Projekt i budowa hamowni silników małej mocy

Podobne dokumenty
Wytrzymałość Konstrukcji I - MEiL część II egzaminu. 1. Omówić wykresy rozciągania typowych materiałów. Podać charakterystyczne punkty wykresów.

Temat 3 (2 godziny) : Wyznaczanie umownej granicy sprężystości R 0,05, umownej granicy plastyczności R 0,2 oraz modułu sprężystości podłużnej E

Badanie i obliczanie kąta skręcenia wału maszynowego

LABORATORIUM PKM. Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Badanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia dla wybranych skojarzeń ciernych

Badanie i obliczanie kąta skręcenia wału maszynowego

LABORATORIUM PKM. Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Badanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia dla wybranych skojarzeń ciernych

LABORATORIUM PKM. Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Badanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia dla wybranych skojarzeń ciernych

Wybieranie ramy pomocniczej i mocowania. Opis. Zalecenia

Ć w i c z e n i e K 3

2.2 Wyznaczanie modułu Younga na podstawie ścisłej próby rozciągania

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 11: Moduł Younga

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Ćwiczenie M-2 Pomiar mocy

Podstawy Badań Eksperymentalnych

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Dr inż. Janusz Dębiński

Struktura małego teleskopu typu Daviesa-Cottona oraz prototyp zwierciadeł w opracowaniu IFJ PAN

WEWNĘTRZNA ROLETA PCV, METAL, BOX

Temat: POMIAR SIŁ SKRAWANIA

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z PRZEDMIOTU: KONSTRUKCJE BUDOWLANE klasa III Podstawa opracowania: PROGRAM NAUCZANIA DLA ZAWODU TECHNIK BUDOWNICTWA

wiczenie 15 ZGINANIE UKO Wprowadzenie Zginanie płaskie Zginanie uko nie Cel wiczenia Okre lenia podstawowe

WAT - WYDZIAŁ ELEKTRONIKI INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH. Przedmiot: CZUJNIKI I PRZETWORNIKI Ćwiczenie nr 1 PROTOKÓŁ / SPRAWOZDANIE

KATALOG SPRZEDAŻY 1. LASER IPG 6KW NUMER SERYJNY

Zakład Konstrukcji Spawanych

KATALOG SPRZEDAŻY 1. LASER IPG 6KW NUMER SERYJNY

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Pomiar siły parcie na powierzchnie płaską

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

1. Dane : DANE OGÓLNE PROJEKTU. Poziom odniesienia: 0,00 m.

Obciążenia. Wartość Jednostka Mnożnik [m] oblicz. [kn/m] 1 ciężar [kn/m 2 ]

Laboratorium Wytrzymałości Materiałów

SPRAWOZDANIE Z BADAŃ

Ramy pojazdów samochodowych

Badanie ugięcia belki

Wytrzymałość Materiałów

Egzamin z MGIF, I termin, 2006 Imię i nazwisko

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

TM nie wymaga fundamentu, zapewnia duży stopień swobody

Analiza drgań belki utwierdzonej na podstawie pomiarów z zastosowaniem tensometrii elektrooporowej. KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE EKSPERYMENTU

Modelowanie Wspomagające Projektowanie Maszyn

POLITECHNIKA LUBELSKA

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Ramy pojazdów samochodowych

20. BADANIE SZTYWNOŚCI SKRĘTNEJ NADWOZIA Cel ćwiczenia Wprowadzenie

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów studia niestacjonarne I-go stopnia, semestr zimowy

PLAN REALIZACJI MATERIAŁU NAUCZANIA FIZYKI W GIMNAZJUM WRAZ Z OKREŚLENIEM WYMAGAŃ EDUKACYJNYCH

ARKUSZ EGZAMINACYJNY

Maszyny wytrzymałościowej o maksymalnej obciążalności 5kN z cyfrowym systemem sterującym

