№4,5,6 (Лабораторные работы), страница 3

Систематические погрешности вызваны либо постоянно действующими факторами, либо факторами, закон изменениякоторых известен. Примерами систематических погрешностей являются температурная, методическая погрешности и т.п. Если систематическая погрешность известна, то ее можно заранее учесть или исключить из результатов измерения.Случайной погрешностью называется погрешность, которая при повторении измерений впрактически неизменных условиях изменяется от измерения к измерению. Отрицательныеошибки встречаются так же часто, как и положительные. Как правило, чем больше ошибка,тем реже она встречается. Случайные погрешности обусловлены влиянием целого ряда изменяющихся факторов.

Случайные погрешности нельзя исключить, но путем многократныхизмерений их влияние на результат измерения можно уменьшить.Пусть в ходе j измерений величины X получены результаты A1 , A2 ... A j , не содержащие систематических ошибок и являющиеся случайными величинами. Практически при любой методике обработки совокупности результатов измерений невозможно получить точное значение измеряемой величины X. Однако можно найти наиболее вероятное значение измеряемойвеличины, которым является среднеарифметическое результатов измерения:13Xв =A1 + A2 + ... + A jj=1⋅ ∑ Ajj j(14)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 упора малый тарировочный рычаг 20 в отверстие (см. рис. 11), находящееся сзади рамыдвигателя. Широкая грань рычага должна быть расположена вертикально. Установитена рычаге 20 тарировочный груз 21 весом Fm = 3 Н таким образом, чтобы одна из егограней находилась против нулевой отметки.

Легко постукивая по основанию ладонью, поворотом шкалы индикатора 12 поставьте его стрелку на ноль. Упор рамы статора двигателя 2 прижимается к тарировочной пружине под действием момента, создаваемого винтовой пружиной 22 (рис. 11). Тарировочная пружина 11 под действиемэтого момента прогибается. При установке индикатора 12 на ноль исключается влияние этой деформации, как и влияние неуравновешенности системы на показания индикатора.Перемещайте тарировочный груз 21 вдоль шкалы рычага 20, устанавливая грань грузапротив рисок, соответствующих изменению длины плеча Δl j на 8, 10, 12, 14, 16, 20см. При этом крутящий момент, действующий на статор двигателя, постепенно возрастает, вызывая увеличение прогиба пружины 11 и перемещение стрелки индикатора. Значения Δl j и число делений индикатора ν j записывайте в тарировочную табл.1, форма которой приведена в конце описания.

При тарировке следите, чтобы рычаг20 не отошел от упора.Изменение крутящего момента на ΔM mj , создаваемое перемещением тарировочногогруза на Δl j , уравновешивается изменением момента силы тарировочной пружины11, который пропорционален отклонению стрелки индикатора 12:ΔM mj = Fm ⋅ Δl j = K 1 j ⋅ν j(15)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. Вычислитесреднеарифметическое значение коэффициента K1, которое и используйте при дальнейшей работе. При тарировке, как и при работе на установке, следите, чтобы ограничительные вилки не соприкасались с ограничителями, расположенными ниже статорадвигателя и тормоза.2.

Протарируйте измерительную пружину 16 индикатора 17. Последовательность тарировки в этом случае аналогична. При тарировке порошковый тормоз должен быть выключен тумблером 14 (рис. 12). В отверстие консоли вала статора тормоза 4 вставьтедо упора конец большого тарировочного рычага 24, широкая грань рычага располагается вертикально. Рычаг 4 и индикатор 17 находятся с разных сторон от порошковоготормоза. Установите на рычаге тарировочный груз 25 весом Pm = 12 Н так, чтобы боковая грань находилась против отметки 0. Установите на ноль поворотом шкалыстрелку индикатора 17. При этом автоматически устраняется влияние на показанияиндикатора действия винтовой пружины 26, прижимающей упор 27 к тарировочной14пружине 16, как и действия неуравновешенности статора тормоза вместе с рычагом24 и тарировочным 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 статортормоза, будет постепенно возрастать, вызывая увеличение прогиба пружины 16 и перемещение стрелки индикатора 17. При тарировке легко постукивайте ладонью по основанию 1. Запишите в табл. 1 для каждого из положений груза 25 число делений индикатора ν j .Таблица 1: «Тарировочная таблица»Изменение плеча Δl j ,смИзменение моментатарировочного грузаΔM mj = Fm ⋅ Δl j , Н·смЧисло делений индикатора 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(16)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 ирычаг 26.Требования по технике безопасностиНельзя оставлять установку в заторможенном состоянии с включенным электрическим двигателем, так как в этом случае двигатель может перегореть. При работе на установке прозрачная 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 вывести потенциометры из строя.При обнаружении неисправностей установки следует немедленно обратиться к учебномумастеру.15Последовательность проведения опыта и расчетовДальнейшую работу студенты выполняют в соответствии с заданным вариантом и установкой. Номер установки определяется маршрутом, номер варианта указывается преподавателем, ведущим лабораторные занятия. Объем работы по каждому варианту приведен в табл.

2.Таблица 2: «Режим работы установки»№ вариантаν2ν2n112345900100011001200130020202020203030303030ν2ν24040404040ν2505050505060606060601. При выключенном двигателе 2 и тормозе 4 установите на ноль стрелки индикаторов12 и 17 поворотом их шкал, легко постукивая при этом по основания 1 (рис. 9, 10).2.

Тумблером 7 включите двигатель 2. Двигатель начнет вращаться, загорится сигнальная лампа 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).Частота вращения двигателя n1 устанавливается поворотом ручки 8 потенциометра иконтролируется по тахометру 6. Нагрузочный момент, соответствующий заданнымзначениям ν 2 (в делениях), устанавливается поворотом ручки 15 потенциометра иконтролируется по индикатору 17.

При изменении момента нагрузки меняется и частота вращения двигателя n1. Поэтому при проведении испытаний необходимо непрерывно следить за показаниями тахометра 6, регулируя скорость двигателя поворотомручки 8.Если увеличение момента нагрузки вызвало остановку двигателя, то надо последнийнемедленно выключить тумблером 7 или с помощью тумблера 14 и ручки 15, выключить либо уменьшить нагрузку. Остановка включенного двигателя может привести кего 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 jиндикатора 12.Таблица 3: «Экспериментальное определение КПД многоступенчатогоредуктора»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 j16Таблица 4: «Экспериментальное определение КПД червячного редуктора»n1 Z 2== ...n2 Z1Тарировочные 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 ,Z 1 = 2; Z 2 = 50; iобщ = i1− 2 =Н·смН·смη ред =jM Нjiобщ ⋅ M дв jТаблица 5: «Экспериментальное определение КПД планетарного редуктора»Тарировочные коэффициенты: K 1 = , K 2 = .