tmm-lab

- 13 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

Експериментальна установка ТММ-2 (рисунок 2) включає електродвигун

(1) АОЛ 31-4 потужністю 0.6 кВт, з номінальною кутовою швидкістю

ωn = 157 радс, ремінну передачу (2) з передаточним відношенням 2.4 та 4,

маховик (3), синусний важільний механізм (4) з ходом повзуна 100мм, навантажувальний пристрій компресорного типу з дроселем (5).

Рисунок 2. Схема експериментальної установки

Рисунок 3. Датчик кутових переміщень

Датчик кутових переміщень (рисунок 3) включає диск з зубцями, який обертається, та магніт з обмоткою. При обертанні диску зубці проходять поряд з полюсами магнітів при цьому в обмотці індукується струм, який поступав потім на реєструючий пристрій.

Кафедра теоретичної і прикладної механіки

v(t )

s(t )

- 14 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

Датчик лінійних переміщень включає котушку з двома обмотками, закріплену на корпусі та залізне осердя, закріплене на кулісі синусного механізму.

До однієї котушки підводиться

Рисунок 4. Датчик лінійних переміщень

змінний струм. При вході осердя всередину котушки (рисунок 4) в другій обмотці з’являється струм, який пропорційний довжині осердя, що знаходиться в котушці.

Датчик лінійних швидкостей включає постійний магніт (рисунок 5), закріплений на кулісі, та котушку з осердям, закріплену на корпусі.

При переміщенні магніту відносно обмотки в останній буде виникати

Рисунок 5. Датчик лінійних швидкостей електрорухома сила, пропорційна

швидкості.

Сигнали з датчиків лінійних переміщень та лінійних швидкостей подаються на записуючий пристрій, де фіксуються на паперовій стрічці (рисунок 6).

Для одержаних діаграм та (рисунок 6) можемо визначити масш-

таби

t = tn , (7) t

де tn – час одного періоду.

Чернігівський державний технологічний університет

- 15 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

Рисунок 6. Діаграми

При швидкості руху паперової стрічки 100

мм

, µ

= 0.01 с

.

с

t

мм

0,1 м

µS

=

,

(8)

h

мм

0,1

м

µv

=

,

(9)

Fv

µt

с мм

де F (мм2 )

площа розташована між віссю абсцис і кривою діаграми

v

швидкості в інтервалі ϕ = 0 до ϕ = π .

Користуючись методом графічного диференціювання, можемо побудува-

ти графік w , для якого масштаб

µ

v

м

µ

=

.

(10)

w

µ

H

t

с2 мм

Кафедра теоретичної і прикладної механіки

- 16 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

Порядок виконання роботи.

1.Ознайомтесь з експериментальною установкою.

2.Користуючись послугами лаборанта, дотримуючись правил техніки безпеки, записати на фіксуючий пристрій лінійні переміщення та швидкість куліси.

3.Визначити масштаби.

4.Користуючись методом графічного диференціювання побудувати діаг-

раму w(t ) і визначити її масштаб µw .

5.Визначити максимальні значення vmax та wmax на діаграмах.

6.Підрахувати при ωn = 157 радс по (4 ) і (6) найбільші значення швидкості та прискорення.

7.Співставити значення vmax та wmax одержані експериментально та тео-

ретично.

Чернігівський державний технологічний університет

- 17 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

ВИМІРЮВАННЯ ЛІНІЙНИХ ПЕРЕМІЩЕНЬ, ШВИДКОСТЕЙ ТА ПРИСКОРЕНЬ КУЛІСИ СИНУСНОГО МЕХАНІЗМА

1.Мета роботи.

2.Теоретичне обґрунтування.

3.Характеристика експериментальної установки ТММ-2.

4.Методика проведення.

5.Експериментальні дані.

6.Обробка і аналіз одержаних результатів.

7.Підсумки.

