Schwungrad
mechanische Vorrichtung zur Speicherung von kinetischer Winkelenergie in einer rotierenden Masse
Ein Schwungrad ist ein Maschinenelement. Es speichert kinetische Energie durch sine Drehbewegung (Rotation).
Anwendung
Energiespeicher
- Hubkolbenmotore und Dampfmaschinen können nur in einem Arbeitstakt Energie über die Kurbelwelle an den Abtrieb leiten. In den restlichen Arbeitstakten benötigen sie Energie um die Drehbewegung zu vollenden und z.B. die Verbrennungsluft zu verdichten. Diese Energie wird während des Arbeitstaktes im Schwungrad zwischengespeichert und danach wieder abgegeben.
- Energiespeicher: Es gab und gibt sehr Anwendungen, in denen Schwungräder als Energiespeicher für elektrische System eingestzt werden. Diese bestehen aus einem Schnell rotierenden Rad, das über einen Motorgenerator die elektrische Energie in seine Drehbewegung umsetzt oder wieder abgibt. Dieses System ist in der Lage sher kurzfristig hohe Enegiemengen bereitzustellen. So gab es Anwendungen in Sägewerken, um die die hohen Ströme beim Anlaufen der Sägen abzufangen. Schwungräder sind jedoch nicht als Langzeitspeicher geeigent, da immer ein kleiner Teil der Energie z.B. Reibung verlorengeht. Üblich sind Speicherzeiten von einigen Stunden bis zu 1-2 Tagen.
- Aufziehauto: Das Schwungrad nimmt einen Teil der Federenergie auf und gibt ihn allmählich an das Auto ab. Auf diese Weise verlängert sich die Antriebsphase und die Räder drehen durch die geringere Belastung nich so schnell durch.
Schwingungsdämpfung
Bei vielen dynamischen Prozessen an Maschinen treten Schwingungnen (z.B. Unwuchten) auf. Schwingungen entstehen durch die periodische auftretende Kräfte. Gegenüber einer großen Schwungradmasse sind diese Kräfte relativ klein. Die Schwingungsauschläge sind geringer. Nachteilig ist, daß die hohe Masse in Bewegung gestzt werden muß und bei Fahrzeugen Zusatzgewicht bedeutet. Daher wird meist versucht die Schwingungen gering zu halten, oder auf andere Arten zu verringern (Dämfung)