Microsoft Word sprawozdanie Pyzik


Modelowaniu w Projektowaniu Maszyn
Projekt
Temat projektu: Modelowanie układu przenośnika wibracyjnego
metodami analitycznymi oraz przy użyciu
środowiska Matlab.
Dominika Damian
Gr. W-1
1. Cel i zakres projektu.
Celem projektu jest wyznaczenie równań ruchu przenośnika wibracyjnego oraz sporządzenie
do tego wykresów ruchów przy użyciu środowiska Matlab.
Zakres projektu:
schemat modelowanego przenośnika,
wyprowadzenie równań ruchu przenośnika przy pomocy metody Lagrange'a,
schemat i równania napięciowe oraz wzór na moment elektryczny silnika szeregowego,
wyznaczenie parametrów przenośnika,
kod programu Matlab zamodelowanej maszyny w której ujęte zostało: trajektoria ruchu
materiału, prędkości liniowe i kątowe materiału oraz rury, charakterystyka mechaniczna i
elektryczna silnika szeregowego,
2. Założenia i dane projektu.
Parametry maszyny:
55,8 Å› Ä™
2 ść ś
16 pakietów sprężyn po 2 sztuki (8 pakietów na stronę) o wymiarach:
98 ł ść,
16 ść,
1,2 ść.
Masa rury:
7,78 10 6,7 10 1,8 7850 4,95
gdzie:
V-objętość rury,
-gęstość materiału rury.
Współczynnik sprężystości sprężyn:
12 1,2 10
205 10 0,016 6021,98
0,098
Całkowity współczynnik sprężystości:
16 96350,4
2
Współczynnik tłumienia:
Można go obliczyć wykorzystując znajomość logarytmicznego dekrementu tłumienia.
,
2
gdzie:
ó ń
b - współczynnik tłumienia,
m - masa przenośnika,
T - okres drgań.
Odczytanie danych z pliku zawierającego pomiar drgań (przyspieszeń) przenośnika
wibracyjnego:
0,2 ,
0,16 ,
5 ,
1394 9,09091 10 0,126 ,
0,2
ln 0,22
0,16
2 2 5 0,22
17,5
0,126
Siła w łożysku wibratora:
0,3 0,03 237,43 507,36 .
Dane:
0,3 ,
5 ,
5 Å‚ ,
0,03 ł ść ś
8,24 10 Å‚ Å› ,
9,81 ,
10 ół ęż ś ,
ą ęż ,
3
3
1,5 ół ł ł ,
0,2 ół ł ,
96350,4 ł ół ęż ś ęż ,
51 ół ł ,
10 ,
1 ,
100 Ä™ ,
0,09 Å› ,
0,009 Å› ,
0,05 Å› ,
0,012 Å› Å‚
0,3 ół .
Założenia do projektu:
1) rurę w ruch wprawia wibrator bezwładnościowy,
2) rura porusza się ruchem prostoliniowym równolegle do podłoża a prostopadle do resorów,
3) masa ruchoma wibratora porusza się ruchem płaskim,
4) model posiada dwa stopnie swobody, gdzie współrzędnymi uogólnionymi są: .
5) materiał w przenośniku przemieszcza się warstwowo,
6) przemieszczanie materiału w "poziomie" odbywa się warstwowo.
3. Wyprowadzenie równań ruchu przenośnika.
4
Rys.1. Schemat badanego przenośnika wibracyjnego.
Potencjał Lagrange`a:
1 1 1

,
2 2 2
gdzie:
ę ść ,
Do wyznaczenia potrzebne są współrzędne środka masy, po ich zróżniczkowaniu
względem czasu otrzymamy składowe prędkości :
ół ę ,
ół ę .
Różniczkujemy względem czasu:
Å‚ Ä™ Å› ,
cos Å‚ Ä™ Å› .
Energia kinetyczna układu:
1 1 1 1
sin
2 2 2 2
gdzie:
ł ż ą .
Energia potencjalna układu
1
2
2
Praca układu:
1 1 1 1

 sin cos
2 2 2 2
1
2
5
WSPÓARZDNA UOGÓLNIONA S WSPÓARZDNA UOGÓLNIONA
1
 sin cos 1
2
Równanie ruchu

 1

· sin 

Różniczka względem
czasu cos

 sin cos cos
Różniczka względem
drogi
cos 
Ostateczne
 sin


równanie ruchu


2
Ostateczny układ

2 1 1 1 2
1

2

równań
1 1
1
gdzie:
Ä…
Å‚ Å›
6
4. Model materiału poruszającego się w przenośniku.
Rys.2. Model przemieszczenia się materiału.
Materiał porusza się warstwowo, równanie ruchu ma postać:
·
gdzie:
Å‚ Å‚ Å‚ Ä…
Funkcja opisująca ruch po dwóch odcinkach histerezy:
 1
4 4
Zakładając, że układ działa w poślizgu, siła tarcia wynosi:
· ·
Złożenie składowej normalnej ze składową styczną da ruch materiału w rurze.
7
5. Schemat układu elektrycznego, równanie napięciowe oraz wzór na moment
elektryczny silnika szeregowego.
Rys. 3. Schemat układu szeregowego silnika.
Równanie napięciowe (wykorzystanie II prawa Kirchhoffa):
· · ·
gdzie:
,
,
Ä™ ,
Å› ,
Å› ,
Miarą sprzężenia magnetycznego pomiędzy dwoma obwodami elektrycznymi
wytwarzającymi wzajemnie przenikające się pola magnetyczne jest indukcyjność wzajemna
cewek.
Zależność między momentem elektrycznym a indukcyjnością wzajemną:
Moment tarcia:
,
2
gdzie:
8
Å› ,
ł ł ż .
Ostateczny moment elektryczny:
2
Macierz układu:
cos
0
0 0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0 0
2
1
1 0 0 0 0 0
0
0
0
0 1 0 0 0 0
0
0
0
0 0 0 0 0
0
0
0
0 0 0 1 0 0
0
0
0
0 0 0 0 0
0
0
0
0 0 0 0 0 1
0
0
0 0 0 0 0 0
0 0
9
6. Model przenośnika wibracyjnego w Matlabie oraz wykresy przemieszczeń, sił oraz
współrzędnych uogólnionych.
Rys. 4. Skan z programu Matlab przedstawiający wprowadzone zmienne oraz dane przenośnika
wibracyjnego.
10
Rys. 4. Skan z programu Matlab przedstawiający macierz układu, gdzie M-macierz mas, Q- macierz
sił.
Przy tak zamodelowanym przenośniku wibracyjnym otrzymujemy następujące wykresy:
1) prędkości oraz przemieszczenia rury w czasie:
11
2) prędkości oraz przemieszczenia materiału w czasie:
3) zmianę natężenia w czasie:
12
4) przemieszczenie środka ciężkości materiału oraz masy w czasie:
5) trajektoria ruchu materiału:
13
6) siła nacisku na łożysko w czasie:
7. Wnioski.
Celem projektu było wyznaczenie amplitudy drgań w stanie ustalonym przenośnika
wibracyjnego. Do wyznaczania równań ruchu metodą analityczną wykorzystano równania
Lagrange`a II rodzaju. Rozwiązanie równań ruchu w postaci graficznej uzyskano przy pomocy
programu Matlab, co pozwala na sprawdzenie czy zamodelowany układ nie uległ awarii lub nie
utknął w rezonansie. By rynna przenośnika nie wpadła w rezonans, jej częstotliwość drgań
własnych musi być większa od częstotliwości drgań wibratora.
14


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Microsoft Word Sprawozdanie z badań terenowych dnia 18
Neu Microsoft Word Dokument
Microsoft Word W16 pochodne zlozone funkcji 2 zm
w cusb37 Microsoft Word 2013 Free Reference Card
Microsoft Word Rozdzial 4 doc sebastian
Microsoft Word Cz I CWICZ RACH Z MTP1 Materialy Pomoc Stud
Microsoft Word Documento1
Microsoft Word strukt cwiczenie2
Microsoft Word W19 Calka podwojna
Microsoft Word beleczka doc
Microsoft Word W21 Calka krzywoliniowa
Microsoft Word sasiedzi powinni wspolpracowac
Microsoft Word AUDYT 4 DPS internat 2
Microsoft Word Logistyka blok 1
Microsoft Word W20 Calka potrojna

więcej podobnych podstron