Методические указания к лабораторной работе № 4,5,6 - Исследование приборных редукторов, страница 3

Случайные погрешности нельзя исключить, но путем многократных измерений ихвлияние на результат измерения можно уменьшить.Пусть в ходе j измерений величины X получены результаты A1 , A2 ... A j , не содержащиесистематических ошибок и являющиеся случайными величинами. Практически при любойметодике обработки совокупности результатов измерений невозможно получить точное значениеизмеряемой величины X.

Однако можно найти наиболее вероятное значение измеряемойвеличины, которым является среднеарифметическое результатов измерения:A1 + A2 + ... + A j 1Xв == ⋅ ∑ Aj(32)jj j13МУ к л/р №4,5,6, «Исследование приборных редукторов»ТарировкаТарировка проводится при выключенном двигателе и тормозе. Перед началом тарировкипроверьте, упираются ли ножки индикаторов 12 и 17 в измерительные пружины 11 и 16 (рис. 11,12). Механизмы индикаторов не должны стоять у своих ограничителей.1. Протарируйте измерительную пружину 11 индикатора 12.

Для этого вставьте до упорамалый тарировочный рычаг 20 в отверстие (см. рис. 11), находящееся сзади рамы двигателя.Широкая грань рычага должна быть расположена вертикально. Установите на рычаге 20тарировочный груз 21 весом Fm = 3 Н таким образом, чтобы одна из его граней находиласьпротив нулевой отметки.

Легко постукивая по основанию ладонью, поворотом шкалы индикатора12 поставьте его стрелку на ноль. Упор рамы статора двигателя 2 прижимается к тарировочнойпружине под действием момента, создаваемого винтовой пружиной 22 (рис. 11). Тарировочнаяпружина 11 под действием этого момента прогибается. При установке индикатора 12 на нольисключается влияние этой деформации, как и влияние неуравновешенности системы на показанияиндикатора.Перемещайте тарировочный груз 21 вдоль шкалы рычага 20, устанавливая грань грузапротив рисок, соответствующих изменению длины плеча Δl j на 8, 10, 12, 14, 16, 20 см.

При этомкрутящий момент, действующий на статор двигателя, постепенно возрастает, вызывая увеличениепрогиба пружины 11 и перемещение стрелки индикатора. Значения Δl j и число деленийиндикатора ν j записывайте в тарировочную табл. 1, форма которой приведена в конце описания.При тарировке следите, чтобы рычаг 20 не отошел от упора.Изменение крутящего момента на ΔM mj , создаваемое перемещением тарировочного груза наΔl j , уравновешивается изменением момента силы тарировочной пружины 11, которыйпропорционален отклонению стрелки индикатора 12:ΔM mj = Fm ⋅ Δl j = K 1 j ⋅ν j(33)где ΔK 1 j — значение тарировочного коэффициента индикатора 12.Рассчитайте значения коэффициента ΔK 1 j для каждого замера и запишите их в таблицу.Полученные при этом значения не должны заметно отличаться.

Вычислите среднеарифметическоезначение коэффициента K1, которое и используйте при дальнейшей работе. При тарировке, как ипри работе на установке, следите, чтобы ограничительные вилки не соприкасались сограничителями, расположенными ниже статора двигателя и тормоза.2. Протарируйте измерительную пружину 16 индикатора 17. Последовательность тарировкив этом случае аналогична. При тарировке порошковый тормоз должен быть выключен тумблером14 (рис. 12). В отверстие консоли вала статора тормоза 4 вставьте до упора конец большоготарировочного рычага 24, широкая грань рычага располагается вертикально. Рычаг 4 и индикатор17 находятся с разных сторон от порошкового тормоза.

Установите на рычаге тарировочный груз25 весом Pm = 12 Н так, чтобы боковая грань находилась против отметки 0. Установите на нольповоротом шкалы стрелку индикатора 17. При этом автоматически устраняется влияние напоказания индикатора действия винтовой пружины 26, прижимающей упор 27 к тарировочнойпружине 16, как и действия неуравновешенности статора тормоза вместе с рычагом 24 итарировочным грузом 25, когда последний находится у нулевой отметки.Перемещайте тарировочный груз 25 вдоль тарировочного рычага, последовательноустанавливая одну и ту же его грань у делений, соответствующих значениям Δl j , равным 10, 12,14, 16, 18, 20 см. При этом крутящий момент, действующий на статор тормоза, будет постепенновозрастать, вызывая увеличение прогиба пружины 16 и перемещение стрелки индикатора 17.

