيارات سباق فورمل وان في عام 2009 .

Mechanics of Machines by Samuel Doughty

Mechanics of Machines by W. L. Cleghorn

• Flywheel highlight: Hypervideo showing construction and operation of four cylinder internal combustion engine (courtesy of Ford Motor Company)
• Interesting Thing of the Day article on the Flywheel: Written by Joe Kissell.

في كومنز صور وملفات عن: حدافة

• بوابة هندسة ميكانيكية
• بوابة هندسة تطبيقية
• بوابة تقانة
• بوابة طاقة
• بوابة سيارات