Laboratorium UkłdówNapędowych
Protokół
Ćwiczenie nr …..
Temat:…………….…………………………………………………………….
Data wykonania ćwiczenia:
……………………………….
Nazwisko
*)
i imię:
Ocena
Podpis prowadzącego:
1. ......................................................
........................
……………………..
2. ......................................................
........................
3. ......................................................
........................
4. ......................................................
........................
5. ......................................................
........................
6. ......................................................
........................
7. ......................................................
........................
8. ......................................................
........................
9. ......................................................
........................
10. ......................................................
........................
11. ......................................................
........................
12. ......................................................
........................
*)
Listę sporządzić alfabetycznie
zespół:
(A,B,C,D)
grupa:
3.
SiMR
Studia inżynierskie dzienne
R. akad.:
2014/2015
UN
2
1. Wstęp.
Obliczenia zostały wykonane na podstawie danych liczbowych zawartych w pliku
WARMOD.VEL i WARMOD.TRQ. Wzory oraz tok obliczeń zaczerpnięte zostały z
przykładowego sprawozdania załączonego wraz z wynikami pomiarów.
S - droga pomiarowa 30044 m,
L – droga, dla której symulowane jest zużycie – 200 000 000m
I
g
– przełożenie główne – 4,11
R
d
– promień dynamiczny opony – 0,314m
K – liczba powtórzeń każdego z bloków – 20
Celem ćwiczenia było uzyskanie danych statystycznych o rzeczywistych warunkach
pracy układu napędowego (konkretnie wału). Do analizowanego wału przykładany
jest blok obciążeń zastępczych, który spowoduje takie same skutki jak obciążenie
rzeczywiste.
3
2. Opis i schemat urządzenia pomiarowego.
Rys. 1 – Schemat układu pomiarowego
Wygenerowany przez czujnik sygnał sinusoidalny po przejściu na wał jest prostowany oraz
wzmacniany. Po przejściu przez mostek pomiarowy jest ponownie wzmacniany i trafia do
przetwornika U/F. Po wyjściu z wału sygnał jest ponownie zamieniany na napięciowy, który trafia
do komputera gdzie wartość napięcia przetwarzana jest na wartość momentu skręcającego i
wyświetlana na monitorze komputera.
3. Histogram momentu obrotowego
Zakres pomiarowy momentu na wale obejmował wartości od -500 do 500 Nm.
Szerokość klasy momentu wynosi ∆T=25 Nm. Okres próbkowania ∆t=0,1 s.
Cały zakres momentu obrotowego (z wartościami ujemnymi):
4
Rys. 2 – Histogram gęstości momentu obrotowego
5
Dodatni zakres momentu obrotowego:
Rys. 3 – Gęstość momentu obrotowego po odrzuceniu ujemnych wartości momentu
Tabela 1 – Dane obliczeniowe gęstości momentu obrotowego dla dodatnich wartości momentu
Klasa
Wartość Momentu Ti Liczność li g
Ti
T
mi
20
0
1466
0,10
0
21
25
1624
0,11
3
22
50
3821
0,25
13
23
75
3302
0,22
16
24
100
1716
0,11
11
25
125
1279
0,08
11
26
150
882
0,06
9
27
175
421
0,03
5
28
200
197
0,01
3
29
225
135
0,01
2
30
250
114
0,01
2
31
275
62
0,00
1
32
300
24
0,00
0
33
325
17
0,00
0
34
350
14
0,00
0
35
375
9
0,00
0
36
400
12
0,00
0
37
425
2
0,00
0
38
450
0
0,00
0
39
475
0
0,00
0
40
500
0
0,00
0
suma N:
15097
77
6
Dzięki znajomości powyższych danych obliczono:
-średni moment działający na wał
-łączny czas pomiaru
Tabela 2 – zestawienie wyników dot. gęstości momentu obr.
4. Prędkość samochodu w czasie pomiarów.
Zakres pomiarowy prędkości obejmował wartości od 0 do 100 km/h. Szerokość klasy
momentu wynosi ∆V=2,5 km/h. Okres próbkowania ∆t=0,1 s.
