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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



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Wy 、平均角速度ωm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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