PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

Podobne dokumenty
PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Podstawy Automatyki laboratorium

PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

Ćwiczenie 3 Badanie własności podstawowych liniowych członów automatyki opartych na biernych elementach elektrycznych

PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

Ćwicz. 10 Sensory i elementy wykonawcze automatyki SiEWA/SK SILNIK KROKOWY. W ramach ćwiczenia bada się własności czterofazowego silnika krokowego.

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa: Nr. Ćwicz.

WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYK STATYCZNYCH PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

Sposoby modelowania układów dynamicznych. Pytania

PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

Badanie współczynników lepkości cieczy przy pomocy wiskozymetru rotacyjnego Rheotest 2.1

Własności dynamiczne przetworników pierwszego rzędu

Rys 1 Schemat modelu masa- sprężyna- tłumik

INSTRUKCJA Regulacja PID, badanie stabilności układów automatyki

Symulacja pracy silnika prądu stałego

BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘŻEŃ

Regulacja dwupołożeniowa.

PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW. Ćwiczenie N 2 RÓWNOWAGA WZGLĘDNA W NACZYNIU WIRUJĄCYM WOKÓŁ OSI PIONOWEJ

Temat ćwiczenia. Pomiary przemieszczeń metodami elektrycznymi

Ćwiczenie nr 43: HALOTRON

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie liniowych układów ze wzmacniaczem operacyjnym (2h)

Ćwiczenie 21. Badanie właściwości dynamicznych obiektów II rzędu. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI ĆWICZENIE NR 3 L3-1

Uwaga. Łącząc układ pomiarowy należy pamiętać o zachowaniu zgodności biegunów napięcia z generatora i zacisków na makiecie przetwornika.

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

BADANIE PROSTEGO I ODWROTNEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO I JEGO ZASTOSOWANIA

ZJAWISKO PIEZOELEKTRYCZNE.

LABORATORIUM 5: Sterowanie rzeczywistym serwomechanizmem z modułem przemieszczenia liniowego

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Drgania wymuszone - wahadło Pohla

DRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Rys Model układu

Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia

(L, S) I. Zagadnienia. 1. Potencjały czynnościowe komórek serca. 2. Pomiar EKG i jego interpretacja. 3. Fonokardiografia.

1. Sporządzić tabele z wynikami pomiarów oraz wyznaczonymi błędami pomiarów dotyczących przetwornika napięcia zgodnie z poniższym przykładem

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 1: Wahadło fizyczne. opis ruchu drgającego a w szczególności drgań wahadła fizycznego

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie generatorów sinusoidalnych (2h)

BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘśEŃ BADANIE ODWROTNEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO METODĄ STATYCZNĄ. POMIAR MAŁYCH DEFORMACJI

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WI-ET / IIT / ZTT. Instrukcja do zajęc laboratoryjnych nr 6 AUTOMATYKA

Podstawy niepewności pomiarowych Ćwiczenia

Badanie wzmacniacza operacyjnego

Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 2. Analiza kinematyczna napędu z przekładniami

LDPY-11 LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK POŁOŻENIA DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, czerwiec 1997 r.

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

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Sterowanie odbiornikiem hydraulicznym z rozdzielaczem typu Load-sensing

Badanie właściwości dynamicznych obiektów I rzędu i korekcja dynamiczna

BADANIE SILNIKA SKOKOWEGO

Ćwiczenie nr 6 Charakterystyki częstotliwościowe

Ćwiczenie 5 Badanie sensorów piezoelektrycznych

CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWE

Bierne układy różniczkujące i całkujące typu RC

Skoki na linie czyli jak TI pomaga w badaniu ruchu

EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY

Ćw. nr 31. Wahadło fizyczne o regulowanej płaszczyźnie drgań - w.2

Wyznaczanie krzywej ładowania kondensatora

Temat /6/: DYNAMIKA UKŁADÓW HYDRAULICZNYCH. WIADOMOŚCI PODSTAWOWE.