Притарировке легко постукивайте ладонью по основанию 1. Запишите в табл. 1 для каждого изположений груза 25 число делений индикатора ν j .14МУ к л/р №4,5,6, «Исследование приборных редукторов»Таблица 1. «Тарировочная таблица»Изменение плеча Δl j ,смИзменение моментатарировочного грузаΔM mj = Fm ⋅ Δl j , Н·смЧисло деленийиндикатора ν jТарировочный коэффициентKj =ΔM mjνj, (Н·см)/дел.Для индикатора 12: Fm = 3 Н8101214161820Среднее значение тарировочного коэффициента K1Для индикатора 17: Fm = 12 Н8101214161820Среднее значение тарировочного коэффициента K2При расчете тарировочного коэффициента используйте зависимостьΔM mj = Fm ⋅ Δl j = K 2 j ⋅ν j(34)где K2j — значения тарировочного коэффициента для индикатора 17.Рассчитайте сначала значения K2j для каждого положения груза 25.

Эти значения должныбыть близки. Потом определите среднеарифметическое значение тарировочного коэффициента K2,которое и используйте при дальнейшей работе. После тарировки снимите груз 25 и рычаг 26.Требования к технике безопасностиНельзя оставлять установку в заторможенном состоянии с включенным электрическимдвигателем, так как в этом случае двигатель может перегореть. При работе на установкепрозрачная крышка редуктора должна быть закрыта. Когда ручки 8 и 16 потенциометров (рис. 9,10) дошли до упоров, не следует их поворачивать чрезмерным усилием руки, что может вывестипотенциометры из строя.При обнаружении неисправностей установки следует немедленно обратиться к учебномумастеру.Последовательность проведения опыта и расчетовДальнейшую работу студенты выполняют в соответствии с заданным вариантом иустановкой. Номер установки определяется маршрутом, номер варианта указываетсяпреподавателем, ведущим лабораторные занятия.

Объем работы по каждому варианту приведен втабл. 2.Таблица 2. «Режим работы установки»№ варианта123459001000110012001300n1ν22020202020ν23030303030ν24040404040ν25050505050ν2606060606015МУ к л/р №4,5,6, «Исследование приборных редукторов»1. При выключенном двигателе 2 и тормозе 4 установите на ноль стрелки индикаторов 12 и17 поворотом их шкал, легко постукивая при этом по основания 1 (рис. 9, 10).2. Тумблером 7 включите двигатель 2. Двигатель начнет вращаться, загорится сигнальнаялампа 9 (рис.

9, 10).3. Тумблером 14 включите порошковый тормоз 4. После этого проведите испытания всоответствии с указанными в варианте задания режимами работы установки (см. табл. 2).4. Частота вращения двигателя n1 устанавливается поворотом ручки 8 потенциометра иконтролируется по тахометру 6. Нагрузочный момент, соответствующий заданным значениям ν 2(в делениях), устанавливается поворотом ручки 15 потенциометра и контролируется поиндикатору 17. При изменении момента нагрузки меняется и частота вращения двигателя n1.Поэтому при проведении испытаний необходимо непрерывно следить за показаниями тахометра6, регулируя скорость двигателя поворотом ручки 8.Если увеличение момента нагрузки вызвало остановку двигателя, то надо последнийнемедленно выключить тумблером 7 или с помощью тумблера 14 и ручки 15, выключить либоуменьшить нагрузку.

Остановка включенного двигателя может привести к его выходу из строя.Для каждого из указанных в варианте режимов работы определите и запишите в табл. 3, 4, 5(в соответствии с заданной установкой) числа делений ν 2 j и индикатора 17, ν 1 j индикатора 12.Таблица 3: «Экспериментальное определение КПД многоступенчатого редуктора»Z 1 = Z 3 = Z 5 = Z 7 = Z 9 = Z 11 = 31Z 2 = Z 4 = Z 6 = Z 8 = Z 10 = Z 12 = 53i1−2 = i3− 4 = i5−6 = i7 −8 = i9−10 = i11−12 =Z2Z1Тарировочные коэффициенты: K 1 = , K 2 = . [(Н·см)/дел]ν 2 j , делM Нj = ν 2 j ⋅ K 2 ,ν 1 j , делM двj = ν 1 j ⋅ K 1 ,Н·смН·смη ред =jM Нjiобщ ⋅ M дв jТаблица 4: «Экспериментальное определение КПД червячного редуктора»nZZ 1 = 2; Z 2 = 50; iобщ = i1− 2 = 1 = 2 = ...n2 Z1Тарировочные коэффициенты: K 1 = , K 2 = .

[(Н·см)/дел]M Нjν 2 j , делM Нj = ν 2 j ⋅ K 2 ,ν 1 j , делM двj = ν 1 j ⋅ K 1 ,η ред j =Н·смН·смiобщ ⋅ M дв jТаблица 5: «Экспериментальное определение КПД планетарного редуктора»Тарировочные коэффициенты: K 1 = , K 2 = . [(Н·см)/дел]M Нjν 2 j , делM Нj = ν 2 j ⋅ K 2 ,ν 1 j , делM двj = ν 1 j ⋅ K 1 ,η ред j =Н·смН·смiобщ ⋅ M дв jПосле окончания испытаний выключите установку тумблерами 7 и 14. Расчет моментовведется по формулам:M двj = К 1 ⋅ν 1 jM Hj = K 2 ⋅ν 2 j16МУ к л/р №4,5,6, «Исследование приборных редукторов»Полученные значения моментов Мдв и МН подставьте в формулу (31).

