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機械系統(tǒng)動力學飛輪調速創(chuàng)新組合實驗臺,機械系統(tǒng)動力學飛輪調速
2024-05-27
機械系統(tǒng)動力學飛輪調速創(chuàng)新組合實驗臺,機械系統(tǒng)動力學飛輪調速
機械系統(tǒng)動力學飛輪調速創(chuàng)新組合實驗臺
采用工程應用中飛輪調速最典型的小型沖床結構為實驗對象,并對其中部件作了創(chuàng)新設計,設計成沖壓力、飛輪慣量可調、機組工作阻力模式可變換的創(chuàng)新型組合實驗臺,使實驗測試對象可根據(jù)工作阻力模式進行變換。在實驗臺上更換幾個簡單零件即可將實驗臺改變機構結構形式,將實驗臺由沖床結構實驗臺轉換為壓力機結構實驗臺,工作阻力形式從沖擊力模式轉變?yōu)殡S機組中曲軸轉角成線性變化的壓力變化模式,并可改變沖擊力或壓力變化值。
通過測量飛輪在不同工作阻力模式狀態(tài)下的平穩(wěn)運動規(guī)律以及起動、制動特性來分析和研究機械系統(tǒng)動力學問題。
一、
實驗內容:
1、機組非工作狀態(tài)穩(wěn)定運動速度波動實驗:了解光電編碼器工作原理,掌握系統(tǒng)速度波動的測試方法,理解機組穩(wěn)定運轉時速度出現(xiàn)周期性波動的原因;
2、機組工作狀態(tài)運動速度波動實驗:熟悉機組運轉時工作阻力的測試方法,了解動載荷對機械系統(tǒng)速度波動的影響和原因;
3、機組起動、制動速度波動測試實驗
1)機組起動、制動時間測試實驗
2)機械能最大盈虧功的測試及分析計算實驗
3)機械速度波動的調節(jié)實驗:改變飛輪大小,觀察機械速度波動的變化情況,并與理論計算結果進行比較分析,進而掌握周期性速度波動的調節(jié)方法和設計指標。利用實驗數(shù)據(jù)計算飛輪的等效轉動慣量,掌握飛輪的設計方法設計飛輪。
4) 曲柄滑塊運動學分析實驗;
二、
功能及特點:
1)實驗臺采用工程應用中飛輪調速最典型的小型沖床的結構,并且機組工作阻力模式可變換:在實驗臺上更換幾個簡單零件,即可將實驗臺由沖床結構實驗臺轉換為壓力機結構實驗臺,工作阻力形式從沖擊力模式轉變?yōu)殡S機組中曲軸轉角成線性變化的壓力變化模式。
2)沖壓彈簧剛度可變,通過更換沖壓彈簧剛度可改變沖壓力(工作阻力)大小,即改變飛輪調速的基本參數(shù)之一等效阻力矩大小。
3)裝有電機轉矩及工作沖壓阻力傳感器:實驗臺上裝有電機轉矩傳感器和沖壓力(工作載荷)傳感器,通過電機轉矩傳感器和沖壓力傳感器,測量得到系統(tǒng)在工作狀態(tài)下的工作阻力矩和電機驅動力矩變化規(guī)律及相關參數(shù),計算得到系統(tǒng)等效阻力矩及機械能變化規(guī)律曲線及相關參數(shù)。求出最大盈虧功W
η
。
4)在飛輪主軸上裝有光電編碼器:可精確測量飛輪在起、止動過程中的起動和止動時間;起、制動過程中的速度波動規(guī)律曲線。
5)使用光電編碼器,可測出系統(tǒng)在穩(wěn)定運動過程中的角速度變化規(guī)律、最大角速度ω
max
、最小角速度ω
min
、平均角速度ω
m
及回轉不勻率δ值。
6)實驗臺上飛輪設計成飛輪環(huán)形式,可方便拆卸。根據(jù)所測得系統(tǒng)最大盈虧功W
y
、平均角速度ω
m
及回轉不勻率δ要求,選擇或設計制作不同等效轉動慣量的飛輪,并在實驗臺上進行試驗驗證,與理論計算值進行比較。
7)實驗臺設計成電機功率可變,并且裝有電機轉矩傳感器。通過電機轉矩變化規(guī)律及相關參數(shù)測試;系統(tǒng)起、止動時間及起、制動速度波動測試,可進行機械系統(tǒng)過渡過程的動力學分析研究。;
三、主要技術參數(shù):
1) 沖壓力傳感器量程:0~5000N 精度:0.05%
2) 電機轉矩傳感器量程:0~100N 精度:0.05%
3) 飛輪角位移傳感器:輸出電壓:0-5V 脈沖數(shù):360脈沖 /周
4) 電機額定功率:P=100W
5) 電機轉速:1400r/min
6) 電 源:220V交流/50HZ
7) 外形尺寸:860×600×1100mm
8) 重 量:90kg
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