Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
metodichka_TVP.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
16.08.2019
Размер:
1.32 Mб
Скачать

Лабораторна робота №3 визначення лінійної швидкості точок та кінетичної енергії обертових частин установки.

Мета роботи:

1. Ознайомитися з методами визначення лінійної швидкості точок та кінетичної енергії деталей, що знаходяться в обертовому русі.

2. Встановити залежність кінетичної енергії якоря електродвигуна від його моменту інерції та кутової швидкості .

3. Виробити навички використання оптичного та індукційного перетворювачів для визначення кінетичних та енергетичних характеристик обертових частин установки.

Обладнання:

Лабораторна установка для вимірювання параметрів обертального руху, лінійка, штангельциркуль.

Теоретичні відомості:

Кінетична енергія обертових деталей, пристроїв та агрегатів , а також лінійна швидкість точок, які лежать на деякій відстані від осі обертання є важливими характеристиками досліджуваного об’єкта та визначають його технологічні можливості.

Обертальний рух твердого тіла характеризується окрім кутової швидкості лінійною швидкістю ,точки Аі , яка знаходиться на відстані Ri від осі обертання (див. рис. 9). Ці величини зв’язані співвідношенням:

(3.1)

Рисунок 9. Визначення лінійної швидкості точки Аі , що знаходиться на ободі диска.

Кінетична енергія обертального руху рухомої частини установки визначається із співвідношення:

(3.2)

де – сума моментів інерції деталей рухомої частини установки відносно осі обертання.

Деталі рухомої частини установки зображені на рисунку 10.

Рисунок 10. Деталі рухомої частини установки:

1 –диск з отворами, що обертається; 2 – фланці карданної муфти;

3 – вал, на якому закріплений диск, що обертається;

4 – якір електродвигуна; 5 – феромагнітний диск.

Момент інерції суцільного циліндра , що має масу m, та та радіус R визначається із співвідношення:

(3.3)

Момент інерції труби, що має зовнішній радіус R2, і внутрішній R1 , визначається із співвідношення.

(3.4)

У випадку, якщо на деталі, що обертається навколо осі є додаткові елементи або отвори, для визначення сумарного моменту інерції необхідно до відомого моменту інерції деталі Jво відносно осі обертання додати або відняти момент інерції додаткового елемента або отвору Jдо відносно цієї ж осі:

(3.5)

Якщо момент інерції додаткового елемента деталі відносно осі, яка проходить через його центр маси Jдс відомий або легко обрахувується, для визначення моменту інерції цього елемента відносно осі, яка проходить через вісь обертання Jд0 деталі необхідно скористатись теоремою Штейнера:

(3.6)

де момент інерції додаткового елемента відносно осі, що паралельна осі обертання деталі і проходить через його центр мас додаткового елемента;

маса цього елемента;

відстань між осями;

Маса деталей, які виготовлені із алюмінію (деталі 1, 2, див. рис.10) та заліза (деталі 3, 4, див. рис. 10) визначаються із співвідношення:

(3.7)

де густина речовини, з якої виготовлена деталь:

Обрахувавши масу та момент інерції деталей, легко визначити сумарний момент інерції рухомої частини установки та її кінетичну енергію із співвідношень 3.3 – 3.7.

, (3.8)

Дані обрахунків занести в табл. 3.

Таблиця 3. Дані для визначення кінетичних та енергетичних характеристик обертових частин установки.

Параметри

обертового →

руху

Ri, м

, рад/с

, м/с

m1,кг

j1, кг·м2

m2,кг

j2, кг·м2

m3,кг

j3, кг·м2

m4, кг

j4, кг·м2

m5, кг

j5, кг·м2

m6,кг

J6, кг·м2

J, кг·м2

Т, Дж

Положення ↓

перемикача S1

1

2

3

4

Хід роботи:

  1. Визначити деталі лабораторної установки які знаходяться в обертальному русі.

  2. Визначити за вказівкою викладача точку на диску та її радіус для обрахунку лінійної швидкості.

  3. Обрахувати лінійну швидкість обраної точки для чотирьох положень перемикача швидкості S1: (середнє значення кутової швидкості для обрахунку взяти з таблиць до лабораторної роботи №1 або №2).

  4. Обрахувати моменти інерції деталей рухомої частини установки та сумарний момент інерції.

  5. Обрахувати кінетичну енергію рухомої частини установки для виміряних чотирьох значень кутової швидкості (середні значення кутової швидкості для обрахунку взяти з вказаних вище таблиць).

  6. Результати обрахунків занести до таблиці 3.

  7. Оцінити похибки розрахунків.

Контрольні питання.

  1. Обґрунтуйте потребу обрахунків лінійної швидкості точок, які знаходяться на поверхні тіл, що обертаються.

  2. Поясніть вплив величини моменту інерції ротора електродвигуна на його робочі характеристики.

  3. Назвіть та поясніть методи визначення моменту інерції якоря електродвигуна та деталей, що обертаються.

  4. Поясніть, як впливають кутова швидкість та величина моменту інерції на кінетичну енергію обертової частини установки.

  5. Назвіть одиниці вимірювання лінійної та кутової швидкості, моменту інерції, кінетичної енергії тіла, що обертається.

  6. Вкажіть заходи для забезпечення безпеки життєдіяльності обслуговуючого персоналу електроприводу.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]