Результаты расчетовзапишите в табл. 3, 4, 5 соответственно заданной установке.Постройте экспериментальную зависимость η ред = f ( M H ) .Таблица 6: «Определение теоретических значений КПД многоступенчатого редуктора»Zi1−2 = i3− 4 = i5−6 = i7 −8 = i9−10 = i11−12 = 2 = ...Z 1 = 31m = 1ммd = mZ 1 = ...ммZ1Z 2 = 53 m = 1мм 1d = mZ 2 = ...мм 11+= ...η оп = 0,98 f = 0,15 2Z1 Z 2ρ — число пар подшипниковMi, Н·смMH, NF + 2,872M i +1⎛ 11 ⎞Fi =, Ci = iη j = 1 − π ⋅ C i ⋅ f ⋅ ⎜⎜ + ⎟⎟Н·см валаFi + 0,17dj⎝ Z1 Z 2 ⎠Н7MH = M762M 7F + 2,87M7⎛ 11 ⎞С6 = 6M6 =F6 =η11−12 = 1 − π ⋅ C 6 ⋅ f ⋅ ⎜⎜ + ⎟⎟F6 + 0,17i11−12 ⋅η11−12 ⋅ η опd12⎝ Z1 Z 2 ⎠52M 6F + 2,87M6⎛ 11 ⎞С5 = 5M5 =F5 =η 9−10 = 1 − π ⋅ C 5 ⋅ f ⋅ ⎜⎜ + ⎟⎟F5 + 0,17i9−10 ⋅η 9−10 ⋅ η опd10⎝ Z1 Z 2 ⎠4M4 =F4 =C4 =3M3 =F3 =C3 =η 7−8η 5−621M2 =M1 =F2 =F1 =C2 =C1 =……MHТаблица 7: «Определение теоретических значений КПД червячного редуктора»γ = 9°α = 20°Z1 = 2tg(γ + ρ ) = 0,2126cos γ = 0,987cos α = 0,9397Z 2 = 50tgγ= 0,745m = 1,5 мм d 2 = mZ 2 = ...мм f = 0,05tg (γ + ρ )Z⎛ f ⎞40tg γ = 1 = 0,15 ρ = arctg⎜⎟ = 3° η оп = 0,99q=q3⎝ cos α ⎠Ftg γQ + 0,97= M22M Hη ред = η1− 2 ⋅η оп2Q= 2C=η1− 2 = CF2 =cos γtg(γ + ρ )Q + 2,21d21.

Рассчитайте теоретические значения КПД исследуемого редуктора для тех же условий,для которых проводился эксперимент. При расчете используйте формулы (18), (23) или(35) в соответствии с заданной установкой. Результаты расчета запишите в таблицу 6, 7, 8соответственно. Построить теоретическую зависимость η ред = f ( M H ) .2. Проанализируйте полученные результаты.3. Оформите отчет.4. Приведите в порядок рабочее место.17МУ к л/р №4,5,6, «Исследование приборных редукторов»Таблица 8: «Определение теоретических значений КПД планетарного редуктора»Mв = МНZ1 = Z 3 = 17Z Zi1−4 = 2 ⋅ 4 = ...Z1 Z 3Z ZZ 2 = Z 4 = 87i1−â = 1 − 2 ⋅ 4 = ...Z1 Z 3M в ⋅ Z2M l ⋅ Z3F34 =F12 =1m( Z 3 + Z 4 )( Z 2 − Z 3 )m( Z 3 + Z 4 )( Z 2 − Z 3 )η ðåä =⋅ (1 − i1− 4 ⋅η1− 4 ) ⋅ηîρïi1−âm = 0,8 мм⎛ 11 ⎞η 3− 4 = 1 − C 3− 4 ⋅ π ⋅ f ⋅ ⎜⎜ + ⎟⎟f = 0,15⎝ Z3 Z4 ⎠η оп = 0,99ρ — число пар подшипниковMв = МНF12F34C12 =F12 + 2,87F34 + 0,17C 34 =F34 + 2,87F34 + 0,17η1− 2η 3− 4η1− 4 = η1− 2 ⋅η 3− 4η редСодержание отчета1.2.3.4.5.Наименование и цель работы.Схема установкиФормулы, по которым велись расчеты, исходные данные для расчетов.Результаты тарировки, экспериментальные данные и расчеты, таблицы.Графики зависимости, полученные на основании экспериментальных исследований ирасчетным путем.