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie wzmacniacza różnicowego i określenie parametrów wzmacniacza operacyjnego

Ćwiczenie nr 254. Badanie ładowania i rozładowywania kondensatora. Ustawiony prąd ładowania I [ ma ]: t ł [ s ] U ł [ V ] t r [ s ] U r [ V ] ln(u r )

WAT WYDZIAŁ ELEKTRONIKI INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH

Wyznaczanie prędkości lotu pocisku na podstawie badania ruchu wahadła balistycznego

Instrukcja do ćwiczenia jednopłaszczyznowe wyważanie wirników

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia

EA3. Silnik uniwersalny

TEORIA OBWODÓW I SYGNAŁÓW LABORATORIUM

Ćw. 32. Wyznaczanie stałej sprężystości sprężyny

Laboratorium Mechaniki Technicznej

Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II

Wyznaczanie współczynnika sztywności sprężyny. Ćwiczenie nr 3

Współpraca FDS z arkuszem kalkulacyjnym

Wyznaczanie parametrów równania Tafela w katodowym wydzielaniu metali na elektrodzie platynowej

4. Schemat układu pomiarowego do badania przetwornika

Ćwiczenie 4 Badanie uogólnionego przetwornika pomiarowego

Dynamika układów mechanicznych. dr hab. inż. Krzysztof Patan

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

Własności i charakterystyki czwórników

Równania różniczkowe opisujące ruch fotela z pilotem:

Rejestrator temperatury i wilgotności AX-DT100. Instrukcja obsługi

UWAGA. Wszystkie wyniki zapisywać na dysku Dane E: Program i przebieg ćwiczenia:

Badanie właściwości dynamicznych obiektów I rzędu i korekcja dynamiczna

Opis ćwiczenia. Cel ćwiczenia Poznanie budowy i zrozumienie istoty pomiaru przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego Henry ego Katera.

BADANIE ELEMENTÓW RLC

Ćwiczenie EA5 Silnik 2-fazowy indukcyjny wykonawczy

Podstawy Automatyki ĆWICZENIE 4

1. Opis okna podstawowego programu TPrezenter.

Zespól B-D Elektrotechniki

NIEZBĘDNY SPRZĘT LABORATORYJNY

Ćwiczenie 4. Energia wiatru - badania eksperymentalne turbiny wiatrowej

Badanie czujnika przemieszczeń liniowych

R L. Badanie układu RLC COACH 07. Program: Coach 6 Projekt: CMA Coach Projects\ PTSN Coach 6\ Elektronika\RLC.cma Przykłady: RLC.cmr, RLC1.

Ćwiczenie - 1 OBSŁUGA GENERATORA I OSCYLOSKOPU. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI AMPLITUDOWEJ I FAZOWEJ NA PRZYKŁADZIE FILTRU RC.

Rys. 1Stanowisko pomiarowe

OCENIANIE ARKUSZA POZIOM ROZSZERZONY INFORMACJE DLA OCENIAJACYCH

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

13. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ORAZ PRZEŁOŻENIA UKŁADU KIEROWNICZEGO

Transkrypt:

ĆWICZENIE 4) MECHANICZNE CZŁONY AUTOMATYKI PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE ZAPOZNANIE SIĘ Z TREŚCIĄ INSTRUKCJI CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest uzyskanie wykresów charakterystyk skokowych członów różniczkującego oraz oscylacyjnego oraz wyznaczenie w sposób teoretyczny i graficzny ich stałych czasowych. ZAKRES NIEZBĘDNYCH WIADOMOŚCI TEORETYCZNYCH 1. Klasyfikację liniowych członów automatyki, 2. Równania różniczkowe, równania charakterystyk statycznych i odpowiedzi na wymuszenie skokowe podstawowych członów liniowych automatyki, 3. Transmitancje, stałe czasowe, interpretacje graficzne, 4. Przykłady realizacji liniowych członów automatyki, 5. Pomiar współczynnika sprężystości sprężyny. 6. Skok gwintu, co to jest jak to się mierzy. 7. Przeliczanie obr/min na prędkość kątową. 8. Metody graficzne wyznaczania stałej czasowej. LITERATURA Schmidt D.: Mechatronika, wyd. Rea, Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki, wyd. WSIP Krajewski S., Musielak R.: Ćwiczenia laboratoryjne z podstaw automatyk Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki

