Лабораторна робота №9

.Мета роботи: Ознайомитися з конструкцією та елементами основних типів муфт.

Обладнання: Муфти, штангенциркуль, масштабна лінійка, довідники.

Езкіз муфти із вказаними розмірами.

Висновки:

підпис студента

Робота прийнята з оцінкою __________________________ підпис викладача

Лабораторна робота № 10 визначення критичної швидкості обертання вала.

Мета роботи: Визначити розрахункове значення величини прогину вала і порівняти його з дослідним. Розрахувати критичне число обертів вала і порівняти його з дослідним.

Обладнання, матеріали та інструменти: установка для визначення критичної швидкості обертання вала, індикатор годинникового типу.

1. Короткі теоретичні відомості.

Періодичні імпульси зовнішніх сил, що діють на тіло, яке коливається, викликають в ньому вимушені коливання. Якщо частота вимушених коливань не співпадає з частотою власних коливань, то останні затухають.

При співпаданні ж цих коливань наступає явище резонансу, і амплітуда їх різко зростає. Оскільки в багатьох випадках на деталі діють періодично змінні навантаження, то потрібно попереджати можливість виникнення резонансу. У випадку резонансу сильні коливання передаються іншим частинам машини і вся машина починає вібрувати. При цьому в деталях виникають знакозмінні навантаження, що часто є причиною їх поломки. Швидкість руху, яка відповідає явищу резонансу, називається критичною. Аналогічно число обертів, при якому наступає резонанс деталей, що обертаються, називається також критичним. Сказане в значній мірі відноситься до валів швидкохідних машин. Вали можуть сприймати дію поздовжніх, крутних і поперечних коливань. Поздовжні коливання викликаються дією осьової сили, що періодично повторюється. Поздовжня вібрація володіє коротким періодом, тому що відновлююча сила за рахунок великої осьової жорсткості вала дуже велика у порівнянні з масами закріплених на валу деталей. Тому при проектуванні валів поздовжні коливання часто не враховують . Крутні коливання викликаються дією періодично змінного крутного моменту. При цьому також періодично змінюється величина деформації кручення вала і тоді в ньому, як і у всякій механічній пружній системі, виникають коливання. Крутна жорсткість валів звичайно мала у порівнянні з масами закріплених на них деталей, через що крутні коливання мають великий період. Тому частота власних крутних коливань валів таких машин, як двигуни внутрішнього згоряння, повинна значно відрізнятися від частоти вимушених коливань. В більшості машин характер зміни крутних моментів викликає коливання, що не представляють загрози для міцності деталей. Найбільш часто в машинах виникають поперечні коливання, які є результатом дії поперечних сил, що періодично повторюються.

Однією з причин виникнення поперечних коливань є недостатнє балансування закріплених на валу деталей. Поперечні коливання, як правило, мають великий період, тому що відновлююча сила вала за рахунок його пружності дуже мала. В зв’язку з цим при недостатній жорсткості вала може наступити резонанс навіть в тому випадку, коли число обертів вала не дуже великі.

В лабораторній роботі потрібно дослідним шляхом визначити критичне число обертів вала і порівняти його з розрахунковим значенням.

2. Схема установки.

Мал. 1.

Технічна характеристика.

1. Досліджуваний вал.

а) діаметр –12 мм;

б) відстані між опорами – мм.

2. Збурююча сила – здійснюється диском з додатковими вантажами –кг,

а) маса диска – кг;

б) величина переміщення диска відносно середнього положення –

в) частота збурюючої сили рад/с об/хв

г) регулювання частоти збурюючої сили – безступінчасте.

3. Вимірювання частоти збурюючої сили – вимірювальним приладом, тахогенератором – ТМГ–30П.

4. Вимірювання статистичного прогину вала – індикатором годинникового типу.

5. Величина навантаження на вал при вимірюванні критичного прогину, Н – 88,3 /9кг/.

6. Привід установки – від колекторного двигуна УЛ–062

–– Напруга, U = 220 Вт.

–– Потужність кВт, Р = 0,18.

–– Частота обертання об/хв, n =5000.

Досліджуваний вал встановлений на двох опорах (мал. 1) із сферичними підшипниками.

Універсальний колекторний двигун через муфту проводить вал в обертання для створення при обертанні збурюючої сили на валі встановлений диск.

Зміна жорсткості вала досягається шляхом зміни від між опорами, (переміщенням правої опори), а також зміною положення диску відносно опор. Диск можна встановити на трьох різних відстанях –250; 275; 300 мм від лівої опори.

Обмеження амплітуди коливання здійснюється двома охоплюючими вал кронштейнами з поліетиленовими втулками.

На кронштейні розміщений пристрій, що сигналізує про досягнення валом критичної швидкості, при цьому на пульті управління засвічується лампочка.

Для визначення статистичного прогину досліджуваного вала на установці передбачений спеціальний пристрій.

Вал навантажений статичним зусиллям 88,3 Н/9кг/.

Величина прогину виявляється по шкалі індикатора годинникового типу.

Установка підключається до електричної мережі шнуром з вилкою.

Керування установкою і вимірювання здійснюється органами керування, встановленими на панелі.

При досягненні критичної швидкості замикаються контактний пристрій і засвічується лампа, сигналізуючи про наявність резонансу вала. При відсутності резонансу лампа не горить.

3. Порядок виконання роботи.

1. Визначають розрахункове значення величини прогину.

(1)