2. Определение коэффициента полезного действия закрытых передач

Коэффициент полезного действия η – это безразмерная величина, характеризующая степень совершенства преобразования энергии в каком-либо техническом устройстве. КПД показывает, какая часть суммарной подводимой энергии полезно используется в рассматриваемом устройстве

η=P_полез./P, (4.1)

где P_полез ,P – полезная и затраченная мощность, соответственно.

Для зубчатых передач выражение (4.1) можно представить следующим образом:

(4.2)

где P_т, P_б, T_т, T_д, ω_т, ω_д – соответственно мощность, крутящий момент на тихоходном и быстроходном валу и угловые скорости их вращения; U – передаточное число передачи;

Из (4.2) следует, что для экспериментального определения η передачи необходимо знать передаточное число U этой передачи и измерить крутящие моменты на быстроходном и тихоходном валу.

Выражение (4.2) позволяет определить общий КПД передачи. Приводимые в литературе данные по частным КПД зубчатых передач получены при работе этих передач с номинальной нагрузкой на специальных установках. При уменьшении полезной нагрузки КПД передач снижается, и становиться равным нулю при холостом ходе. Это объясняется уменьшением доли полезной работы.

3. Определение температурного поля закрытых передач

Определение температурного поля закрытых передач осуществляется с помощью термопар, устанавливаемых в различных точках корпуса и масляной ванне. Снятие показаний с термопар осуществляется путем подключения их к милливольтметру со шкалой, проградуированной в градусах Цельсия.

Описание установки

Для определения коэффициента полезного действия червячного редуктора и исследования его температурного поля применяется установка типа ДМ 41(рис.4.4).

Установка представляет собой червячный редуктор 1 с верхним расположением червяка с параметрами Z_ч=2; Z_к=41.

Червячная передача приводится во вращение от электродвигателя 2 (n₁=1450 об/мин и n₂=2850 об/мин) через соединительную муфту 3. На другом конце вала червяка для интенсивного охлаждения корпуса редуктора имеется быстросъемная крыльчатка, закрытая кожухом 4.

Для измерения крутящего момента на валу двигателя корпус электродвигателя 2 может проворачиваться в подшипниках, установленных на двух кронштейнах 5. Уравновешивающий груз 6 предназначен для балансировки статора электродвигателя. Кроме того, для гашения колебаний балансирной системы имеется масляный демпфер 7.

Нагружение передачи производиться с помощью колодочного тормоза 8, шкив 9 который расположен на конце выходного вала редуктора. Шкив теплоизолирован от вала редуктора с помощью капроновых

Рис.4.4

втулок и диска из асбеста. Это сделано для того, чтобы на тепловой баланс редуктора не оказывало влияние тепло, выделяемое в тормозе.

С помощью маховика 10 можно плавно менять усилия сжатия тормозных колодок, тем самым создавая различный момент торможения.

Упор служит для регулирования радиального зазора между нижней колодкой тормоза и тормозным шкивом, а уравновешивающий груз предназначен для балансировки тормоза.

Шкив тормоза охлаждается водой, подводимой во внутреннюю полость шкива со сливом 12. Замер моментов на быстроходном и тихоходном валах осуществляется с помощью плоских консольных пружин 13, один конец которых заделан на кронштейнах 14, а другой упирается в призмы штырей 15, связанных со статором электродвигателя и валиком тормоза нагружения. Нагрузка с этих пружин снимается с помощью индикаторов часового типа 16 с ценой деления 0,01мм (ГОСТ577-83).

Измерение температуры стенок редуктора и масла осуществляется с помощью термопар, устанавливаемых в различных точках корпуса и масляной ванне редуктора.

Снятие показаний с термопар производиться с помощью милливольтметра 17. Поочередное подключение термопар к милливольтметру осуществляется с помощью щеточного переключателя 18.

Для изменения числа оборотов электродвигателя имеется переключатель 19.

Включение и отключение электродвигателя осуществляется с помощью пакетного переключателя 20. Для подключения установки к сети имеется шнур 21, а также винт заземления 22.