Кафедра теоретичної і прикладної механіки

- 18 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ЗВЕДЕНОЇ

МАСИ ПЛОСКИХ МЕХАНІЗМІВ

Чернігівський державний технологічний університет

- 19 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

Мета роботи: експериментальне визначення залежності зведеної маси

mЗВ від кута повороту кривошипа.

Обладнання та інструмент: набір установок ТММ-46, лінійка, мікрокалькулятор.

Кожна: окремо взята ланка механізму, має постійну масу та момент інерції відносно своїх осей. При динамічному дослідженні приводу визначається його модель. Згідно цієї моделі замість усього механізму розглядається так звана зведена маса, на яку діє зведений момент сил. Зведена маса залежить від положення вхідної ланки і може бути визначена за формулою

v

2

ω

2

n

n

m

= ∑m

S i

+ ∑J

i

,

(1)

ЗВ

S i

i

i =0

vЗВ

i =0

ωЗВ

або у вигляді зведеного моменту інерції

				v		2
		n
J		= ∑m		S i
	ЗВ
		i
		i =0		ωЗВ

n

+ ∑ J

i =0

		ωi	2
			,	(2)
S i
		ωЗВ

Експериментальна установка ТММ-46 представляє собою важільний механізм, кривошип, що з'єднаний з маятником, який розташований поміж двох пружин (рисунок 1). Маятник може бути закріплений на кривошипі за допомогою фіксуючого гвинта 1 в різних положеннях. Виведений з положення рівноваги за допомогою ексцентрика 2 та двигуна 3 маятник у сукупності з кривошипом здійснює коливальний рух з невеликою амплітудою.

Разом з кривошипом здійснює вимушені коливання весь важільний меха-

нізм.

Кафедра теоретичної і прикладної механіки

- 20 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

Рисунок 1. Схема експериментальної установки

За допомогою системи регулювання 4 система вводиться в резонанс. Кількість обертів двигуна при резонансі фіксується за допомогою тахогенератора 5 та міліамперметра 6. На рисунку 1 зображена експериментальна установка з шарнірним 4-ланковим механізмом. В роботі також використовуються установки з кривошипно-повзунковим та кулісним механізмами (рисунок 2).

Рисунок 2. Схеми механізмів

Якщо відома частота обертання ротора двигуна при резонансі n0 (об/хв),

тоді період

T =	60	,	(3)
0	n0

З рівняння моногармонічного осцилятора при відомих значеннях коефіцієнтів жорсткості

Чернігівський державний технологічний університет

- 21 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

		=	T 2	(C + C	)
m			0	1 2		.	(4)
	ЗВ			4π 2

Послідовність виконання.

1.За допомогою гвинта 1 зафіксувати положення кривошипа при ϕ = 0 .

2.За допомогою системи регулювання дати двигуну найбільші оберти.

3.Поступово зменшуючи оберти двигуна завести систему в резонанс.

4.З міліамперметра 6 зняти показники та по тарувальному графіку одер-

жати значення n0 . Занести n0 до протоколу.

5. Послідовно фіксуючи положення кривошипа при ϕ = 300 ,600...3300 ,

повторити експеримент.

6. Обробити дані експерименту, накреслити графік mЗВ (ϕ ). Виділити по-

стійне значення m0 .

Кожен студент повинен мати в протоколі графіки для трьох механізмів і провести їх співставлення.

Кафедра теоретичної і прикладної механіки

- 22 -

ТММ. Методичні вказівки до лабораторних занять

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ЗВЕДЕНОЇ МАСИ ПЛОСКИХ МЕХАНІЗМІВ

1.Мета роботи.

2.Теоретичне обґрунтування.

3.Характеристика експериментальної установки.

4.Методика проведення.

5.

Таблиця 1. Експериментальні дані.

ϕ				град.	00	300	600	900	1200	1500	1800	2100	2400	2700	3000	3300
U ТГ				мВ
n0				об./хв.
T0	=	60		с
		n0
mЗВ				кг
m0				кг

6.Обробка і аналіз результатів (три графіки mЗВ ).

7.Підсумки.

Чернігівський державний технологічний університет