CZĘŚĆ 1. BADANIA MECHANICZNEGO CZŁONU OSCYLACYJNEGO 1. Zasobnik oleju tłumiącego drgania mechanizmu. 2. Zasobnik z olejem. 3. Talerzyki zmiany pola powierzchni tłumiącej drgania. 4. Śruba zaciskowa regulacji długości pręta z talerzykami tłumiącymi. 5. Zapadka zwolnienia mechanizmu drgającego. 6. Obciążenie. 7. Sprężyna mechanizmu drgającego. 8. Śruba regulacyjna napięcia sprężyny. 9. Potencjometr. 10. Zaciski sygnałowe potencjometru. 11. Przełącznik Napełnianie/Opróżnianie zbiornika z olejem. 12. Włącznik zasilania 230V. 13. Magazynek talerzyków obciążenia (masa talerzyka 114,5 g). 14. Nóżki z regulacją poziomu stanowiska. Masa części ruchomej 300 g. PRZEBIEG ĆWICZENIA Zmierzyć współczynnik sprężystości sprężyny. Przygotować stanowisko: Sprawdzić czy suwak przetwornika przemieszczenia znajduje się pomiędzy okładkami tłoka, jeżeli nie należy to zamontować tak jak na rysunku. Ustawić układ w pozycji jak na rysunku. Uchwyt zwalniający Suwak

Podłączyć urządzenie PicoScope do komputera poprzez uniwersalną magistralę szeregową), oraz stanowiska wtyki bananowe (1). Włączyć zasilanie (2). 1 2 Uruchomić program PicoScope 6 skrót na pulpicie Po uruchomieniu programu ustawić zakres osi Y na ±5V oraz czas pobierania na 1s/div. Włączyć układ wyzwalania>>>pojedynczy. Na środku ekranu pojawi się, żółta kropka.

Kropkę należy przesunąć ponad linię oznaczającą 0 V i do lewej krawędzi ekranu. W miejscu, w którym znajduje się kropka zawsze rozpoczyna się naliczanie czasu od 0. Upewnić się, że włączony jest tryb rejestracji danych. Zwolnić zawleczkę. Na ekranie pojawi się rejestracja wyniku, który przedstawia przemieszczenie (rejestrowane, jako sygnał napięciowy w woltach), w funkcji czasu. Gdy oscylacje ustaną należy zatrzymać proces rejestracji.

Wybrać Plik>>>Zapisz wszystkie przebiegi, jako Zapisać plik z rozszerzeniem csv. Jako tytuł można wpisać aktualne obciążenie i poziom cieczy tłumiącej. Czynności opisane powyżej należy wykonać dla: 1. Zbiornika z cieczą tłumiącą napełnionego do 300 mm. Należy przeprowadzić badania dla różnego obciążenia, mianowicie dla 7,6,5 i 4 krążków. 2. Dla stałej masy umieszczonej w układzie (7 krążków) i należy przeprowadzić badania dla różnej wysokości cieczy tłumiącej, mianowicie dla 270, 250, 220 oraz 200 mm.

