SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM – NAPĘDY ELEKTRYCZNE

AGH

WIMIR

KTL

Nazwisko, Imię
1. Pawiński Stefan
2. Pawlikowski Michał
3. Pawłowski Andrzej

Rok
2B

Grupa
7

Zespół
1

NR ĆWICZENIA:
2

Data wykonywania ćwiczenia
06.12.2010

ZALICZENIE

TEMAT ĆWICZENIA:

Analiza kinematyczna napędu z przekładniami

Termin
1.
2.
3.

Data

Ocena

1. Schemat stanowiska pomiarowego























Dane do opracowania wyników:

Ś

rednica tarczy tachometru

d

tacho

= 31,5 mm

Ś

rednica rolki

d

r

= 125 mm

Promień pomiędzy osią rolki, a miejscem styku liny r

rolki

= 48 mm

Ś

rednica liny

d

liny

= 18mm

Liczba znaczników na tarczy koła pasowego 1

k

kp1

= 4

Liczba znaczników na tarczy rolki

k

r

= 4

Liczba znaczników na tarczy koła linowego

k

kl

= 8

Ś

rednica koła pasowego 1

D

kp1

= 125 mm

Ś

rednica koła pasowego 2

D

kp2

= 250 mm

Ś

rednica zewnętrzna koła linowego

D

kl zew

= 350 mm

Ś

rednica wewnętrzna koła linowego

D

kl wew

= 302 mm

Ś

rednica dolnej krawędzi rowka w kole linowym D

kl

= 302 mm

Ś

rednica koła zębatego 1

D

z1

= 85

Ś

rednica koła zębatego 2

D

z2

= 315

Ś

rednica koła zębatego 3

D

z3

= 315

Wzór do obliczenia prędkości obrotowej podczas pomiaru optycznego:

x

pom

k

n

n

=

, gdzie k

x

liczna znaczników na tarczy

Wzmóc do obliczenia prędkości obrotowej podczas pomiaru stykowego

x

t

pom

D

D

n

n

⋅

=

, gdzie D

t

– średnica tarczy tachometru

2. Pomiary:

Pomiar cz

ą

stkowy

Wielko

ść

mierzona

Oznaczenie

Jednostki

Metoda
pomiaru

Warto

ść

mierzona

Warto

ść

przeliczona

Ś

redna dla

danej
metody

Ś

rednia

obydwu
metod

Pr

ę

dko

ść

zadana liny V

l

= 0,3 m/s

432,0

108,0

437,0

109,3

Metoda

optyczna

440,0

110,0

109,1

460,8

107,2

462,2

107,5

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

Koła pasowego 1

N

kp1

[obr/min]

Metoda

stykowa

463,1

107,7

107

108,5

125,7

15,7

120,2

15,0

Metoda

optyczna

126,0

15,8

15,5

175,0

15,4

176,3

15,5

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

koła linowego

n

kl

[obr/min]

Metoda

stykowa

174,9

15,3

15,4

15,45

184,1

46,0

185,0

46,3

Metoda

optyczna

181,0

45,3

46,2

184,1

46,5

182,1

46,0

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

rolki

n

r

[obr/min]

Metoda

stykowa

179,1

45,2

45,9

46,05

Pr

ę

dko

ść

zadana liny V

l

= 0,6 m/s

868,5

217,1

861,3

215,3

Metoda

optyczna

869,8

217,4

216,6

926,7

215,5

927,6

215,7

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

Koła pasowego 1

N

kp1

[obr/min]

Metoda

stykowa

928,0

215,8

215,7

216,15

244,0

30,5

249,0

31,1

Metoda

optyczna

254,3

31,8

31,1

348,7

30,6

350,0

30,7

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

koła linowego

n

kl

[obr/min]

Metoda

stykowa

349,4

30,6

30,6

30,9

369,4

92,4

370,0

92,5

Metoda

optyczna

365,8

91,5

92,1

363,1

91,7

365,7

92,3

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

rolki

n

r

[obr/min]

Metoda

stykowa

362,5

91,5

91,8

91,9

Pr

ę

dko

ść

zadana liny V

l

= 0,9 m/s

1290,0

322,5

1287,0

321,75

Metoda

optyczna

1285,0

321,3

321,85

1383,0

321,6

1381,0

321,2

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

Koła pasowego 1

N

kp1

[obr/min]

Metoda

stykowa

1578,0

320,5

321,1

321,5

359,0

44,9

363,2

54,4

Metoda

optyczna

375,8

47,0

45,8

520,3

45,6

521,2

45,7

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

koła linowego

n

kl

[obr/min]

