Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Przedłużacze helukabelPrzedłużacze helukabel
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasada dzialania hamowni

macek 10 Lut 2011 16:41 22535 45
  • #31
    jonatan21
    Poziom 11  
    Moment bezwładności takiego wałka to I=½m*R², ale jak to powiązać z tymi danymi wyżej bo namieszane mam w głowie już. Jaka zależność istnieje między tymi danymi i co to samo z momentem hamującym?
  • Przedłużacze helukabelPrzedłużacze helukabel
  • #32
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Jest jeszcze taka kwestia, że jest jakieś hamowanie, są masy elementów motocykla (silnik, przekładnie, koło),
    i to wszystko też wpływa na rozpędzanie się tego wałka. Można to opisać w sumie dwoma parametrami, które
    trzeba jakoś wyznaczyć, żeby móc wyliczyć parametry samego silnika.
  • #33
    jonatan21
    Poziom 11  
    Może najpierw powiem do czego mi taka "hamownia" potrzebna. Gdy np. spawam tłumik liczony do silnika 2T no przydałoby się porównanie z gróbsza parametrów tego set'u, sprawdzenie w jakim przedziale prędkości obrotowej jest rezonans, jaka jest różnica mocy przy założeniu np. 5 różnych tłumików, albo przy innych cylindrach, tłokach, gaźnikach, membranie etc. Zadowalałoby mnie gdybym mógł sobie porównać KSZTAŁT takich właśnie wykresów mocy w funkcji prędkości obrotowej silnika, bez skupiania się na dokładnej wartości mocy. Do tego chyba wystarczyłyby dane kolegi ronin46?

    Albo inaczej, mógłbym obserwować wykresy nie biorąc pod uwagę oporów powietrza i innych parametrów których potrzeba do dokładnego określenia mocy i momentu obrotowego silnika.
  • Przedłużacze helukabelPrzedłużacze helukabel
  • #34
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Do zgrubnej oceny wystarczy mierzyć czas uzyskiwania określonych obrotów - np. ile trwa rozpędzenie od 1000obr/min do 2000obr/min.
    Natomiast taki pomiar nie powie, który z dwóch różnych pojazdów ma silnik o większej mocy, zwłaszcza jeśli ich moce są zbliżone -
    jeśli któryś pojazd będzie np. miał cięższe koła, a całą resztę taką samą, to rozpędzanie wałka będzie wolniejsze.
  • #35
    :
    Poziom 19  
    _jta_ napisał:
    Jest jeszcze taka kwestia, że jest jakieś hamowanie, są masy elementów motocykla (silnik, przekładnie, koło),
    i to wszystko też wpływa na rozpędzanie się tego wałka. Można to opisać w sumie dwoma parametrami, które
    trzeba jakoś wyznaczyć, żeby móc wyliczyć parametry samego silnika.

    Dlatego najpierw napędza się "rolkę" i mierzy jej przyspieszenie; po osiągnięciu obrotów maksymalnych przez silnik wrzuca się luz (bądź włącza sprzęgło) i mierzy się wszelkie opory w układzie napędowym przy zwalnianiu. Powstają dwie krzywe (Na wykresach, widać na dole krzywe oporów) - moc na kole i moc oporów w układzie napędowym, następnie odejmuje się jedną od drugiej i jest moc silnika, jak komuś jest potrzebna.

    Do mierzenia przyrostów przy jakichś modyfikacjach wystarcza się posługiwać mocą na kole, nawet nie musi być to wartość rzeczywista, wystarczy tylko powtarzalność. Jakie znaczenie ma czy silnik po modyfikacjach osiąga np. 40 czy 45KM. Ważne że przybyło 5, a po zmianie na inny tłumnik np. przybędzie 7 to jest kluczowe, wartość bezwzględna średnio chyba że chcesz wystawiać certyfikat jakiś...

    jonatan21 napisał:
    ale jak to powiązać z tymi danymi wyżej bo namieszane mam w głowie już. Jaka zależność istnieje między tymi danymi i co to samo z momentem hamującym?

    jonatan21 napisał:
    Do tego chyba wystarczyłyby dane kolegi ronin46?
    Kolega ronin stworzył nową fizykę...