CZĘŚĆ 2. BADANIA MECHANICZNEGO CZŁONU RÓŻNICZKUJĄCEGO Schematyczną budowę mechanicznego członu różniczkującego przedstawia rysunek. Wielkością wejściową jest przesunięcie x śruby (1). Wielkością wyjściową jest odległość y środka gumowej rolki (3), nałożonej na nakrętkę (2), od osi obrotu tarczy (4). Tarcza (4) obraca się ze stałą prędkością kątową ω 1 wymuszoną przez silnik elektryczny. Przesuwając śrubę (1) o x, przesuwamy również nakrętkę (2) z rolką (3) z neutralnego położenia środkowego, co wymusza obrót rolki, a więc nakręcanie się nakrętki na śrubę. Wymuszony jest, zatem ruch wzdłużny y rolki w kierunku osi tarczy, który ustanie, gdy rolka znajdzie się w położeniu centralnym. Ruch ten jest zmienny w czasie. Jego wielkość rejestrowana jest za pomocą przetwornika potencjometrycznego oraz rejestratora Picoscope. Stan ustalony y = 0 nastąpi przy położeniu centralnym rolki dla każdej wartości wymuszenia x (wówczas ω 2 = 0). Charakterystyka statyczna jest, zatem identyczna z charakterystyką statyczną członu różniczkującego. W stanach nieustalonych bezwzględną prędkość nakrętki wyznaczymy, jako sumę wektora prędkości nakrętki względem śruby v w i wektora prędkości unoszenia v u czyli: v = v w + v u Ponieważ: v w = ω 2 2π h (gdzie h jest skokiem gwintu śruby (1)) i ponieważ ω 1 y = ω 2 r (gdzie pominięto poślizg rolki względem tarczy, a r jest promieniem rolki gumowej), to v w = ω 1h 2πr y Równanie prędkości można, więc zapisać w postaci następującej: dy dt = ω 1h dx y + 2πr dt Po oznaczeniu stałej czasowej T = 2πr ω 1 h otrzymamy: T dy dx + y = T dt dt a więc równanie rzeczywistego członu różniczkującego.

Potencjometryczny przetwornik położenia Mechanizm śruba nakrętka Rolka Obrotowa tarcza Znacznik pomocniczy Zasilanie PRZEBIEG ĆWICZENIA Podłączyć urządzenie PicoScope tak jak na zdjęciu poniżej. Zielone wyjście jest sygnałem napięciowym z potencjometrycznego przetwornika położenia. Czarny to masa. Włączyć zasilanie stanowiska (lewa strona):

Zmierzyć skok gwintu w śrubie napędowej. Zmierzyć średnicę toczącej się rolki. Średnica? Obliczyć teoretyczną stałą czasową zgodnie ze wzorami wyprowadzonymi na początku instrukcji (rachunek jednostek!). Ustawić rolkę w skrajnym lewym położeniu. Uruchomić PicoScope 6 Ustawić parametry zgodnie z rysunkiem oraz układ wyzwalania>>>żaden

Rejestracja przebiegu (potrzebny będzie stoper): o Uruchomić pomiar w programie. o Odczekać około 5 sekund. o Uruchomić obroty tak by rolka zaczęła zmierzać do osi tarczy. o Jednocześnie należy włączyć stoper oraz rozpocząć liczenie obrotów tarczy. o Pomiar należy zakończyć w momencie, gdy rolka znajdzie się w osi tarczy (świadczy o tym brak ruchu obrotowego rolki), a na zarejestrowanym wykresie pojawi się linia prosta. Odczytać z wykresu zmierzoną stałą czasową. W tym celu należy użyć suwaków, które dostępne są na ekranie pomiarowym. o Przesuwając suwaki widzimy odczyt wartości suwaka 1, suwaka 2 oraz wynik różnicowy. Takie same suwaki dostępne są dla osi czasu. Wyznaczyć stałą czasową na wykresie zgodnie z wiedzą, którą należało zdobyć przygotowując się do wykonania tego ćwiczenia. Odnotować zarejestrowaną stałą czasową np. poprzez printscr. W identyczny sposób jak w przypadku członu oscylacyjnego wyeksportować dane pomiarowe i wczytać je do programu excel.

