机械弹性储能箱蜗簧衬片连接强度分析段巍,方涛,汤敬秋,王璋奇(华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003)摘要:蜗卷弹簧是机械弹性储能的关键零部件,其端部与芯轴和储能箱体内壁连接的强度直接影响蜗卷弹簧工作的可靠性。针对蜗卷弹簧外端与箱体内壁采用衬片固定的连接方式,采用阿基米德螺旋线建立了蜗簧和衬片的数学模型,推导了作用在衬片上的初始弯矩,针对不同长度的衬片建立了衬片连接有限元模型,对比了蜗簧和衬片有限元单元的应力大小及分布统计,得到了不同长度衬片对蜗卷弹簧的影响,确定了合适的衬片连接长度。研究成果可为蜗卷弹簧的安全运行提供有力依据。关键词:弹性储能;蜗卷弹簧;储能箱;衬片连接;有限元;应力分析1引言随着太阳能、风能等间歇性能源的开发和利用,储能技术的研究和发展变得日益重要。机械弹性储能以平面蜗卷弹簧为关键零部件,利用蜗卷弹簧受载时产生弹性变形,将机械能转化为弹性势能,卸载后将弹性势能转化为机械能的原理进行储能和释能,该储能方式具有储能大容量、高效率、低成本和无污染等优点[1-5]。图1为机械弹性储能系统示意图[6],该系统以蜗卷弹簧储能箱为中心分为发电侧与储能侧。MW级储能箱的类型费用?天津便携储能箱排风量
特种箱的种类有哪些?如今生产线和大型工程机械等等这些大尺寸的货物也是越来越多,所以运输也就越来越多。特种箱厂家告诉大家;很......集装箱配件都有哪些?检验流首先介绍一下集装箱配件的检验流程是什么;是市场采购一些集装箱配件,需要高质量的产品,这是为了能给客户带......特种集装箱如何解决野外供电一、柴油发电如低速发电机,高速发电机。优缺点:低速柴油发电机寿命、磨损、维护都比高速发电机好......购买二手集装箱有什么注意事1,尽量选择较新的集装箱二手集装箱购买的时候要注意一点就是尽量选择七成新以上的,这样才可以保证高质......集装箱的规格标准是怎么分类集装箱是一种具有一定强度、刚度和具有一定规格,**货物周转的大型装货容器,用这种产品转运货品,可以直接......特种集装箱的后期维修事项一、特种集装箱对框架特种集装箱裂开的部位要选择专业恰当的粘合剂:无论框架特种集装箱的品质再如何优良,它......如何选择集装箱厂家选择集装箱厂家,就要了解厂家有哪些生产优势,这是做出选择的关键。安徽充电桩储能箱制造厂家变速储能箱材质费用?
Tangonmechanicalpropertiesoflargespiralspringformechanicalelasticenergystorage[D].Beijing:NorthChinaElectricPowerUniversity(Beijing),2016:15-36.)[7]秦大同,谢里阳.弹簧设计[M].北京:化学工业出版社,2013:114-119.(QinDa-tong,XieDesign[M].Beijing:ChemicalIndustryPress,2013:114-119.)[8]Munoz-GuijosaJM,CaballeroDF,CruzVRDspiraltorsionspringmodel[J].Mechanismamp;MachineTheory,2012,51(51):110-130.[9]DuanW,FengH,Liuanalysisandsimulationofflatspiralspringinelasticenergystoragedevice[J].IEEE,2012:1-4.[10]刘美娇.弹性储能系统平面涡卷弹簧优化设计及模拟仿真[D].保定:华北电力大学(保定),2013:16-22.(Liudesignandsimulationofflatspiralspringinelasticenergystoragesystem[D].Baoding:NorthChinaElectricPowerUniversity(Baoding),2013:16-22.)[11]BabuBofshearfatiguestrengthoffiberglassepoxylaminatesamp;carbonchapstanlaminatesusingfatiguetestrig[J].2014,4(1):05-15.[12]佟威,郝**,王宝.玻璃纤维的制备及性能应用[J].辽宁化工,2016(3):362-364.。
