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機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)飛輪調(diào)速創(chuàng)新組合實(shí)驗(yàn)臺,機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)飛輪調(diào)速



機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)飛輪調(diào)速創(chuàng)新組合實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jī)組工作阻力模式可變換的創(chuàng)新型組合實(shí)驗(yàn)臺，使實(shí)驗(yàn)測試對象可根據(jù)工作阻力模式進(jìn)行變換。在實(shí)驗(yàn)臺上更換幾個簡單零件即可將實(shí)驗(yàn)臺改變機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式，將實(shí)驗(yàn)臺由沖床結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺轉(zhuǎn)換為壓力機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺，工作阻力形式從沖擊力模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)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(yùn)動規(guī)律以及起動、制動特性來分析和研究機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)問題。
一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、機(jī)組非工作狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)動速度波動實(shí)驗(yàn)：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(jī)組穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時速度出現(xiàn)周期性波動的原因；
2、機(jī)組工作狀態(tài)運(yùn)動速度波動實(shí)驗(yàn)：熟悉機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時工作阻力的測試方法，了解動載荷對機(jī)械系統(tǒng)速度波動的影響和原因；
3、機(jī)組起動、制動速度波動測試實(shí)驗(yàn)
1）機(jī)組起動、制動時間測試實(shí)驗(yàn)
2）機(jī)械能最大盈虧功的測試及分析計算實(shí)驗(yàn)
3）機(jī)械速度波動的調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)：改變飛輪大小，觀察機(jī)械速度波動的變化情況，并與理論計算結(jié)果進(jìn)行比較分析，進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(yùn)動學(xué)分析實(shí)驗(yàn)；
二、功能及特點(diǎn)：
1）實(shí)驗(yàn)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(jī)組工作阻力模式可變換：在實(shí)驗(yàn)臺上更換幾個簡單零件，即可將實(shí)驗(yàn)臺由沖床結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺轉(zhuǎn)換為壓力機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺，工作阻力形式從沖擊力模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)矩及工作沖壓阻力傳感器：實(shí)驗(yàn)臺上裝有電機(jī)轉(zhuǎn)矩傳感器和沖壓力（工作載荷）傳感器，通過電機(jī)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(jī)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(jī)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(yùn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，與理論計算值進(jìn)行比較。
7）實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計成電機(jī)功率可變，并且裝有電機(jī)轉(zhuǎn)矩傳感器。通過電機(jī)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(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)過渡過程的動力學(xué)分析研究。；
三、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(jī)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(jī)額定功率：P=100W
5） 電機(jī)轉(zhuǎn)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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