- 1 - Belka Żelbetowa 3.0 A B C 0,30 5,00 0,30 5,00 0,25 1,00

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 5

Wyznaczenie reakcji belki statycznie niewyznaczalnej

Zestaw pytań z konstrukcji i mechaniki

Temat 1 (2 godziny): Próba statyczna rozciągania metali

Stanowisko wzorcowe siły do 5 kn jest przeznaczone do odtwarzania jednostki miary siły w zakresie N. Stanowisko umożliwia wzorcowanie

Zbrojenie konstrukcyjne strzemionami dwuciętymi 6 co 400 mm na całej długości przęsła

STATYCZNA PRÓBA SKRĘCANIA

Karta danych materiałowych. DIN EN ISO 527-3/5/100* minimalna wartość DIN obciążenie 10 N, powierzchnia dolna Współczynik tarcia (stal)

1. Projekt techniczny Podciągu

Karta danych materiałowych. DIN EN ISO 527-3/5/100* minimalna wartość DIN obciążenie 10 N, powierzchnia dolna Współczynik tarcia (stal)

ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.

PRZEZNACZENIE I OPIS PROGRAMU

Al.Politechniki 6, Łódź, Poland, Tel/Fax (48) (42) Mechanika Budowli. Inżynieria Środowiska, sem. III

WIERTARKA POZIOMA DO GŁĘBOKICH WIERCEŃ W W30-200

Instrument wykorzystywany w budownictwie domów drewnianych firmą Treeland sp. z o.o.

OSIE ELEKTRYCZNE SERII SHAK GANTRY

Mechanika teoretyczna

Ć w i c z e n i e K 4

INSTRUKCJA DO CWICZENIA NR 4

Pomiar wielkości nieelektrycznych: temperatury, przemieszczenia i prędkości.

ME 402 SERIA ME-402. Maszyny do badań na rozciąganie/ściskanie/zginanie 1-300kN.

Siły i ruchy. Definicje. Nadwozie podatne skrętnie PGRT

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 10

SYMULACJA OBLICZENIOWA OPŁYWU I OBCIĄŻEŃ BEZPRZEGUBOWEGO WIRNIKA OGONOWEGO WRAZ Z OCENĄ ICH ODDZIAŁYWANIA NA PRACĘ WIRNIKA

Typ ramy F700 F800 F950 F957 F958 Szerokość ramy i tolerancja (mm) ,5 R11 R11

Dobór silnika serwonapędu. (silnik krokowy)

Zadanie 1 Zadanie 2 tylko Zadanie 3

Wyznaczanie modułu Younga metodą zginania pręta

Typ ramy F700 F800 F950 F957 F958 Szerokość ramy i tolerancja Profil ramy, U 9,5 R11 R11

OBLICZENIA STATYCZNO WYTRZYMAŁOŚCIOWE. 1. Założenia obliczeniowe. materiały:

Doświadczalne wyznaczanie współczynnika sztywności (sprężystości) sprężyn i współczynnika sztywności zastępczej

Wyboczenie ściskanego pręta

Przetwornik niskociśnieniowy

'MAPOSTAW' Praca zespołowa: Sylwester Adamczyk Krzysztof Radzikowski. Promotor: prof. dr hab. inż. Bogdan Branowski

Nazwa obrabiarki. 1 Centrum poziome 4-osiowe H6B ze stołem obrotowym, sterowanie Fanuc 0iMC (Mitsui Seiki Japonia)... 2

Zakład Konstrukcji Żelbetowych SŁAWOMIR GUT. Nr albumu: Kierunek studiów: Budownictwo Studia I stopnia stacjonarne

Doświadczalne wyznaczanie współczynnika sztywności (sprężystości) sprężyny

prowadnice Prowadnice Wymagania i zasady obliczeń

MIERNICTWO WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH I NIEELEKTRYCZNYCH

Załącznik nr 3. Obliczenia konstrukcyjne

Kompensatory stalowe. Produkcja. Strona 1 z 76

LINOWE URZĄDZENIA PRZETOKOWE LTV PV

Projekt nr POIG /09. Tytuł: Rozbudowa przedsiębiorstwa w oparciu o innowacyjne technologie produkcji konstrukcji przemysłowych

