Лабораторная работа 5 (Лабораторные работы)

PDF-файл Лабораторная работа 5 (Лабораторные работы) Основы конструирования приборов (ОКП) (17126): Лабораторная работа - в нескольких семестрахЛабораторная работа 5 (Лабораторные работы) - PDF (17126) - СтудИзба2017-12-28СтудИзба

Описание файла

Файл "Лабораторная работа 5" внутри архива находится в следующих папках: Лабораторные работы, Лабораторные работы для студентов. PDF-файл из архива "Лабораторные работы", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "основы конструирования приборов (окп)" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лабораторные работы", в предмете "основы конструирования приборов (окп)" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

Московский государственный технический университетимени Н.Э. БауманаФакультет «Радиоэлектроника и лазерная техника»А.А. Буцев, Н.И. НарыковаИсследование параметров червячного редуктора№5Электронное учебное пособиеМетодические указания к выполнению лабораторных работпо дисциплине «Основы конструирования приборов»Москва2014г1(С) 2014 МГТУ им. Н.Э. БауманаУДК 621.81Рецензент:доц. к.т.н., Вячеслав Михайлович НедашковскийБуцев А.А., Нарыкова Н.И.Исследование параметров червячного редуктора. - М: МГТУ имени Н.Э. Баумана 2014.

21 с.Издание содержит материалы для освоения методов измерения крутящих моментов приработающих механизмах и определения коэффициента полезного действия червячного редукторав режимах зависимости к.п.д. от величины нагрузки при постоянной скорости и при постояннойнагрузке и изменяющейся скорости. Показания приборов снимаются в установившимся режимеработы.Особое внимание уделено изучению кинематических особенностей многоступенчатогоредуктора, изучению способов и методов измерения сил и моментов на работающих механизмахбез их остановки, получают навыки применения теоретико-вероятностных методов обработкиэкспериментальных данных.Для студентов МГТУ имени Н.Э. Баумана специальностей «Основыконструирования приборов» «Детали машин и приборов» и «Прикладная механика».Рекомендовано учебно-методической комиссией факультета «Радиоэлектроникаи лазерная техника» МГТУ им.

Н.Э. БауманаЭлектронное учебное изданиеБуцев Александр АлексеевичНарыкова Наталья ИвановнаИсследование параметров червячного редуктора© 2014 МГТУ имени Н.Э. Баумана2ЦЕЛЬ РАБОТЫОзнакомлениесконструкциейлабораторнойустановкидляопределениякоэффициента полезного действия червячного редуктора, терминологией.Экспериментальное и аналитическое определение коэффициента полезногодействия червячного редуктора в зависимости от нагрузки на выходном валу.Вприборахэлектроприводами.широкоеОничастоприменениесостоятизнашлиисточникаустройства,называемыемеханическойэнергии–электродвигателя, устройства согласования угловой скорости и момента, с механизмомнагрузки, устройств управления и обратной связи.

Обычно приборный электродвигательна выходе имеет относительно большую скорость и небольшой момент. Для уменьшенияскорости и увеличения момента между электродвигателем и нагрузкой ставитсямеханизм-редуктор. Аналогичное устройство, служащее для повышения скоростиназывается мультипликатором.В данной лабораторной работе исследуются зависимость коэффициента полезногодействия редуктора от момента нагрузки при постоянной скорости электродвигателя.ПОНЯТИЕ О КОЭФФИЦИЕНТЕ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯПри установившемся движении электропривода мощность движущих силзатрачивается на выполнение полезной работы и преодоление различных видов сил имоментов трения.PД  Pn  Pc(1)Здесь PД — мощность движущих сил; Pc — мощность, затраченная на преодолениесопротивления трения; Pn — мощность, затраченная на преодоление полезныхсопротивлений.Коэффициент полезного действия есть отношение мощности сил полезногосопротивления к мощности движущих сил:12 PnPД(2)Индекс 1-2 указывает, что движение передается от звена 1, к которому приложенадвижущая сила, к звену 2, к которому приложена сила полезного сопротивления.Величина потерь передачи оцениваетсякоэффициентом потерь  Pc.PДОчевидно:3  1 (3)В случае слабонагруженных передач (они характерны в приборостроении) КПДсущественно зависит от собственных потерь на трение и от степени силовой загрузкимеханизма.

В этом случае формула (3) принимает вид:12  1  c( F ) (4)где c — коэффициент, учитывающий влияние собственных потерь на трение инагрузку F,cF aF bСоставляющие a и b зависят от типа передачи.При F  0 коэффициент c a 1 отражает влияние собственных потерь наbтрение в слабонагруженных передачах. С возрастанием F коэффициент c=f(F)уменьшается, приближаясь к значению c  1 при большой величине F.При последовательном соединении m механизмов с КПД  i , КПД всегосоединения механизмов: mPn iPg i 1(5)ГдеPg — мощность, подаваемая в первый механизм;Pn — мощность, снимаемая с последнего механизма.Редуктор можно рассматривать как устройство с последовательным соединениемпередач и опор.

Тогда КПД определяется по выражению:m ред  опk  i(6)i 1где: i — КПД i-той пары зацепления; оп — КПД одной пары опор;k — число пар опор.Коэффициент полезного действия опор.КПД опоры при условии постоянства скоростей определяется по формуле4 оп М  М тр(7)Мгде:М — крутящий момент на валу;Мтр — момент трения в опоре.Момент трения в подшипнике качения можно определить по формуле:М тр  М 0  М1(8)где:М1 — момент трения, зависящий от нагрузки на опору;М0 — момент трения, зависящий от конструкции подшипника, частоты вращения ивязкости смазки.В приборных редукторах составляющая М1 много меньше составляющей М0. Такимобразом можно считать, что момент трения опор практически не зависит от нагрузки.Следовательно, и КПД опоры не зависит от нагрузки.

