zespół:
(A,B,C,D)
UN
SiMR
grupa: 3.
Studia inżynierskie dzienne
R. akad.:
2014/2015
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
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
Ig  przełożenie główne  4,11
Rd  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.
2
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):
3
Rys. 2  Histogram gęstości momentu obrotowego
4
Dodatni zakres momentu obrotowego:
Rys. 3  Gęstość momentu obrotowego po odrzuceniu ujemnych wartości momentu
Klasa Wartość Momentu Ti Liczność li gTi Tmi
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
Tabela 1  Dane obliczeniowe gęstości momentu obrotowego dla dodatnich wartości momentu
5
Dzięki znajomości powyższych danych obliczono:
-średni moment działający na wał
-łączny czas pomiaru
Wielkość Wartość Jednostka
delta t 0,25 s
śr. Tm (suma Tmi) 77 Nm
czas pom. (N*delta t) 3774 s
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
6
Na podstawie danych obliczono:
-średnią prędkość samochodu
-średnią prędkość obrotową
-średnią moc
Wielkość Wartość Jednostka
ig 4,11 -
śr. V 64 km/h
rd 0,314 m
nm 2218 obr/min
Pm 18 kW
Tabela 3  zestawienie wyników dot. prędkości obrotowej, jazdy oraz mocy
5. Widmo momentu obrotowego dla drogi pomiarowej.
Liczności
Wartość Momentu Ti Liczność li log(lk)
skumulowane
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
Tabela 4  dane obliczeniowe do widma momentu obr. dla drogi pomiarowej
7
Rys. 5  Widmo momentu dla drogi pomiarowej
6. Widmo momentu obrotowego dla drogi eksploatacyjnej 200 000 km.
L
M =� =� 332,84
S �� K
p
Wartość Momentu Ti Liczność li Liczności log(lk)*M
skumulowane
momentu 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
Tabela 5  dane do obliczeń widma momentu dla drogi eksploatacyjnej
8
Rys. 6  widmo momentu dla drogi eksploatacyjnej.
Po naniesieniu bloków obciążeń równoważnych:
Rys. 7  widmo momentu z naniesionymi blokami obciążeń
Pm
nk =� 9550
Prędkości obrotowe dla każdego ze stopni:
Tk
1
T
ć� ��m =�1,11
I =� 9
�� ��
*
T
Ł� ł�
Współczynnik intensyfikacji obciążeń:
Czas trwania poszczególnych bloków: tk = "t*li
przed intensyfikacja
Numer Moment Prędkość obr. Liczność klas li Czas tk [h]
stopnia k stopnia Tk Nk
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
Tabela 6  Czas realizacji poszczególnych stopni (bloków)
Sumaryczny czas realizacji 8 stopni: Łtk=149,26 h
Czas badań: tb =� K �� =� 2985,15h
��tk
Po przeliczeniu na doby (praca 24h/dobę) tb = 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.
10