動力學(xué)飛輪調(diào)速創(chuàng)新組合實驗臺,機械系統(tǒng)動力學(xué)飛輪實訓(xùn)臺
2020-09-06 12:56動力學(xué)是理論力學(xué)的一個分支學(xué)科，它主要研究作用于物體的力與物體運動的關(guān)系。動力學(xué)的研究對象是運動速度遠(yuǎn)小于光速的宏觀物體。動力學(xué)是物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ),也是許多工程學(xué)科的基礎(chǔ),許多數(shù)學(xué)上的進展也常與解決動力學(xué)問題有關(guān)，所以數(shù)學(xué)家對動力學(xué)有著濃厚的興趣。
機械系統(tǒng)動力學(xué)飛輪調(diào)速創(chuàng)新組合實驗臺采用工程應(yīng)用中飛輪調(diào)速最典型的小型沖床結(jié)構(gòu)為實驗對象，并對其中部件作了創(chuàng)新設(shè)計，設(shè)計成沖壓力、飛輪慣量可調(diào)、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(gòu)結(jié)構(gòu)形式，將實驗臺由沖床結(jié)構(gòu)實驗臺轉(zhuǎn)換為壓力機結(jié)構(gòu)實驗臺，工作阻力形式從沖擊力模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機組中曲軸轉(zhuǎn)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(xué)問題。
實驗內(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)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(jié)果進行比較分析，進而掌握周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法和設(shè)計指標(biāo)。利用實驗數(shù)據(jù)計算飛輪的等效轉(zhuǎn)動慣量，掌握飛輪的設(shè)計方法設(shè)計飛輪。
4） 曲柄滑塊運動學(xué)分析實驗；
功能及特點：
（1）實驗臺采用工程應(yīng)用中飛輪調(diào)速最典型的小型沖床的結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)實驗臺轉(zhuǎn)換為壓力機結(jié)構(gòu)實驗臺，工作阻力形式從沖擊力模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機組中曲軸轉(zhuǎn)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(diào)速的基本參數(shù)之一等效阻力矩大小。
（3）裝有電機轉(zhuǎn)矩及工作沖壓阻力傳感器：實驗臺上裝有電機轉(zhuǎn)矩傳感器和沖壓力（工作載荷）傳感器，通過電機轉(zhuǎn)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(qū)動力矩變化規(guī)律及相關(guān)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(guān)參數(shù)。求出最大盈虧功Wη 。
（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ωmax 、最小角速度ωmin、平均角速度ωm及回轉(zhuǎn)不勻率δ值。
（6）實驗臺上飛輪設(shè)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Wy 、平均角速度ωm及回轉(zhuǎn)不勻率δ要求，選擇或設(shè)計制作不同等效轉(zhuǎn)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(shè)計成電機功率可變，并且裝有電機轉(zhuǎn)矩傳感器。通過電機轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律及相關(guān)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(xué)分析研究。；
主要技術(shù)參數(shù)：
（1） 沖壓力傳感器量程：0～5000N 精度：0.05％
（2） 電機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速：1400r/min
（6） 電 源：220V交流/50HZ
（7） 外形尺寸：860×600×1100mm
（8） 重 量：90kg
DB-LG10 機械系統(tǒng)動力學(xué)飛輪調(diào)速創(chuàng)新組合實驗臺
（帶微機接口、含軟件）
（帶微機接口、含軟件）
機械系統(tǒng)動力學(xué)飛輪調(diào)速創(chuàng)新組合實驗臺采用工程應(yīng)用中飛輪調(diào)速最典型的小型沖床結(jié)構(gòu)為實驗對象，并對其中部件作了創(chuàng)新設(shè)計，設(shè)計成沖壓力、飛輪慣量可調(diào)、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(gòu)結(jié)構(gòu)形式，將實驗臺由沖床結(jié)構(gòu)實驗臺轉(zhuǎn)換為壓力機結(jié)構(gòu)實驗臺，工作阻力形式從沖擊力模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機組中曲軸轉(zhuǎn)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(xué)問題。
實驗內(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)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(jié)果進行比較分析，進而掌握周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法和設(shè)計指標(biāo)。利用實驗數(shù)據(jù)計算飛輪的等效轉(zhuǎn)動慣量，掌握飛輪的設(shè)計方法設(shè)計飛輪。
4） 曲柄滑塊運動學(xué)分析實驗；
功能及特點：
（1）實驗臺采用工程應(yīng)用中飛輪調(diào)速最典型的小型沖床的結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)實驗臺轉(zhuǎn)換為壓力機結(jié)構(gòu)實驗臺，工作阻力形式從沖擊力模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機組中曲軸轉(zhuǎn)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(diào)速的基本參數(shù)之一等效阻力矩大小。
（3）裝有電機轉(zhuǎn)矩及工作沖壓阻力傳感器：實驗臺上裝有電機轉(zhuǎn)矩傳感器和沖壓力（工作載荷）傳感器，通過電機轉(zhuǎn)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(qū)動力矩變化規(guī)律及相關(guān)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(guān)參數(shù)。求出最大盈虧功Wη 。
（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ωmax 、最小角速度ωmin、平均角速度ωm及回轉(zhuǎn)不勻率δ值。
（6）實驗臺上飛輪設(shè)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Wy 、平均角速度ωm及回轉(zhuǎn)不勻率δ要求，選擇或設(shè)計制作不同等效轉(zhuǎn)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(shè)計成電機功率可變，并且裝有電機轉(zhuǎn)矩傳感器。通過電機轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律及相關(guān)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(xué)分析研究。；
主要技術(shù)參數(shù)：
（1） 沖壓力傳感器量程：0～5000N 精度：0.05％
（2） 電機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速：1400r/min
（6） 電 源：220V交流/50HZ
（7） 外形尺寸：860×600×1100mm
（8） 重 量：90kg