    Zasada jest prosta

    Mierzysz prędkość rolki, wyznaczasz przyspieszenie kątowe rolki, znając moment bezwładności rolki wyliczasz moment ją napędzający (czyli moment na kole). Przeliczenie na moc jest bardzo proste.
  • #36
    jonatan21
    Poziom 11  
    Czli tak:
    - wiemy prędkość obrotowa rolki zwiększyła się z n1=1000obr/min do n2=1100obr/min w czasie 1 sekundy.
    - prędkość kątowa prędkości n1 wynosi ω=2π*n=6280 rad/s
    - prędkość kątowa prędkości n2 wynosi ω=2π*n=6908 rad/s
    - przyspieszenie kątowe wynosi ε= Δω/Δt=(6908-6280)/1= 628 rad/s²
    - wiem że rolka ma promień 10cm=0,1m i że waży 200kg
    - moment bezwładności rolki wnosi I=½m*R²=100kg*0,01m= 1 [kg*m²]
    - moment obrotow obliczamy M=I*ε = 0,01*628 = 6,28 [Nm]
    - z tego moc chyba - P=M*n = 6,28 * 1100 = 6908kW = ~9,5KM

    Wdaje mi się, że coś popieprzyłem z jednostkami...

    I jak, będzie tak?
  • #38
    jonatan21
    Poziom 11  
    Jęśli program na PC rejestrowałby pomiary co 100obr/min to przykładowo wiedziałby że między zarejestrowaniem pomiaru przy 1000obr/min a przy 1100obr/min minęlo np. 0,4s albo 0,8s... Nie wiem czy jest to do zrobienia programowo ( dla programisty ) na PC, bo nie jestem informatykiem ( od tego są koledzy ) ale widze że Ty _jta_ jesteś więc może mnie oświecisz? :)
  • #39
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Na starym PC (chyba jeszcze takim z zegarem 4.77MHz) robiłem pomiary czasu z dokładnością
    lepszą od 1µs, ale pod DOS-em (żadne Windows, czy nawet Linux, takiej dokładności nie wyrobią).
    Robi się to tak, że komputer czeka na przerwanie, i po przerwaniu odczytuje zegar. Albo inaczej:
    generator + licznik + układ zapamiętujący czas, który można odczytać z PC. Albo mikrokontroler...

    Ale jest kwestia, jak zrobisz czujnik obrotów? Można np. optyczny, namalować na walcu paski,
    i odczytywać fototranzystorem (z dokładnością z 10µs), albo i fotodiodą (komputer ogranicza,
    ale jest droższa, trudniej jej użyć, a i tak jak paski nie będą dokładne, to nie będzie lepiej);
    można magnetyczny (magnes na wałku, obok wałka cewka, z cewki dostajesz impulsy)...

    No i każdy czujnik daje sygnał analogowy - jakiś przebieg - trzeba go przetworzyć na impuls
    "prostokątny", żeby komputer mógł zmierzyć czas - do tego musi być układ elektroniczny.
  • #40
    jonatan21
    Poziom 11  
    I tu się zaczynają schody, bo pytanie brzmi jaki układ elektroniczny będzie mi przetwarzał sygnał analogowy na impuls "prostokątny"? Przetwornik A/C? I jak to wysłać do PC, żeby mógł to odczytać... przez port równoległy?
  • #41
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Nie przetwornik A/C, a dyskryminator Schmitta. Można na linię przerwań portu równoległego,
    można na wejście "modemowe" portu szeregowego (do wyboru DSR, DCD, CTS, RI; ten ostatni
    ma dodatkowo taką zaletę, że daje przerwanie od zmian w obie strony, reszta tylko od jednej).
  • #42
    jonatan21
    Poziom 11  
    A obliczenia które podałem wyżej są poprawne?

    Znalazłem takie schematy przerzutnika schmitta, zamiast zestyku można dać fototranzystor:
    Zasada dzialania hamowni Zasada dzialania hamowni
    Pytanie jaki fototranzstor i jaki przerzutnik schmitta, bo nie umiem znależć tych przerzutników?
  • #43
    :
    Poziom 19  
    jonatan21 napisał:
    A obliczenia które podałem wyżej są poprawne?

    jonatan21 napisał:
    Czli tak:
    - wiemy prędkość obrotowa rolki zwiększyła się z n1=1000obr/min do n2=1100obr/min w czasie 1 sekundy.
    - prędkość kątowa prędkości n1 wynosi ω=2π*n/60=104,7rad/s
    - prędkość kątowa prędkości n2 wynosi ω=π*n/30=115,2rad/s
    - przyspieszenie kątowe wynosi ε= Δω/Δt=(115,2-104,7)/1= 10,5 rad/s²
    - wiem że rolka ma promień 10cm=0,1m i że waży 200kg
    - moment bezwładności rolki wnosi I=½m*R²=100kg*0,01m= 1 [kg*m²]
    - moment obrotow obliczamy M=I*ε = 1*10,5 = 10.5 [Nm]
    - moc przy 1000rpm P=M*ω = 10,5 *104,7 = 1,1kW
    - moc przy 1100rpm P=M*ω = 10,5 *115,2 = 1,2kW


    W praktyce badając załóżmy np. motocykl typu WSK 125 :D (mam dane na szybko 5,4kW przy 5300rpm i max 9.8Nm) na najwyższym biegu na kole powstanie ~33Nm (maksymalnie) co spowoduje że rolka sobie przyspieszy od ~1360-4808rpm (silnik od 1500 do 5300rpm). Przy rolce 1kg*m² pomiar potrwa jakieś ~40 sekund. Teraz żeby wykres wyglądał jakoś sensownie potrzeba (strzelam) "pobrać" ze 100 wyników [prędkość obrotowa; czas] Z tych danych policzysz całą resztę.
    Sam przebieg przyspieszenia kątowego w funkcji prędkości obrotowej przedstawia wizualnie to samo co moment obrotowy.

    Musisz sprecyzować jakie pojazdy będziesz badać:
    - Moc maksymalna silnika
    - Prędkość maksymalna pojazdu
    - Maksymalny moment obrotowy silnika
    - Zakres średnic tylnych kół (piszesz, że silniki 2T - podejrzewam skutery, jakieś motorowery, czy może motocykle crossowe ?)
    Wtedy można określić jakie prędkości osiągnie rolka, czy moment bezwładności nie będzie zbyt mały (co spowoduje za krótki czas pomiaru), pozwoli dobrać liczbę impulsów na jeden obrót rolki (polecam jednak fabryczny enkoder), jaką częstość próbkowania dobrać.

    Najwięcej roboty musi tutaj wykonać kumaty informatyk - pomiar prędkości obrotowej wiele razy na sekundę, który pozwoli uzyskać rozdzielczość pomiaru np. 0.1Nm
  • #44
    _jta_
    Specjalista elektronik
    To są schematy zastosowania bramki z przerzutnikiem Schmitta, ale do twoich celów może się nie nadawać.
    Podałem link do Wikipedii, wejdź na stronę angielską (English), tam są schematy (na polskiej jest tylko jeden).

    Nie wiem, jakie są fototranzystory, podejrzewam że jak jest w takiej obudowie, która będzie ci pasować, to
    się nada, więc najprościej pójść do sklepu i wybrać najtańszy w pasującej obudowie - przy kolejnej wersji
    układu będzie można pomyśleć o dobraniu takiego, żeby lepiej działał (mam nadzieję, że jest w okolicy
    sklep z częściami, że nie trzeba specjalnie jeździć do większego miasta, albo zamawiać wysyłki?).
    Typowy fototranzystor ma dwie nóżki, potrzebuje jakiegoś zasilania - dobrze byłoby wiedzieć, na którą
    należy podać '+', a na którą '-' - przy odwrotnym podłączeniu pewnie będzie działał, ale gorzej.

