POLITECHNIKA POZNAŃSKA
POMIARY WIELKOŚCI MECHANICZNYCH ĆWICZENIE nr 4 TEMAT: Pomiary prędkości zmiennych w czasie na przykładzie sprzęgła przegubu krzyżakowego
ROK AKADEMICKI: 2012/2013 WYDZIAŁ: MRIT KIERUNEK: TRANSPORT RODZAJ STUDIÓW: stacjonarne NR GRUPY: T3

1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest pomiar prędkości zmiennych w czasie na przykładzie sprzęgła przegubowego krzyżowego.

2. Zadania:

Zadanie I
Wykorzystując stanowisko modelowe przegubu krzyżakowego, którego wałki wyposażone są w kątomierze, wyznaczyć zależność kąta obrotu γ wałka napędzanego od kąta obrotu α wałka napędzającego, dla kąta przemieszczenia osi wałków β= 45˚.

Sporządzić wykresy:

γ = f(α)

α- γ= f(α)

Zadanie II

Dla sprzęgła przegubowego krzyżakowego asynchronicznego, dla zadanych kątów β wyznaczyć na drodze teoretycznej i eksperymentalnej: - zmianę prędkości obrotowej n₂ wałka napędzanego w funkcji kąta obrotu α wałka napędzającego:

n₂=f(α)

- prędkości ekstremalne wałka napędzanego n_2min i n_2max ,

- współczynniki nierównomierności biegu:

Gdzie: - prędkość obrotowa wałka napędzającego w [obr/min]

Pomiary wykonane zostały dla trzech kątów przemieszczenia osi wałków:

β =40˚ , β =20˚ i β =10˚

oraz dla trzech różnych prędkości obrotowych n₁ wałka napędzającego:

n₁ = 50 , n₁ =35 i n₁ =15 [obr/min]

Stanowisko pomiarowe:

Zadanie III

Sprawdzić eksperymentalnie, czy dla sprzęgła synchronicznego (oba wały mają jednakową prędkość kątową) – posiadającego dwa przeguby krzyżakowe i wałek pośredni – współczynnik nierównomierności biegu δ=0?

Założenia:

- równość kątów β₁=β₂

- widełki wałka pośredniego w jednej płaszczyźnie

3. Wyniki pomiarów i obliczenia:

Zadanie I

Tabela zależności kąta obrotu ɣ wałka napędzanego od kąta obrotu α wałka napędzającego, dla kąta przemieszczenia osi wałków β=45°

Wałek napędzający α [°]	Wałek napędzany γ [°]	α-γ
0	0	0
15	13	2
30	23	7
45	36	9
60	51	9
75	68	7
90	92	-2
105	113	-8
120	130	-10
135	146	-11
150	159	-9
165	171	-6
180	182	-2
195	192	3
210	203	7
225	216	9
240	233	7
255	250	5
270	272	2
285	291	-6
300	312	-12
315	326	-11
330	339	-9
345	350	-5
360	360	0

Zadanie II

Kąt przemieszczenia wału napędzanego β	prędkość średnia wału napędzającego n1 obr/min	prędkość obrotowa n2 wału napędzanego obr/min	współczynnik nierównomierności biegu δ
		rzeczywista	teoretyczna
		N2max	N2min
40	około 50	67,41	33,70
20		51,85	43,70
10		51,11	44,94
40	około 35	46,67	25,50
20		38,89	32,59
10		37,41	32,96
40	około 15	24,81	11,48
20		22,59	13,70
10		25,93	14,81

Tabela wartości dla sprzęgła przegubowego krzyżakowego asynchronicznego, dla zadanych katów, wyznaczone na drodze teoretycznej i eksperymentalnej.

Charakterystyki

4. Wnioski

W zadaniu I z analizy badanego modelu wynika, ze kąt obrotu wałka napędzającego różni się od kąta wałka napędzanego, co przedstawia wykres. Jest to zależność sinusoidalna
W zadaniu II wraz ze wzrostem kąta przemieszczenia osi wałków β współczynnik nierównomierności biegu wzrasta, jednocześnie prędkość obrotowa n_2max wzrasta a n_2min maleje.

W zadaniu III mieliśmy udowadnialiśmy, że dla sprzęgła synchronicznego, wartość współczynnika nierównomierności biegu jest równy zero (δ=0). Zadanie odbywało się w tych samych warunkach co zadanie II i przebiegało przy pomocy komputera. Dzięki tej symulacji mogliśmy zaobserwować, że teoretyczna wartość tego współczynnika jest zerowa, jednak rzeczywiste obliczenia pokazywały niewielkie odchylenia od tej wartości. Może być spowodowany niedokładnością układów pomiarowych lub występującymi luzami lub zakłóceniami we współpracujących przegubów krzyżakowych i wałka pośredniego.