background image

 
 

SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM – NAPĘDY ELEKTRYCZNE 

AGH 

WIMIR 

KTL 

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

Rok  
2B 

Grupa 

Zespół 

NR ĆWICZENIA: 

 

Data wykonywania ćwiczenia 
06.12.2010 

ZALICZENIE 

TEMAT ĆWICZENIA: 
 
Analiza kinematyczna napędu z przekładniami 

Termin 
1. 
2. 
3. 

Data 

Ocena 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 
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

= 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 

background image

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

[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

[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

[obr/min] 

Metoda 

stykowa 

536,4 

135,5 

135,3 

136,3 

 

background image

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 

 
 
 
 
 
 
 

background image

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 

n

kp1

 

[obr/min] 

108,05 

216,1 

321,5 

w

kp1

 

[1/s] 

11,3 

22,6 

33,7 

i

p12 

[-] 

w

kp2 

[1/s] 

5,65 

11,3 

16,85 

w

z1 

[1/s] 

5,65 

11,3 

16,85 

i

z12 

[-] 

3,7 

3,7 

3,7 

w

z2 

[1/s] 

1,53 

4,55 

i

z23 

[-] 

w

z3 

[1/s] 

1,53 

4,55 

10 

w

kl 

[1/s] 

1,53 

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 

[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.