Na wykresie w excelu należy zamienić odczyt podany, jako napięcie na wartość wyrażoną w mm. W tym celu należy podczas pomiarów zmierzyć zmianę w woltach oraz odpowiadające tej zmianie przemieszczenie linowe. SPRAWOZDANIE Sprawozdanie z badań członu oscylacyjnego powinno: Obliczenia współczynnika sprężystości. Z badań członu oscylacyjnego powinny powstać dwa wykresy: jeden dla układu o zmiennej masie i stałym tłumieniu, drugi dla układu o zmiennym tłumieniu i stałej masie. Wybrać jedną serię danych, na której wyraźnie widać oscylacyjny charakter zmian. Umieścić ją na dodatkowym wykresie, zaznaczając: kolejne amplitudy drgań, okres drgań, całkowity czas drgań. Wnioski Sprawozdanie z badań członu różniczkującego powinno: Wyniki z pomiarów wykonanych przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia (skok gwintu, średnica rolki). Teoretyczne obliczenia stałej czasowej na podstawie zebranych danych. Printscr z zajęć z programu Picoscope wraz z uzasadnieniem wyznaczenia stałej czasowej na zarejestrowanym przebiegu. Zawierać obliczony współczynnik przekształcający napięcie na milimetry oraz przeskalowany wykres, tak aby rezultaty na osi Y wyświetlone były w [mm], a nie w [V]. Przedstawienie zarejestrowanego przebiegu, jako wykresu w programie excel oraz wyznaczenie stałej czasowej. Zasady przygotowania wykresu takie same jak w przypadku członu oscylacyjnego. Sprawozdania proszę wysyłać na adres lukasz.w.sawicki@doctorate.put.poznan.pl tylko i wyłącznie w formacie PDF w terminie do następnych zajęć laboratoryjnych. Podczas przygotowywania wykresów proszę się stosować do wskazówek dostępnych na kolejnych stronach.

IMPORT DANYCH DO PROGRAMU EXCEL 2013 W uruchomionym programie należy ze wstążki DANE wybrać Pobieranie danych zewnętrznych Z tekstu oraz wskazać plik txt, który ma zostać zaimportowany. Pojawi się kreator importu tekstu należy kolejno wybrać Dalej>>>Zaznaczyć tabulator>>>dalej>>>zakończ>>>ok Zaimportowane dane rozdzielone są kropką. W celu zamiany na przecinek wciskamy ctrl+h w polu znajdź wstawiamy kropkę a w polu zamień na przecinek i klikamy zamień wszystko. Poprawnie zaimportowane dane wraz z opisem wyświetlą się w dwóch kolumnach.

PRZYGOTOWANIE WYKRESU W PROGRAMIE EXCEL Z powyższych danych przygotowano wykres, zawierający błędy, których należy unikać. Główne błędy wykresu zamieszczonego poniżej to: Brak podpisu osi wraz z jednostkami. Brak wyszczególnienia osi x i y oraz zakończenia ich grotami. W przypadku większej ilości serii danych, należy umieścić legendę. Należy przesunąć dane tak by początek pomiaru miał miejsce w punkcie 0. W tym przypadku rozpoczyna się w ujemnym czasie, co nie może być prawdą 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0-1 -0,5-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 PRZYKŁAD DOBRZE ZROBIONYCH WYKRESÓW:

ZAMIANA V NA PRZEMIESZCZENIE WYRAŻONE W MM Zmierzone w obu przypadkach przemieszczenia wyrażone są w V. Stanowiska wyposażone są w potencjometry liniowe. W celu zamiany wystarczy zmierzyć zmianę napięcia dla znanego przemieszczenia i przy tej pomocy wyznaczyć współczynnik wyrażony w [mm/v], a następnie przeskalować osiągnięte rezultaty tak by na osi Y wyświetlone były wartości w [mm], a nie w [V]