Исследование КПД передач 1 vkclub152685050
.pdf
ГУАП
КАФЕДРА № 1
ОТЧЕТ |
|
vk.com/id446425943 |
||
ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ |
|
vk.com/club152685050 |
||
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ |
|
|
|
|
асс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
должность, уч. степень, |
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
звание |
|
|
||
|
|
|
|
|
Отчет по лабораторной работе №6
“ Исследование КПД передач ”
По курсу: Прикладная механика
Работу выполнил
Студентка гр.
подпись, дата |
инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург 2018
1 Цель роботы
Ознакомиться с винтовыми передачами.
Определить коэффициент полезного действия винтовой пары от величины осевой нагрузки на гайку.
2 Описание лабораторной установки
vk.com/club152685050
vk.com/id446425943
Рисунок 1-Схема лабораторной установки Лабораторная установка смонтирована стационарно на стене по
вертикали. Основанием ее является станина из швеллера. К верхней части станины крепиться кронштейн с подшипниковым гнездом, в котором устанавливается электропривод с редуктором 2. Корпус электродвигателя 1 жестко связан с корпусом редуктора, хвостик которого в виде трубки является валом для шарикоподшипников 3 кронштейна. Через трубку в бронзографитовых подшипниках скольжение приводной вал 4 от редуктора выходит к винту 5 исследуемой винтовой пары, таким образом в процессе работы вращается винт, а гайка 6 совершает лишь поступательное
vk.com/club152685050
vk.com/id446425943
перемещение. От провода гайку защищает ползун в виде радиального стержня, перемещающийся вдоль глухого паза 7 станины. Опорой винтовой пары является шарикоподшипниковый подпятник 8 нижнего кронштейна с гнездом для установки нижней цапфы винта. Осевая нагрузка на гайку испытуемой винтовой пары осуществляется подвешиванием к ней гирь 9. Приспособление для их крепления съемное, состоит из двух тяг с траверсой и полочкой для гирь.
В комплект входит винтовая пара №3. Номинальный диаметр резьбы d= 42 мм. Материал винта сталь 45, материал гаек – бронза ОЦС 5-5 (коэффициент трения µтр=0.1). Вращение винта от электродвигателя реверсивное nдв= 60 об/мин. Рабочий код гайки 300 мм.
3 Расчетные формулы
Формула для расчета крутящего момента Мкр=420*Кср,
где, Кср=∑ Кni- усредненное показание индикатора.
vk.com/id446425943
Формула для расчета работы движущихся силvk.com/club152685050 Адс=Мкр*2*π.
Формула для расчета полезной работы Апс=Pа*p,
где,Pа=m*g-осевая нагрузка,p=8 мм-шаг.
Формула для расчета КПД в винтовом механизме
η= ААпс *100%.
дс
Формулы для расчета теоретического значения КПД
|
η |
tgΨΨ |
, |
|
|
||
|
=tgΨ(Ψ +φ) |
||
где,φ=arctµтр; µтр=0.1; tg=3 Pd2 |
,d2=24 мм. |
|
|
4 Результаты измерений и вычислений
Таблица1-Нахождение КПД в винтовом механизме
m,кг |
Кср,м |
Мкр,H*м |
Адс,H |
Апс,H |
Pа,Hа,H |
ŋ,% |
0,5 |
0,000094 |
0,031 |
0,249 |
0,0392 |
4,9 |
15,7 |
2,5 |
0,0002 |
0,084 |
0,527 |
0,196 |
24,5 |
37 |
5,5 |
0,0003 |
0,126 |
0,79 |
0,44 |
55 |
54 |
ηтр=40 %
5 Пример расчетов
По формуле (1)
Мкр=420*0,000095 м=0,03069H* м
vk.com/club152685050
vk.com/id446425943
По формуле (2)
Адс=0,03069*2*3,14=0,2495 Н*м
По формуле (3)
Апс=0,5 9,8*8*10-3 =0,0392 H*м
По формуле (4)
|
η=0,0392 |
*100%=15,7% |
|||
|
0,2495 |
|
|
|
|
По формуле (5) |
0,0606 |
|
|
||
η |
100 |
|
|||
=tgΨ(0,0605 |
+0,09) |
= 40% |
|||
|
|
||||
6 Вывод
Мы ознакомились с устройством винтового механизма, рассчитали экспериментальное кпд для разной осевой нагрузки на винтовую передачу, теоретическое значение КПД. Теоретическое значение КПД для механизмов в целом довольно низкое (η=0,4), но основываясь на конструкции данного механизма (пункт 2) оно и будет низким за счет большой поверхности трения. Его КПД является отношением полезной работы к затраченной и при увеличении нагрузки полезная работа растет существеннее чем затраченная . Например, при нагрузке 0.5кг КПД составляет 15,7%,при 2,5 кг КПД – 37%,а при 5,5 кг КПД – 54%,при этом расчетное значение КПД составило 40%. Поэтому винтовые механизмы применяются для поднятия тяжелых грузов: домкраты, различные зажимы.
vk.com/id446425943
vk.com/club152685050
СКАЧАТЬ https://archive.org/details/@guap4736_vkclub152685050
vk.com/club152685050
vk.com/id446425943