はずみ車と慣性モーメント

機械の分野では電動機に応用した部品や機器も学ぶ必要があります。
本項では、電動機応用の部分で覚えておく必要のある部品の一つ、はずみ車について取り上げます。

はずみ車は、回転軸に円板をつけたもので、軸を回転させ加速すると運動エネルギーを蓄積させることができ、逆に減速させると運動エネルギーを放出する部品です。
この働きにより電動機の回転エネルギーを安定させることができます。
電動機ではないですが、レコードプレーヤーのターンテーブルは身近にあるイメージしやすいはずみ車といえるでしょう。

はずみ車の働きとともに重要なのは、それが蓄えられるエネルギーの求め方で以下の式で表します。

角速度ωは分速で表すことが多いので上記のように置き換えることができます。

慣性モーメントとは、回転速度を維持しようとする性質の大きさです。ほかにもはずみ車効果によって表すこともありますが、二つの関係は以下の式で表します。

4I=GD2
G:はずみ車の質量(kg)
D:はずみ車の直径(m)

この二つの関係は重要なので覚えておきましょう。

ここまでははずみ車を回転軸に設置するという観点で説明しました。
比較的小さな電動機などの機械では、はずみ車をつけることで慣性モーメントを得ることが必要ですが、発電所で使われているタービンなどは、大きく重量があるのでそれ自体が大きな慣性モーメントを持ち、はずみ車の働きもしているといえます。

本項では、はずみ車の役割と式、慣性モーメントを覚えておきましょう。

報告する

関連記事

コメント

  1. この記事へのコメントはありません。