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







