Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z Teorii Maszyn i Mechanizmów
ĆWICZENIE NR ...
PRZYBLIŻONE WYZNACZANIE MASOWEGO MOMENTU
BEZWA
ADNOŚCI KORBOWODU SILNIKA SPALINOWEGO
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest określenie masowego momentu bezwładności korbowodu
względem osi równoległej do osi otworów i przechodzącej przez środek masy
metodą przybliżoną.
2. Zależności obowiązujące w metodzie przybliżonej
W obliczeniach masowych momentów bezwładności brył o złożonych geometrycznie
kształtach dokonuje się zastąpienia ich opisanymi na nich symetrycznymi bryłami o
równomiernym rozkładzie masy, dla których znane są analityczne zależności na
masowe momenty bezwładności. Popełniany podczas takiego postępowania błąd
może wynosić ą� 50%.
Poniżej zestawiono regularne bryły stosowane do opisu złożonych geometrycznie
struktur wraz z obowiązującymi dla nich zależnościami na masowe momenty
bezwładności.
Laboratorium Teorii Maszyn i Mechanizmów
Bielsko-Biała 2011
oprracowałł Arrkadiiusz Trrąbka
opracował Arkadiusz Trąbka
op acowa A kadu sz T ąbka
PRZYBLIŻONE WYZNACZANIE MASOWEGO MOMENTU BEZWA
ADNOŚCI...
2
Tab. 1. Zestawienie masowych momentów bezwładności dla prostych brył
Dla zaniedbywalnie małej grubości
pręta
Laboratorium Teorii Maszyn i Mechanizmów
Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z Teorii Maszyn i Mechanizmów
3
3. Przebieg ćwiczenia
�� Dokonać podziału korbowodu na elementarne bryły, tak jak przedstawiono na
rys. 1 i wykonać szkic korbowodu;
�� Zwymiarować szkic na podstawie pomiarów rzeczywistego korbowodu, jak
przedstawiono na rys. 2. Podczas nanoszenia wymiarów na szkic umiejętnie
zastępować rzeczywiste wymiary ich przybliżonymi wartościami, pamiętając o
konieczności uwzględnienia ewentualnych naddatków materiału lub wybrań i
otworów;
a)
b)
1
2
3
Rys. 1. Model obliczeniowy: a) obiekt rzeczywisty, b) szkic modelu obliczeniowego
Rys. 2. Sposób zwymiarowania szkicu
Laboratorium Teorii Maszyn i Mechanizmów
PRZYBLIŻONE WYZNACZANIE MASOWEGO MOMENTU BEZWA
ADNOŚCI...
4
�� Wyznaczyć objętości elementarnych brył 1, 2 i 3;
�� Obliczyć masy brył m1, m2 i m3 przyjmując, że gęstość materiału wynosi 7850
kg/m3;
�� Na podstawie zależności (1) określić odległość  a pomiędzy osią przechodzącą
przez punkt A modelu obliczeniowego, a osią równoległą przechodzącą przez
środek masy S (rys. 2);
i=�3
�� mi zi
i=�1
a =� , i =� 1,2,3 (1)
i=�3
�� mi
i=�1
�� Korzystając z zależności zamieszczonych w tabeli 1 obliczyć masowe momenty
bezwładności poszczególnych brył względem osi równoległych do Z i
przechodzących przez środki mas każdej z nich (S1, S2, S3);
�� Wyznaczyć odległości r1, r2, r3 środków mas poszczególnych brył od środka
masy całego modelu;
�� Stosując twierdzenie Steinera wyznaczyć masowy moment bezwładności
zastępczego modelu korbowodu względem osi Z poprowadzonej przez jego
środek masy S.
4. Zawartość sprawozdania
�� Cel ćwiczenia;
�� Przebieg ćwiczenia (w punktach);
�� Szkic korbowodu (z opisem);
�� Dane wejściowe do przeprowadzanego ćwiczenia;
�� Zestawienie wyników pomiarów;
�� Pełny przebieg obliczeń z podaniem wzorów oraz podstawień do wzorów;
�� Zestawienie wyników obliczeń;
�� Sporządzony w trakcie ćwiczeń protokół;
�� Wnioski, spostrzeżenia i uwagi.
Laboratorium Teorii Maszyn i Mechanizmów