- •Лабораторная работа 1.7 Изучение работы фрикционной лобовой передачи
- •Краткие теоретические сведения
- •Значения коэффициента трения скольжения f
- •Описание установки
- •Тарировочные графики
- •Приборы и инструменты к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Экспериментальное определение фактического передаточного числа, коэффициента скольжения и коэффициента полезного действия
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 1.8 Изучение работы ременной передачи
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание установки
- •Тарировочные графики
- •Приборы и инструменты к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Экспериментальное определение коэффициента скольжения от момента нагрузки при (постоянной силе натяжения ремня)
- •Экспериментальное определение коэффициента скольжения от силы натяжения ремня (при постоянном нагружающем моменте)
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •2. Соединения деталей машин
- •Лабораторная работа 2.1 Исследование затянутого болтового соединения
- •Краткие теоретические сведения
- •Момент сил трения в резьбе тр
- •Механические свойства сталей, применяемых для изготовления крепежных деталей общего назначения
- •Момент трения на торце гайки тт
- •Значение требуемого коэффициента запаса прочности (Sт)
- •Оборудование и принадлежности
- •Тарировочная таблица динамометрической пружины
- •Основные технические данные установки
- •Приборы и инструменты к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Расчет допускаемой осевой силы затяжки болта
- •Экспериментальное определение момента завинчивания гайки Тзав для создания осевой силы болта (по схеме 1)
- •Определение момента сил трения в резьбе, коэффициентов трения и соотношения напряжений (по схеме 2)
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
Краткие теоретические сведения
Ременные передачи относятся к передачам трения с гибкой связью и применяются для передачи движения от двигателя на значительные расстояния, а также для предохранения системы от перегрузок [1, 2, 3].
Если передача не нагружена, т. е. момент нагрузки Тн = 0 (режим холостого хода), то геометрическое передаточное число в этом случае будет иметь вид
, (1)
где ω1, ω2, и n1, n2 – соответственно угловые скорости и частоты вращения ведущего и ведомого шкивов; D1 и D2 – диаметры этих шкивов.
При нагружении ведомого шкива (Тн ≠ 0) возникает упругое скольжение ремня относительно шкива, причем с увеличением Тн увеличивается и скольжение. Оно является причиной некоторого непостоянства передаточного числа ременных передач. Тогда фактическое передаточное отношение uф определяется по формуле
, (2)
где ε – коэффициент упругого скольжения.
Согласно формулам (1) и (2) можно записать:
тогда ,
отсюда
, (3)
Величина этого коэффициента зависит от типа ремня: для кожаных ремней составляет 0,02, для прорезиненных и хлопчатобумажных – 0,01 [1].
КПД ременной передачи в общем случае может быть записан в виде
, (4)
где Рвых – мощность на выходе передачи; Рвх – мощность на входе передачи; Т1 – момент на входе; Тн – момент нагрузки.
Описание установки
Установка для изучения ременной передачи ДП 2М (рис.1.18) состоит из ведущего шкива 1, ведомого шкива 2 и ремня 3 круглого поперечного сечения.
Ведущий шкив 1 установлен на валу электродвигателя 4 типа СЛ МУН 2С, питаемого от сети переменного тока. Напряжение 220В, n = 3000 об/мин, мощность 120 Вт. Корпус электродвигателя (его статор) смонтирован на двух шарикоподшипниках, установленных в кронштейне 5, т.е. может свободно вращаться вокруг общей оси с ротором (балансирная система).
Рис.1.18. Общий вид
прибора ДП 2М
На другом конце вала ротора двигателя укреплен коллекторный блок 6, к цилиндрической поверхности которого прижаты контакты. При повороте ротора на один оборот с блока питания подается импульс на счетчик числа оборотов 19 ведущего шкива фрикционной передачи.
Устройство для измерения момента Т1, развиваемого электродвигателем на входном шкиве, состоит из плоской пружины 7 и индикатора часового типа 8. При включении двигателя реактивный момент его статора, равный активному моменту вала ротора, уравновешивается противодействием плоской пружины 7, на которую опирается рамка 4. Пружина деформируется пропорционально моменту на валу двигателя. Деформация пружины измеряется индикатором 8. Для определения цены деления индикатора пружина перед началом работы должна быть протарирована.
Нагрузочное устройство 9 представляет собой магнитный порошковый тормоз, служащий для создания тормозного момента Тн на ведомом шкиве ременной передачи, имитируя ее рабочую нагрузку. Устройство смонтировано на раме 24. Статор нагрузочного устройства 9 представляет собой электромагнит, в магнитный зазор которого помещен железный полый цилиндр с валом выходного шкива (ротор нагрузочного устройства). Статор смонтирован на двух шарикоподшипниках, установленных в кронштейне 10, т.е. может свободно вращаться вокруг общей оси с ротором (балансирная система). Внутренняя плоскость нагрузочного устройства заполняется сметанообразной массой, представляющей собой смесь карбонильного порошка с минеральным маслом.
В передней части кронштейна смонтировано измерительное устройство, состоящее из плоской пружины 11 и индикатора часового типа 12, упирающегося своим штоком в пружину. При подаче тока в обмотку электромагнита смесь оказывает сопротивление вращению ротора, одновременно поворачивая статор, который давит на плоскую пружину измерительного устройства, удерживающего статор от поворота. При этом деформация пружины передается на шток индикатора, а отклонение стрелки индикатора показывает величину деформации пружины, которая соответствует определенному моменту Тн на ведомом шкиве передачи. Пружину измерительного устройства предварительно тарируют.
В передней части основания устройства расположена панель, на которой размещены тумблер 13, включающий и выключающий электродвигатель; потенциометр 14, позволяющий бесступенчато изменять число оборотов двигателя; контрольная лампочка 15, загорающаяся, когда тумблер 16 («сеть») включен; тумблер 21, включающий нагрузочное устройство; потенциометр 22, позволяющий регулировать ток в электромагните нагрузочного устройства; счетчики оборотов 19 и 20 ведущего и ведомого шкивов ременной передачи; тумблеры 17 и 18 для включения счетчиков.
Коллекторный блок для счета чисел оборотов ведомого шкива ременной передачи расположен с внутренней стороны шкива и подает на счетчик 20 при каждом обороте шкива импульс.
Качающийся кронштейн 23, на котором жестко закреплено нагрузочное устройство, может поворачиваться относительно основания, создавая натяжение ремня. Усилие натяжения создается с помощью грузов, подвешиваемых к кронштейну на подвеске 28.
Для фиксирования определенного усилия натяжения имеются метки 25 на кронштейне и основании, а также стопорный винт 26.
Натяжной винт 27 перемещает качающийся кронштейн и создает натяжение ремня, величина которого соответствует весу грузов, подвешенных на подвеске в том случае, если метки на кронштейне и основании совпадают.