Academic Journal
Методические подходы к экспериментальному исследованию дорожной энергетической установки с ползунно-коромысловым преобразователем
| Τίτλος: | Методические подходы к экспериментальному исследованию дорожной энергетической установки с ползунно-коромысловым преобразователем |
|---|---|
| Συγγραφείς: | Prudiy, A.V., Lyashenko, Yu.M. |
| Στοιχεία εκδότη: | Издательский центр ЮУрГУ, 2023. |
| Έτος έκδοσης: | 2023 |
| Θεματικοί όροι: | ползунно-коромысловый механизм преобразователя движения, slider-rocker mechanism of the motion converter, автомобильный транспорт, дорожная энергетическая установка, генерирование электрической энергии, generation of electric energy, УДК 621.3.016.23, automobile road, energy harvesting system, automobile transport, автомобильная дорога |
| Περιγραφή: | Прудий Алексей Васильевич, старший преподаватель, кафедра транспортной безопасности и управления дорожной инфраструктурой, Шахтинский автодорожный институт (филиал) Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова, Шахты, Россия; prudiy@yandex.ru. Ляшенко Юрий Михайлович, д-р техн. наук, проф., кафедра транспортной безопасности и управления дорожной инфраструктурой, Шахтинский автодорожный институт (филиал) Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова, Шахты, Россия; lumdtn@yandex.ru. Aleksey V. Prudiy, Senior Lecturer, Department of Transport Safety and Road Infrastructure Management, Shakhty Road Institute (branch) of Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Shakhty, Russia; prudiy@yandex.ru. Yuri M. Lyashenko, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Department of Transport Safety and Road Infrastructure Management, Shakhty Road Institute (branch) of Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Shakhty, Russia; lumdtn@yandex.ru. На сегодняшний день мировым научным сообществом уделяется большое внимание созданию новых и совершенствованию существующих источником электрической энергии. Одним из таких источников являются дорожные энергетические установки. Данный вид устройств выполняется в виде искусственной дорожной неровности. Принцип их действия основан на том, что в момент наезда на искусственную дорожную неровность автотранспортное средство, создавая усилие на нажимной платформе, передаёт дорожной неровности кинетическую энергию, которую можно преобразовать в электрическую энергию. Целью данного исследования является разработка концепции экспериментальных исследований дорожной энергетической установки (имитационного моделирования) для уточнения закономерностей формирования силовых и скоростных параметров системы «автотранспортное средство – дорожная энергетическая установка» и проверки рабочей гипотезы и адекватности математического описания переходных процессов при разгоне и выбеге дорожной энергетической установки с учетом повторно-кратковременного характера режима работы. В результате получена структурная схема и на ее основании разработана схема электрическая принципиальная электромеханического симулятора дорожной энергетической установки, который в дальнейшем планируется использовать в физическом эксперименте. Произведен расчет крутящего момента при проезде среднестатистического автомобиля массой 1600 кг через дорожную энергетическую установку и угловой скорости коромысла при скоростях автотранспортного средства 20, 30, 40 км/ч. Величина крутящего момента составила 398 Н∙м; угловая скорость принимает следующие значения: при скорости автотранспортного средства 20 км/ч – 22,3 рад/с, при 30 км/ч – 33,3 рад/с, при 40 км/ч – 41,7 рад/с. Исходя из полученных значений крутящего момента и угловой скорости, определена мощность приводного двигателя электромеханического симулятора. Значение мощности составило 16,6 кВт. Разработанная электрическая схема и полученное значение расчетной мощности приводного двигателя позволят сымитировать работу дорожной энергетической установки и определить количество электрической энергии, полученной от проезда одного автомобиля массой 1600 кг. A new and improving source of electrical energy is energy harvesting. This study develops a device made in the form of artificial road bumps. The device operates based on a vehicle creating a force on the pressure platform when it hits an artificial road bump, transferring kinetic energy to the road bump, which can be converted into electrical energy. This study reports on simulation modeling of a road-bump power plant to clarify the patterns of formation of power and speed parameters of the road-bump power plant system, and to test the working hypothesis and the adequacy of the mathematical description of transients during the acceleration and run-out of a road-bump power plant taking into account the intermittent nature of the operation. As a result, a block diagram was obtained and, based on this, an electrical circuit diagram of an electromechanical simulator of a road-bump power plant was developed which will be used in a follow-up physical experiment. The calculation of the torque during the passage of an average car weighing 1,600 kg, through a road power plant and the angular velocity of the rocker, at vehicle speeds: 20, 30, and 40 km/h. The torque value was 398 N∙m; the angular velocity takes on the following values: at a vehicle speed of 20 km/h – 22.3 rad/s, at 30km/h – 33.3 rad/s, at 40 km/h – 41.7 rad/s. Based on the torque and angular velocity values, the power of the drive motor of the electromechanical simulator is determined. The power value was 16.6 kW. The electrical circuit and the value of power of the drive motor will allow the simulation of the operation of a road power plant and the determination of the amount of electrical energy generated from the passage of one car weighing 1,600 kg. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | Multiple languages |
| DOI: | 10.14529/power230205 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://dspace.susu.ru/xmlui/handle/00001.74/62535 |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.od......2425..1bab9c2528d554a3047ddf48024b4bb2 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
καταχωρήστε σχόλιο πρώτοι!