Rys. 4 – Gęstość prędkości samochodu podczas badań
Wielkość
Wartość
Jednostka
delta t
0,25
s
śr. Tm (suma Tmi)
77
Nm
czas pom. (N*delta t)
3774
s
7
Na podstawie danych obliczono:
-średnią prędkość samochodu
-średnią prędkość obrotową
-średnią moc
Tabela 3 – zestawienie wyników dot. prędkości obrotowej, jazdy oraz mocy
5. Widmo momentu obrotowego dla drogi pomiarowej.
Tabela 4 – dane obliczeniowe do widma momentu obr. dla drogi pomiarowej
Wielkość
Wartość
Jednostka
ig
4,11 -
śr. V
64 km/h
rd
0,314 m
n
m
2218 obr/min
P
m
18 kW
Wartość Momentu Ti
Liczność li
Liczności
skumulowane
log(lk)
0
1466
15097
4,18
25
1624
13631
4,13
50
3821
12007
4,08
75
3302
8186
3,91
100
1716
4884
3,69
125
1279
3168
3,50
150
882
1889
3,28
175
421
1007
3,00
200
197
586
2,77
225
135
389
2,59
250
114
254
2,40
275
62
140
2,15
300
24
78
1,89
325
17
54
1,73
350
14
37
1,57
375
9
23
1,36
400
12
14
1,15
425
2
2
0,30
8
Rys. 5 – Widmo momentu dla drogi pomiarowej
6. Widmo momentu obrotowego dla drogi eksploatacyjnej 200 000 km.
Tabela 5 – dane do obliczeń widma momentu dla drogi eksploatacyjnej
Wartość Momentu Ti Liczność li
Liczności
skumulowane
momentu lk*M
log(lk)*M
0
1466
5024963
6,7
25
1624
4537012
6,7
50
3821
3996472
6,6
75
3302
2724670
6,4
100
1716
1625616
6,2
125
1279
1054453
6,0
150
882
628745
5,8
175
421
335175
5,5
200
197
195047
5,3
225
135
129477
5,1
250
114
84543
4,9
275
62
46598
4,7
300
24
25962
4,4
325
17
17974
4,3
350
14
12315
4,1
375
9
7655
3,9
400
12
4660
3,7
425
2
666
2,8
84
,
332
K
S
L
M
p
9
Rys. 6 – widmo momentu dla drogi eksploatacyjnej.
Po naniesieniu bloków obciążeń równoważnych:
Rys. 7 – widmo momentu z naniesionymi blokami obciążeń
Prędkości obrotowe dla każdego ze stopni:
k
m
k
T
P
n
9550
11
,
1
1
*
m
T
T
I
10
Współczynnik intensyfikacji obciążeń:
Czas trwania poszczególnych bloków: t
k
= Δt*l
i
Tabela 6 – Czas realizacji poszczególnych stopni (bloków)
Sumaryczny czas realizacji 8 stopni: Σt
k
=149,26 h
Czas badań:
Po przeliczeniu na doby (praca 24h/dobę) t
b
= 124 dni 9h
7. Wnioski
1. Po przeniesieniu liczności dla ujemnych wartości momentu (rys. 3), które
negatywnie wpłynęły by na wyniki obliczeń stworzono wykres gęstości momentu
obrotowego uwzględniając tylko jego dodatnie wartości (wartości liczności dla
momentów ujemnych zostały symetrycznie względem osi rzędnych dodane do
odpowiadających im wartości mom. obr.). Z tabeli 2 odczytujemy, iż średnia
wartości momentu działająca na wał napędowy podczas pomiarów to 77 Nm.
2. Średnia prędkość jazdy poczad pomiarów to 64 km/h, średnia prędkość obrotowa
to 2218 obr/min, a średnia moc 18 kW (tabela 4).
3. Z obliczeń przed intensyfikacją wynika, iż badany wał napędowy musiałby zostać
poddany ciągłej pracy przez 124 dni i 9 godzin, aby jego stan techniczny
odpowiadałby przebiegowi 200 tysięcy kilometrów.
przed intensyfikacja
Numer
stopnia k
Moment
stopnia Tk
Prędkość obr.
Nk
Liczność klas li Czas tk [h]
1
450
378
661
0,02
2
425
400
3910
0,11
3
410
415
8679
0,24
4
360
473
17025
0,47
5
310
549
28684
0,80
6
250
681
302447
8,40
7
175
972
1319363
36,65
8
100
1702
3692509
102,57
h
t
K
t
k
b
15
,
2985
Document Outline