Zamajac

Zamajac je mašinski element koji služi za skladištenje energije prilikom rotacije. Osim toga, služi za stabilizaciju geostacionarnih satelita (žiroskop), odnosno kao žirokompas u vazduhoplovstvu i moreplovstvu. Igračke npr. u obliku automobila sadrže također zamajac umjesto federa.

Zamajac u kovačnici

Energija koja se skladišti u zamajcima proporcionalna je kvadratu ugaone brzine:

$W_{k}={\frac {1}{2}}J\omega ^{2}$

Gdje je: moment inercije $J$, a ugaona brzina $\omega$. Moment inercije se određuje oblikom i dimenzijama zamajca. Što je veći prečnik, veći je i moment inercije.

Funkcija

Zamajac za industrijsku namjenu na jednom sajmu

Skladištenje energije

Upotreba se nalazi kod SUS motora i parnih mašina. SUS motori kao i parne mašine imaju tzv. mrtvu tačku (DMT ili GMT).

Da bi se ova tačka prilikom rada motora prevazišla, koristi se skladištena energija u zamajcu. Dječije igračke poput automobila posjeduju zamajac koji je sastavljen iz više okruglih metalnih ploča, a ležajevi su metalni ili plastični. Da bi se spriječilo oštećenje točka kod većih brzina, istražuju se mogućnosti upotrebe lakših materijala.

Prototip voza LIREX, proizvedenog kooperacijom njemačkih željeznica sa ALSTOMom, posjeduje takav zamajac. Kočenje voza postiže se zamajcem, prilikom čega se kinetička energija voza pretvara u rotacionu energiju zamajca. Skladištena energija se može upotrijebiti za napajanje električnog generatora lokomotive ili čak za ponovno pokretanje voza.

U Norveškoj, na otoku Utsira, električna energija se prozvodi vjetroelektranama. Razlika u potrošnji energije i mijenjanje brzine vjetra kompenzira se preko zamajca. Na isti način se stabilizuje frekvencija struje.

Stabilizacija

Pored skladištenja energije, primjena se nalazi i kod žirokompasa za brodove i avione, a također i za održavanje putanje vještačkih satelita.

Svemirski teleskop Hubble posjeduje šest zamajaca ( od kojih su najmanje tri potrebna) u žiroskopu koji drže njegovu vještačku osu.

Isto tako zamajac se koristi naveliko u industriji: kovačnice, prese,valjaonice itd.

Neuravnoteženost

Nepoželjne oscilacije mogu nastati kod nekih dinamičkih procesa, npr. kod mašina koje rade s različitim brojem obrtaja, ako se isti periodično mijenjaju. Te oscilacije mogu biti i torzione. Zamajac može u ovom slučaju, zahvaljujući svojoj inerciji, kod promjene obrtaja mašina primiti, odnosno dati, višak energije.

Nedostatak upotrebe zamajca je da ukoliko se ugradi u pokretne mašine, imamo problem dodatne težine. Ukoliko ugradnja zamajca nije moguća, mogu se uzeti i amortizeri s federima.

Kod putničkih automobila postoje tzv. primarni i sekundarni zamajac, koji se nalaze između kvačila i motora. Prilikom mijenjanja brzina, u praznom hodu nastaju oscilacije koje prihvata zamajac.

Historija

Stari zamajac iz jedne valjaonice