    Kolejna rzecz, którą dobrze jest wiedzieć, to jakim napięciem i jakim prądem wolno go zasilać, żeby go
    nie spalić (ewentualnie, jaka jest dopuszczalna moc) - trzeba go będzie zasilać z napięcia mniejszego
    od dopuszczalnego i przez taki opornik, żeby nie było możliwe przekroczenie dopuszczalnego prądu,
    ani mocy, niezależnie od tego, jak on będzie przepuszczać prąd (czyli opornik ma być równy napięciu
    zasilania podzielonemu przez dopuszczalny prąd, i sprawdzasz, czy iloczyn napięcia zasilania i tego
    prądu nie jest większy, niż 4 razy dopuszczalna moc - jeśli tak jest, to go nie uszkodzisz... no, może jak
    Słońce zaświeci prosto w fototranzystor, to go uszkodzi, na to trzeba trochę uważać).
    Zmierz, jaki prąd przez to płynie, i jak to zależy od oświetlenia - przy oświetleniu, przy jakim to ma działać.

    Zajrzałem do starego katalogu CEMI: prawie wszystkie fototranzystory dawały prąd od 0.1mA do 1mA
    przy 1000lx (to oświetlenie żarówką 100W z 30cm), a jeden dawał 10mA przy 100lx (100W z 1m), za to
    reagował z dużym opóźnieniem, około 1ms (taki byłby za wolny, inne miały opóźnienie poniżej 10µs).
  • #45
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Jeżeli chcesz zasilać niskim napięciem, typu 5V, to niewiele jest wzmacniaczy operacyjnych, które się do tego nadają
    - najtańszy byłby LM358 (albo LM2904, działa od 3V), nieco droższy TLC08x (x=1,2,4 - ilość wzmacniaczy w jednej
    obudowie - sugerowałbym ze 2, pewnie oba się przydadzą, te LM też są podwójne, analogiczne poczwórne to LM324
    i LM2902 - ale poczwórne mają więcej nóżek); LM mają zakres napięć wejściowych nieco poza ;-; zasilania (czasem
    to się przydaje), TLC są szybsze i mają bardzo mały prąd polaryzacji wejścia (pikoampery, LM kilkadziesiąt nanoamper
    - pewnie nie zrobisz układu, w którym by to dało jakąś korzyść). Jeszcze pytanie, które będą mieli w sklepie...
    Aha, LM mają dopuszczalne napięcie zasilania do 32V, TLC tylko do 16 - jakbyś chciał bezpościednio z niego dać
    sygnał na port szeregowy, to z TLC będą kłopoty, bo porty szeregowe mają napięcie zasilania +-12V - razem 24).

    Sygnału 2V z fototranzystora pewnie nie dostaniesz, dlatego będzie potrzebny dodatkowy wzmacniacz.
    Dobrze byłoby zadbać o to, żeby sygnał z fototranzystora niewiele zależał od oświetlenia (chyba, że
    zamierzasz zrobić silne oświetlenie specjalnie dla fototranzystora, żeby miał w miarę stałe).
    W takim układzie, jak narysowałeś, histereza na wejściu = rozpiętość napięć na wyjściu * R1/R2;
    ta rozpiętość napięć zależy od napięcia zasilania (zwykle około 1.5V mniej, niż napięcie zasilania).
  • #46
    kamil_Ziomek
    Poziom 20  
    jonatan21 napisał:
    Czli tak:

    - z tego moc chyba - P=M*n = 6,28 * 1100 = 6908kW = ~9,5KM

    Wdaje mi się, że coś popieprzyłem z jednostkami...

    I jak, będzie tak?



    M=9549,3*(P/n)
    z tego:
    P=M*n/9549,3
    więc P=6,28*1100/9549,3=0,72 KW =0,98KM