При расчетах КПД редуктора можнопринять КПД одной пары подшипников, равным 0,99, КПД соединительныхупругих муфтпринять 0,95.ЧЕРВЯЧНЫЙ РЕДУКТОРОсновой червячного редуктора является червячная передача, которая передаетвращательное движение между валами, геометрические оси которых перекрещиваютсячаще всего под углом 90о. Червячная передача построена на базе реечного эвольвентногозацепления. Профилем винтовой нарезки червяка служит исходный контур нормальногоэвольвентного зацепления, для которого   20 , где  - угол зацепления.

Ведущимзвеном чаще всего является червяк z1,При одном обороте червяка колесо повернется на угол, охватывающий числозубьев колеса, равное числу заходов червяка.Передаточное отношение i червячнойпередачиi=n1/n2=z2/z1(9)где: n1-число оборотов в минуту червякаn2- число оборотов в минуту червячного колесаz1-число заходов (зубьев) червяка, число заходовz2-число зубьев червячного колеса.Число заходов червяка выполняет здесь функцию зубьев шестерни в зубчатойпередаче.

Так как z1 может быть небольшим и часто равным единице (чего не может быть5у шестерни), то в одной червячной паре можно получить большое передаточноеотношение.Этоиявляетсяосновнымдостоинствомчервячныхпередач.К недостаткам червячных передач по сравнению с зубчатыми относятся низкий КПД (изза больших потерь на трение в зацеплении витков червяка с зубьями червячного колеса) инеобходимо по этой причине выполнять червячные колеса или их зубчатые венцы издорогостоящих антифрикционных материалов (например, из бронзы).Нумерация элементов на рис. 1, 2, 3, 4 одних и тех же элементов одинаковая.Кинематическая схема исследуемого одноступенчатого червячного редуктора сведущим червяком представлена на рис.

1.На рис. 1 представлена кинематическая схема лабораторной установки №5 дляизучения особенностей работы червячного редуктора.Электродвигатель 2 установлен на поворачивающейся раме, закрепленной нашариковых подшипниках на корпусе. При включении установки крутящий момент ротораэлектродвигателя создает реактивный момент статора, который вызывает изгибизмерительной пружины 11.. Прогиб пружины измеряется индикатором 12.Моментротора двигателя через упругую муфту 13 передается на червяк z1. С червяка крутящиймомент передается через аналогичную упругую муфту 13 на устройство нагрузки 4.Устройствонагрузкисостоитизэлектромагнитнойпорошковоймуфты,измерительной пружины 16 и индикатора 17.Порошковый тормоз состоит из статора иротора в виде полого цилиндра, а зазор между ними заполнен жидкой смесьюферритового порошка и масла.

Статор порошкового тормоза снабжен обмоткой, черезкоторую пропускается электрический ток. Изменение тока в обмотке приводит кизменению магнитного поля в зазоре и связанной с ним вязкостью жидкой смесьюферритового порошка и масла. Регулируя ток в обмотке статора поворотом ручки 15 (рис.2)меняется вязкость жидкости и соответственно величина момента нагрузки. Тормоз 4включается и выключается тумблером 14 (рис.2). Реактивный момент статора измеряетсяизмерительным устройством, представленным на рис. 6, принцип работы которогопредставлен на рис.4.67Тормозной момент, создаваемый порошковой муфтой, является нагрузкой дляредуктора.Корпус муфты установлен подвижно на общем корпусе 1, можетповорачиваться на шарикоподшипниковых опорах. Таким образом реактивный моменткорпуса муфты вызывает прогиб измерительной пружины.

По закону Гука прогибпружины пропорционален моменту, измеряется индикатором 17. Винтовые пружины 22 и26 держат замкнутыми измерительные цепи, исключают удары во время включенияустановки. Их принято называть люфтовыбирающей. Жесткость их на несколькопорядков меньше жесткости измерительных пружин и поэтому влияние их на результатыизмерения пренебрежимо малы. Скорость вращения ротора двигателя измеряетсятахометром 6.На рис.2 представлена конструктивная схема лабораторной установки №5,соответствующая кинематической схеме на рис.

1.8Рис. 2.Конструктивная схема лабораторной установки №5для изучениячервячного редуктораНа схеме добвлены позиции:1-корпус установки3-прозрачная крышка редуктора5-панель управления7-тумблер включения двигателя8-ручка регулировки скорости электродвигателя9-индикатор включения14-тумблер включения нагрузки15-ручка регулятора величины нагрузки МнРис. 3. Устройство измерения скорости и момента электродвигателяНа рис.3 представлено устройство измерения момента, скорости и градуировкисистемы измерения момента. В положении градуировки, двигатель обязательно долженнаходится в выключенном состоянии. (Определение градуировочной характеристикисредства измерений.

Градуировка средств измерений - термин из Государственнойсистемы обеспечения единства измерения (ГСИ. Метрология. Основные термины и9определения).Электродвигатель 2 установлен в поворотной раме 10 ( термин- подвешен насобственной оси). В специальное отверстие рамы вставляетсярычаг 20. На рычагпомещается груз 20, его можно перемещать по рычагу, создавая точно известный моментдля градуировки шкалы индикатора 12 в единицах момента.На рис. 4 представлена фзическая картина градуировки. Момент груза 21 нарычаге 20 отностельно оси установки поворотной рамы крепления двигателя точноизвестен, разделив этот момент на величину другого рычага rполучим величину силы,изгибающюю измерительную пружину 11 на величиру ∆, по закону Гука онпропорциональна силе, а следовательно и моменту, развиваемому двигателем.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее