Mekatronik Sistemler: alıştırma soruları ve sınav soruları

Mekanik, elektronik ve kontrolün birlikte çalışması: eyleyici olarak DC motorlar ve dişli kutuları, algılayıcı olarak gerinim ölçerler ve veri toplama, ayrıca geri beslemeli kontrol ve geçici hal tepkisi. Sınav soruları sinyali algılayıcıdan denetleyiciye, oradan motora kadar izler ve yol üzerinde bir sayı ister.

Bu derse ücretsiz çalış Bu dersi çalış Deneme sınavına girHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.

Hızlı tekrar paketi (PDF)Formül kâğıtları, yöntem adımları ve tam çözümlü alıştırma soruları, yazdırmaya hazır.

Bu dersteki konular

Mekatronik Sistemler için sınav ipuçları

Dişli kutusu hızı momentle değiştirir: güç (neredeyse) aynı kalır.
Her ölçüm zincirinin örnekleme hızını ve çözünürlüğünü, yakalaması gereken sinyale göre kontrol edin.
Motor ya da kontrol denklemlerini kullanmadan önce rpm’i rad/s’ye çevirin.

Çözümlü örnekler

DC motorlarKolay

Bir sabit mıknatıslı DC motorun tork sabiti k = 0,6 N·m/A’dır. 8 A endüvi akımında ürettiği torku (T) bulun.

k = 0,6 N·m/AI_a = 8 A

İstenen: T (N·m)

İpuçlarını göster

Tork sabiti, torku endüvi akımına bağlar.
T = k·I_a.
T = 0,6·8.

Cevabı ve adım adım çözümü göster

DC motor: endüvi, zıt EMK E ile seri bir R_a direncidir; dolayısıyla V = E + I_a·R_a. Zıt EMK hızla birlikte artar, E = k·ω; tork ise akımla artar, T = k·I_a. SI birimlerinde her ikisinde de aynı k motor sabiti (V·s/rad = N·m/A) kullanılır. Hızları ω = 2π·n/60 ile dönüştürün. Geliştirilen güç E·I_a = T·ω’dır; giriş gücü V·I_a’dir ve aradaki farkı I_a²R_a bakır kaybı ile dönme kayıpları oluşturur. Hız, torkla doğrusal olarak düşer: ω = V/k − R_a·T/k²; yüksüz hız V/k’dan başlayıp k·V/R_a durma torkunda sıfıra iner. Duruşta E = 0’dır; bu yüzden bir direnç sınırlamadıkça yol alma akımı V/R_a büyüktür.

Tork

T = k·I_a = 0,6·8 = 4,8 N·m

Cevap

T = 4,8 N·m

SI birimlerinde aynı k, V·s/rad cinsinden zıt EMK sabitidir.

Dişliler ve dişli dizileriOrta

1450 rpm ile çalışan 7,5 kW’lık bir motor 16 dişli bir pinyonu döndürüyor; pinyon 80 dişli bir dişliyi kavrıyor. Dişli çiftinin verimi %98. Dişli milindeki çıkış torku T₂ değerini bulun.

P = 7,5 kWn₁ = 1450 rpmN₁ = 16N₂ = 80η = 98%

İstenen: T₂ (N·m)

İpuçlarını göster

Güçten motor torku: T = P/ω, burada ω = 2π·n/60, rad/s cinsinden.
ω₁ = 151,8 rad/s.
Dişli, torku N₂/N₁ ile çarpar (ve sürtünmeyle biraz kaybeder).

Cevabı ve adım adım çözümü göster

Dişli dizileri: birbirini kavrayan dişlilerin dişlerdeki hızı aynıdır, bu yüzden n₁·N₁ = n₂·N₂: dişi az olan dişli daha hızlı döner. Aynı mil üzerindeki dişliler aynı hızla döner. Güç (kayıplar düşülerek) aktarılır, bu yüzden hız düştüğünde tork artar: T₂ = T₁·(N₂/N₁)·η ve P = T·ω, burada ω = 2π·n/60.

Motor torku

ω₁ = 2π·1450/60 = 151,8 rad/s

T₁ = P/ω₁ = 7500/151,8 = 49,39 N·m

Çıkış torku

T₂ = 49,39·80/16·0,98 = 242 N·m

Cevap

T₂ = 242 N·m

Çalışma nasıl işler

“Bu dersi çalış”, gerçek bir sınavdaki gibi tüm konulardan karışık sorular getirir.
Her soruda yeni değerler olur; böylece bir cevabı değil, yöntemi öğrenirsiniz.
Takıldınız mı? Önce küçük bir ipucu açın, tam açıklamayı ise yalnızca gerektiğinde.
Deneme sınavları süreli ve ipuçsuzdur; sonunda puanınızı ve tam bir değerlendirmeyi görürsünüz.

Bu dersin hesaplayıcıları

Dişli oranı hesaplayıcı Kayış uzunluğu hesaplayıcı (açık ve çapraz kayış)

İlgili dersler

FE Mechanical sınav hazırlığı Kontrol Mühendisliği 1 Ölçme ve Enstrümantasyon Kontrol Mühendisliği 2: Geri Beslemeli Kontrol Tasarımı FE Electrical and Computer sınav hazırlığı Güç Sistemleri ve Elektrik Makineleri Elektronik 1 İşaretler ve Sistemler

Bu derse ücretsiz çalış Bu dersi çalış Deneme sınavına girHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.