Politechnika Warszawska

Wydział SIMR

gr.2.3

zespół A

Laboratorium podstaw automatyki i teorii maszyn

Ćwiczenie: Analiza kinematyczna mechanizmu krzywkowego.

Damian Deska

Paweł Gębal

Piotr Owerczuk

Michał Danielewski

Tomasz Komor

Paweł Urban

Andrzej Mazurczak

Zbigniew Dębski

Rok akademicki 2009/2010

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie analizy kinematycznej płaskiego mechanizmu krzywkowego, tj. określenie przebiegu przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia popychacza w funkcji kąta obrotu krzywki. W ćwiczeniu zastosowano metodę analityczną oraz metodę różniczkowania graficznego.

2.Wstęp

MECHANIZM KRZYWKOWY. Mechanizmem krzywkowym nazywamy mechanizm składający się z krzywki wykonującej zwykle ruch obrotowy i popychacza wykonującego zwykle ruch posuwisto-zwrotny rzadziej wahadłowy. M.K. są płaskimi mechanizmami 4 klasy. M.K. używane są zwykle w procesach sterowania (rozrząd). M.K. umożliwiają zamianę ruchu obrotowego krzywki na inny rodzaj ruchu. Wadą M.K. jest ich brak odporności na duże obciążenia i udary które mogą doprowadzić do przedwczesnego zużycia M.K.Rodzaje popychaczy: ostrzowy, rolkowy, talerzykowy, grzybkowy, wahadłowy.Popychacz może być umieszczony na osi obrotu krzywki lub mimośrodowo w stosunku do niej.

3. Przebieg ćwiczenia

W ćwiczeniu badaliśmy 3 krzywki, dwie mimośrodowe z popychaczami: talerzykowym i rolkowym, oraz krzywkę styczną. Najpierw przy użyciu rejestratora dokonaliśmy analizy a następnie wydruku wykresu przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia tych 3 krzywek. Następnie badaliśmy krzywkę talerzykową przy pomocu czujnika, mierząc wznios popychacza w zakresie pełnego obrotu przy skoku co 10°. Wyniki pomiarów posłużyły nam do wykonania analizy mechanizmu krzywkowego metodą wykresów czasowych.

4. Schemat stanowiska

1. Silnik prądu stałego.

2. Przekładnia pasowa.

3. Tarcza.

4. Fotokomórka.

5. Wałek.

6. Krzywka mimośrodowa.

7. Krzywka styczna.

8. Popychacz talerzykowy.

9. Popychacz rolkowy.

10. Korba.

11. Tarcza z podziałką kątową.

12. Czujniki zegarowe.

13. Czujnik indukcyjny.

14. Przystawka pomiarowa.

15. Komputer.

5. Metoda wykresów czasowych, krzywka talerzykowa.

Zamieszczam tabelę otrzymanych wyników a wykresy załączam wykonane na papierze milimetrowym.

kąt [stopnie]	wznios [*0.01mm]
10	18
20	39
30	72
40	105
50	147
60	191
70	249
80	298
90	360
100	406
110	456
120	499
130	537
140	564
150	586
160	600
170	604
180	600
190	587
200	560
210	528
220	497
230	454
240	408
250	356
260	302
270	244
280	191
290	150
300	110
310	71
320	42
330	16
340	4
350	0
360	5

6.Metoda analityczna, krzywka talerzykowa.

Wykresy otrzymane zostały przy pomocy programu excel.

Wzory wykorzystane do obliczeń:

y=esinφ+R

v=eωcosφ

p= -eω²sinφ

6. Wykresy otrzymane z rejestatora.

Załączam do sprawozdania.

7. Wnioski.

Wyniki otrzymane z metody wykresów czasowych oraz metody analitycznej dają podobne rezultaty. W obu przypadkach wznios popychacza wynosi ok.6mm, co pozwala sądzić, iż pomiary zostały dobrze wykonane. Metoda różniczkowania graficznego obarczona jest błędem kreślenia,przez co wykresy otrzymane jedną i drugą metodą nieznacznie się różnią. Szczególnie widoczne jest to w przypadku wykresu przyspieszenia, gdyż błędy przy wykonowaniu wykresu prędkości zostają powielone, do czego dochodzą blędy rysowania wykresu przyspieszeń. Być może problem rozwiązałoby przyjęcie innej liczby przedziałów. W przypadku wykresów z rejestratora widoczne zwłaszcza dla przyspieszenia odchylenia od sinusoidy, wynika zapewne ze zużycia powierzchni krzywki. Wykres przemieszczenia i prędkości natomiast zachowuje kształt sinusoidy.

---