slideshow 1 slideshow 2 slideshow 3 slideshow 4

Moment bezwładności wirnika silnika

   Znane są różne odmiany pomiaru momentu bezwładności wirnika silnika. Najczęściej stosowane to:

  • metoda drgań skrętnych (wirniki małej mocy)
  • metoda wahadła
  • metoda drgań wahadłowych (nie wymaga wymontowania wirnika)

   Pomimo dobrze nadającej się do tego przypadku metody drgań skrętnych, zastosowano metodę opartą na fizyce równi pochyłej.

  &nbspZ równi pochyłej (rys.6) o kącie nachylenia alfa do poziomu stacza się podparty na wale wirnik o promieniu r i masie m. W czasie t przebywa drogę S. Znając masę wirnika, czas, drogę i kąt alfa wyznaczyć można moment bezwładności wirnika na podstawie następujących zależności:

image030.png
Rys.6. Schemat stanowiska pomiarowego do wyznaczania momentu bezwładności wirnika.

Energia kinetyczna wirnika w najniższym położeniu równa jest energii potencjalnej dla maksymalnego wzniesienia, dla zerowych warunków początkowych:

Ek = Ep

Wiadomo również że energia potencjalna:

image031.png

Energia kinetyczna dla układu wynosi:

image032.png

Uwzględniając że:

image033.png

Po przyrównaniu energii kinetycznej i potencjalnej:

image034.png

Interesuje nas moment bezwładności:

image035.png

Uwzględniając:

image036.png
image037.png
image038.png

Otrzymujemy ostatecznie:

image039.png

Sprawdzamy jednostki:

image040.png

Po przeprowadzeniu pomiarów uzyskano następujące wyniki:

Różnica wysokości: h = 0,052 * 0,03 = 0,022 [m]

Droga przebyta przez wirnik: S = 0,345 [m]

Po uśrednieniu 10 pomiarów: t = 7,75 [s]

Masa wirnika: m = 0,02 [kg]

Promień wirnika: r = 0,00095 [m]

Możemy teraz policzyć:

image041.png

Podstawiając otrzymane dane otrzymujemy wartość momentu bezwładności wirnika silnika :

image042.png

Fijak Logic od 2009r