Metoda

stykowa

522,3

45,8

45,7

45,75

545,6

136,4

547,1

136,8

Metoda

optyczna

554,7

138,7

137,3

533,9

134,8

537,4

135,7

Pr

ę

dko

ść

obrotowa

rolki

n

r

[obr/min]

Metoda

stykowa

536,4

135,5

135,3

136,3

3. Obliczenia
Przykładowe obliczenia dla v=0,3 m/s


Prędkość kątowa silnika:

3

,

11

5

,

108

30

30

1

1

=

⋅

Π

=

Π

=

kp

kp

n

ω

1/s

Przełożenie przekładni pasowej:

2

125

250

1

2

2

1

12

=

=

=

=

kp

kp

kp

kp

p

D

D

i

ω

ω

Prędkość kątowa koła pasowego 2:

65

,

5

2

3

,

11

12

1

2

=

=

=

p

kp

kp

i

ω

ω

1/s

Prędkość kątowa koła zębatego 1:

65

,

5

2

1

=

=

kp

z

ω

ω

1/s (Bo znajdują się na tym samym wale)

Przełożenie pomiędzy kołem zębatym 1,a kołem zębatym 2:

7

,

3

85

315

1

2

1

2

1

2

2

1

12

=

=

=

=

=

=

p

p

p

p

z

z

z

d

d

d

m

d

m

z

z

i

o

o

ω

ω

Prędkość kątowa koła zębatego 2:

53

,

1

7

,

3

65

,

5

12

1

2

=

=

=

z

z

z

i

ω

ω

1/s

Prędkość kątowa koła zębatego 3:

2

3

z

z

ω

ω

=

= 1,53 1/s (i=1, bo z

2

=z

3

)

Prędkość kątowa koła linowego:

kl

z

ω

ω

=

3

(bo znajdują się na tym samym wale)

Obroty koła linowego:

6

,

14

53

,

1

30

30

=

⋅

Π

=

Π

=

kl

kl

n

ω

Obr/min

Promień pomiędzy środkiem liny, a osią koła linowego:

16

,

0

2

018

,

0

302

,

0

2

=

+

=

+

=

l

kl

d

D

R

Prędkość liniowa liny:

2448

,

0

16

,

0

53

,

1

=

⋅

=

=

R

v

kl

kl

ω

m/s

Prędkość kątowa rolki:

82

,

4

05

,

46

30

30

=

⋅

Π

=

⋅

Π

=

r

r

n

ω

1/s

Prędkość liniowa liny:

23

,

0

=

⋅

=

rolki

r

l

r

v

ω

m/s

4. Wyniki

Lp

Parametr

Jednostka

Wariant 1

v

l

= 0,3 m/s

Wariant 2

V

l

= 0,6 m/s

Wariant 3

V

l

= 0,9 m/s

1

n

kp1

[obr/min]

108,05

216,1

321,5

2

w

kp1

[1/s]

11,3

22,6

33,7

3

i

p12

[-]

2

2

2

4

w

kp2

[1/s]

5,65

11,3

16,85

5

w

z1

[1/s]

5,65

11,3

16,85

6

i

z12

[-]

3,7

3,7

3,7

7

w

z2

[1/s]

1,53

3

4,55

8

i

z23

[-]

1

1

1

9

w

z3

[1/s]

1,53

3

4,55

10

w

kl

[1/s]

1,53

3

4,55

11

n

kl

[obr/min]

14,6

28,6

43,45

12

n

kl

pomiar

[obr/min]

15,45

30,9

45,75

13

v

l

= w

kl

* R

[m/s]

0,24

0,48

0,73

14

v

l

= w

r

*r

[m/s]

0,23

0,46

0,69

15

v

l

zadane

[m/s]

0,3

0,6

0,9

5. Wnioski:

Obliczenia teoretyczne potwierdzają poprawny przebieg pomiarów. Można jednak zauważyć
pewne niedokładności, które wynikają głównie z błędów przy dokonywaniu pomiarów, takich
jak drgania związane z ręcznym pomiarem optycznym, niedokładności w umieszczeniu
wskaźników na tarczach elementów obrotowych, błąd odczytu wartości czy też zbyt mała
liczba pomiarów. Na błędy pomiarów mogą mieć wpływ czynniki związane z samym
urządzeniem, na którym dokonywany był pomiar - niedokładność urządzenia zadającego
prędkość liniową liny, zużycie przekładni pasowej lub zmiana naprężenia liny.