Содержание отчета по работе
1. Цель работы.
2. Схема экспериментальной установки.
3. Результаты экспериментов и расчетов записать в таблицу 2.
4. Зависимости средних значений f ср и ср от осевой силы Fа.
5. Вывод.
Вопросы для самоконтроля
Что такое трение?
Виды трения.
Что является коэффициентом и углом трения?
Геометрические параметры винтовой пары (метрической резьбы).
5. Какие силы действуют в винтовой паре и как они связаны между собой?
6. Почему применяют в расчетах винтовых пар приведенный коэффициент трения f '?
7. Приведенный угол трения в винтовой паре.
8. Методика расчета приведенного коэффициента трения f ' в винтовой паре.
9. Методика расчета КПД винтовой пары.
10. Дать анализ результатов экспериментов.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Балансировка жестких роторов цель работы
1. Ознакомление с устройством балансировочного станка.
2. Статическое уравновешивание ротора.
3. Динамическое уравновешивание ротора.
Основные сведения
Под
уравновешиванием вращающихся звеньев
понимается задача, связанная с
распределением масс по звену для снижения
давления на стойку механизма. Простейшей
задачей этого типа является задача
уравновешивания вращающегося звена,
когда полностью или частично устраняются
динамические реакции на его опоры, т.
е. реакции, зависящие от сил инерции.
Для полного устранения этих реакций
необходимо, чтобы главный вектор
и главный момент сил инерции
были равны нулю в любой момент движения:
, (6.1)
. (6.2)
Иногда ограничиваются выполнением только условия (6.1), которое равносильно условию расположения центра масс на оси вращения звена. Перераспределение массы звена, переводящее его центр масс на ось его вращения, называется статическим уравновешиванием вращающегося звена.
Статическое уравновешивание вращающихся звеньев
Если условие (6.1) не выполнено, то звено называется статически неуравновешенным. За меру статической неуравновешенности или статического дисбаланса принимают величину статического момента масс звена относительно оси вращения:
. (6.3)
Здесь
–
масса звена;
–
расстояние от центра тяжести до оси
вращения.
Неуравновешенность в рассматриваемом случае называется статической, так как ее можно обнаружить статическим испытанием. С этой целью ось звена устанавливают на два горизонтальных ножа (опоры). Если центр масс расположен на оси вращения, то звено будет находиться в равновесии при любом положении, в противном случае оно покатится и будет двигаться, пока не достигнет устойчивого равновесия, при котором центр масс имеет самое низкое расположение.
При изготовлении практически невозможно совместить центр масс детали с ее осью вращения, т.е. центр масс вращающейся детали будет смещен на некоторую величину от ее оси.
Для статического уравновешивания детали необходимо в направлении, противоположном центру масс, установить корректирующую массу на расстоянии от оси вращения (рис. 6.1).
. (6.4)
Если
будет выполнено условие (6.4),
то сила инерции противовеса
окажется равной и противоположной силе
инерции
неуравновешенного звена:
.
(6.5)
Результирующая
сила инерции при этом условии будет
равна нулю. Условие (6.4) достигается
обычно путем проб. Иногда установку
противовеса заменяют удалением (например,
высверливанием) массы
.
Центр удаляемой массы и центр масс звена
располагаются в этом случае по одну
сторону от оси вращения.
Рис. 6.1. Статическая балансировка ротора:
1 – ротор, 2 – ножи (опора), 3 – уровень
После установки корректирующей массы ротор поворачивают вокруг оси на угол 90° и отпускают. Если корректирующая масса была выбрана правильно, то центр масс ротора будет на оси вращения и отпущенный ротор останется неподвижным. Если корректирующая масса на предыдущем этапе была подобрана или установлена неправильно, то ротор опять придет во вращение и после нескольких колебаний остановится. После остановки ротора устанавливают (удаляют) новую корректирующую массу и описанные выше испытания повторяют. Так поступают до тех пор, пока ротор не будет сбалансирован.
Статического уравновешивания достаточно только для звеньев, имеющих малую осевую протяженность (например, шкивы, маховики, фланцы, зубчатые колеса, дисковые фрезы, авиационные винты, велосипедные колеса и т. п.). Для звеньев другой формы (например, для валов) должны быть выполнены оба условия уравновешенности звена (6.1) и (6.2) – главный вектор и главный момент сил инерции в этом случае равны нулю и полностью устраняется давление на стойку от сил инерции.