I. Wstępne obliczenia

Podstawy niepewności pomiarowych Ćwiczenia

Interaktywna rama pomocnicza. Opis PGRT

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie D-3

Liczba godzin Liczba tygodni w tygodniu w semestrze

BRANO Podnośniki i wciągniki BRANO

Transkrypt:

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA ZAKŁAD SAMOLOTÓW I ŚMIGŁOWCÓW PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA Adam Narożniak Projekt i budowa hamowni silników małej mocy Promotor: dr inż. Mirosław Rodzewicz 203461 Lotnictwo i Kosmonautyka Warszawa, czerwiec 2008 1

Hamownia silników małej mocy Problem braku danych dotyczących zespołu napędowego Adaptacja silnika z innych urządzeń Zmiana charakterystyk pracy silnika po modyfikacjach Brak danych producenta odnośnie charakterystyk śmigła i silnika Zaprojektowane urządzenie ma służyć do pomiaru rzeczywistych charakterystyk zespołu napędowego, docelowo z możliwością pomiarów w opływie. Zebrane dane mają ułatwić proces projektowania amatorskiego samolotu ultralekkiego. 2

Przyjęta definicja silnika małej mocy Silnik tłokowy charakteryzujący się parametrami Moc do 35 [KM] Moment obrotowy do 40 [Nm] Masa silnika mokrego do 35 [kg] Popularne silniki do napędu mikrolotów 1. König SD 570 (moc 22 [hp]; masa 18.5 [kg]) 2. Hirth F33 (moc 31 [hp]; masa 22 [kg]) 3. JPX 320D (moc 22 [hp]; masa 15.5 [kg]) 3

4

5

Hamownia Uniw. w Aachen B747 jako latająca hamownia 6

7

Koncepcja Pomiary sił wykonywane są w sposób pośredni przez pomiar odkształceń na wymiennych elementach podatnych (resorach). Łatwa zmiana zakresu pomiarowego możliwa jest dzięki tanim, wymienialnym elementom pomiarowym. Prostota konstrukcji i niski koszt wykonania został osiągnięty przez zastosowanie znormalizowanych profili, adaptacji części maszyn i prostą technologię wykonania. Pomiary w opływie mogą być realizowane po zamontowaniu hamowni na dachu samochodu. 8

Zasada działania hamowni Pomiar siły ciągu Rozkład sił na belce pomiarowej. N siła ciągu; Q ciężar; a - przesunięcie środka ciężkości silnika; F N siła rozciągająca resor 9

Zasada działania hamowni Pomiar momentu siły Rozkład sił na belce pomiarowej. M - moment obrotowy; r długość ramienia obciążającego resor; F M siła rozciągająca resor 10

Dostępne materiały Technologia Normalizowane profile stalowe St3S: 40x40x1.5; 20x20x1.5; 20x40x1.5 Stalowa płyta St3S: 300x300x5 Rura St3S: 150x2 Złom Tkanina szklana; żywica; utwardzacz Tensometry, wzmacniacze tensometryczne Park maszynowy Wiertarka stołowa Frezarka Tokarka Migomat Narzędzia ręczne 11

Współczynnik bezpieczeństwa W obliczeniach uwzględniono tylko obciążenia wynikające z siły ciągu i ciężaru silnika. Okucia wprowadzają w elementy pomiarowe tylko siły normalne. Moment skręcający M NX przenosi tylko dolna podpora. 12

Współczynnik bezpieczeństwa Maksymalnych naprężenia normalne g M max 85 W [MPa] Maksymalne naprężenia styczne M NX W Naprężenia zredukowane wg hipotezy Hubera H 0 15 [MPa] 2 3 2 g 88 [MPa] Współczynnik bezpieczeństwa. Przyjmując k g =240 [MPa] dla stali n k g H 2.7 13

Wymiary elementu podatnego 14

Wymiary elementu podatnego Wymiary geometryczne nazwa symbol obciążenie F N obciążenie F M szerokość a 48 26 mm grubość h 10 6 mm promień wewnętrzny φ 100 100 mm długość uchwytu u 30 30 mm długość wewnętrzna lw 217 217 mm długość zewnętrzna lz 248 236 mm 15

16

Rama Układ ramy jest zespołem elementów, który umożliwia przeniesienie sił działających na pracujący silnik i wprowadzenie ich w elementy pomiarowe. Cele 1. Przenoszenie obciążeń i wprowadzanie ich w elementy pomiarowe 2. Możliwość mocowania silników różnych typów 3. Prosta konstrukcja 4. Niski koszt wykonania 17

Podstawa 18

Belki pomiarowe 19

Belki pomiarowe 20

Łoże silnika JPX 320D 21

Łoże silnika JPX 320D 22

Okucie elementu pomiarowego 23

Przegub 24

25

Foremnik 26

Kompozyt Kompozyt nazwa tkaniny Interglas gramatura 390 [g/m 2 ] grubość warstwy 0.45 [mm] pasma rowingu rządkowy 2/2 ilość nitek tkaniny na 1cm mierzona w poprzek osnowa/wątek 6 / 6.7 stopień zbrojenia wygrzewanie 50% (masowo) 60 0 C przez 8h żywica Epidian 53 utwardzacz Z 1 warstwa rozdzielcza warstwa woskowo tłuszczowa (pasta do podłogi) Ilość warstw symbol obciążenia F N obciążenia F M grubość profilu h 10 6 mm grubość warstwy g 0.45 0.45 mm liczba warstw n w 22 13 27

Element podatny 28

Element pomiarowy 29

Montaż i malowanie 30

Cele Sprawdzenie liniowości charakterystyk Określenie współczynników proporcjonalności 31

Metody i środki Sprawdzenie liniowości charakterystyk hamowni analizując wskazania woltomierza dla kolejnych obciążeń narysowano w MS Excel wykresy U(N), U(M). Określenie współczynników proporcjonalności otrzymane wykresy U(N), U(M) aproksymowano prostymi. Wzór odpowiedniej prostej określa współczynnik proporcjonalności między napięciem U, a działającą siłą. Dla każdego elementu pomiarowego wykonano 7 serii pomiarowych. Odczyty z woltomierza odbywały się podczas obciążania i odciążania, po każdej zmianie ciężaru. Moment obciążano co 5 [Nm] do 25 [Nm] Ciąg obciążano co 100 [N] do 600 [N] 32

Przebieg badania STALOWA LINKA RAMIĘ SIŁY ELEMENTY POMIAROWE BLOCZEK 33

Przebieg badania RAMIĘ SIŁY STALOWA LINKA BLOCZEK ODWAŻNIKI 34

Przebieg badania RAMIĘ SIŁY AKUMULATOR WOLTOMIERZ WZMACNIACZ TENSOMETRYCZNY ŚCISKI 35

[V] Wyniki U(M) U(N) [Nm] 80 7-1 0 6-2 5 10 15 20 25 y = 0,0128x 30 5-3 4-4 3-5 2-6 1-7 -8 0 y = -0,3107x 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 [N] 36

Analiza wyników Dla ciągu: 1 N( U ) U 78, 125U 0.0128 Dla momentu: 1 M ( U ) U 3. 2185U 0.3107 gdzie: U - napięcie mierzone [V] N - ciąg [N] M - moment [Nm] Na podstawie wykresu można odczytać dokładność pomiaru. Dla ciągu dokładność wynosi 20 [N], a dla momentu 1.5 [Nm]. 37

Cel pracy inżynierskiej został osiągnięty, a parametry hamowni okazały się lepsze od oczekiwanych mimo wszelkich niedokładności wykonania. Obciążenia mogą być mierzone na 2 kanałach jednocześnie, a po podłączeniu do przetwornika A/C pomiary mogą być na bieżąco obrabiane przez komputer. Podczas pomiaru parametrów rzeczywistych silnika można oczekiwać, że dokładność będzie wyższa, gdyż luzy i błędy zastoju zostaną zredukowane przez drgania. Hamownie należy dosztywnić poprzecznie oraz skrętnie. Podczas projektowania konstrukcji spawanych należy zwrócić szczególną uwagę na kolejność łączenia elementów. 38

Dziękuję za uwagę 39