表1弹簧钢、玻璃纤维机械性能参数MechanicalPropertiesofSpringSteelandGlassFiber性能材料弹性模量E(Gpa)材料的密度ρ(kg/m3)抗拉强度极限σB(Mpa)弹簧钢玻璃纤维衬片长度不同,蜗簧受到的弯矩也不同,分别采用长度为100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、225mm的衬片进行有限元分析。图6初始形态实体模型EntityModelofInitialState1.蜗簧箱2.蜗卷弹簧3.芯轴图7衬片连接实体模型EntityModelofGasketConnection在Creo中建立蜗簧初始形态实体模型,如图6所示。其中蜗簧2与箱体1内壁采用衬片固定,为更好地研究连接处蜗簧与衬片的力学性能,截取蜗簧与箱体固定部分进行蜗簧连接有限元分析,衬片连接实体模型,如图7所示。衬片连接有限元模型图8有限元模型FiniteElementModel将衬片连接实体模型导入AnsysWorkbench中,采用系统默认的网格划分方法,网格单元为solid187。长度为150mm的衬片连接,其总节点个数为31952,总单元个数为18057,有限元模型,如图8所示。边界条件表2初始时衬片所受弯矩GasketBendingMomentofInitialState衬片长度l。mm)5200225转过角度θ(rad)9计算弯矩Me(N·m)78模型中主要对蜗簧和衬片进行有限元分析,在蜗簧箱上施加固定约束。充电桩储能箱制造厂家费用?
储能装置的原理是利用装置内的储能材料与管道内的液体进行热交换,使能量在储能材料内。利用相变材料作为储热介质的相变储能箱具有单位体积蓄能大、储热密度高等优点,无机相变材料的储能密度比较大,成本低,对容器的腐蚀性较小,制作简单。但是现有技术中相变材料的热交换速率还很大程度上达不到理想要求,从而影响储能箱储能效果,想要充分发挥相变储能箱良好的储热、供冷的效果,需要将进入到相变储能箱中的热水与储能箱内的相变材料充分、均匀的接触,以进行***高效的热交换,同时还需要造价低节约成本,方便维修。技术实现要素:针对背景技术中提到的现实问题,本实用新型提供了一种接触充分、相变储能箱。本实用新型的技术方案如下:一种相变储能箱,包括箱体和箱盖通过密封圈密封形成的密封箱,所述密封箱内为一空腔,空腔内设置有相变储能单元,所述相变储能单元包括储能侧板和储能竖板,储能竖板与储能侧板垂直,多个储能竖板之间具有间隙,储能侧板和储能竖板为连续的一个整体,相变储能单元安装在密封箱空腔内,其各个面均与空腔内壁不接触。汽车储能箱的作用费用?上海光伏储能箱价格
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阿基米德螺旋蜗的圈数n取10圈,则式1中描述蜗簧形状的极坐标参数中b=3/2πmm/rad,a=R-2nπb=480-30=450mm。表1弹簧钢、玻璃纤维机械性能参数MechanicalPropertiesofSpringSteelandGlassFiber性能材料弹性模量E(Gpa)材料的密度ρ(kg/m3)抗拉强度极限σB(Mpa)弹簧钢玻璃纤维衬片长度不同,蜗簧受到的弯矩也不同,分别采用长度为100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、225mm的衬片进行有限元分析。图6初始形态实体模型EntityModelofInitialState1.蜗簧箱2.蜗卷弹簧3.芯轴图7衬片连接实体模型EntityModelofGasketConnection在Creo中建立蜗簧初始形态实体模型,如图6所示。其中蜗簧2与箱体1内壁采用衬片固定,为更好地研究连接处蜗簧与衬片的力学性能,截取蜗簧与箱体固定部分进行蜗簧连接有限元分析,衬片连接实体模型,如图7所示。衬片连接有限元模型图8有限元模型FiniteElementModel将衬片连接实体模型导入AnsysWorkbench中,采用系统默认的网格划分方法,网格单元为solid187。长度为150mm的衬片连接,其总节点个数为31952,总单元个数为18057,有限元模型,如图8所示。边界条件表2初始时衬片所受弯矩GasketBendingMomentofInitialState衬片长度l。天津便携储能箱排风量