Лабораторная работа 5 (1070336), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Эта силаFпр уравновешивает момент груза 21 на плече рычага 20. Для проведения экспериментавеличина плеча и груза задается в таблице №1 или по указаниям преподавателя.Разделивизвестную величину момента на число делений индикатора получим цену деленнияиндикатора в единицах момента. Величина прогиба измерительной пружины Δ можетбыть рассчитана теортически по ее поразмерам, известному модулю упругости ипроверена по показаниям индикатора 12.Рис. 4. Схема градуировки индикатора измерения момента.10Рис.5. Устройство измерения момента нагрузкиРабота устройства задания и измерения момента нагрузки работает по такому жеалгоритму как и устройство измерения момента электродвигателя.РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ И МОМЕНТОВ В ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧЕРис. 6.Распределение сил моментов в червячной передаче11Полное распределение сил на витке червяка представлено на рис.6а.

Червякявляется ведущим звеном, в полюсе зацепления приложена сила Fn1, (рис.6а) направленапо нормали к поверхности витка червяка. Угол α – угол профиля витка эвольвентногочервяка 20о, γ- угол подъема винтовой линии червяка. Сила Fn1 раскладывается насоставляющие: касательную – Ft1, радиальную – Ft и осевую (аксиальную) Fа1.

На рис. 6бпоказано распределение сил в проекции на осевое сечение витка червяка. Осевая сила начервяке Fa1 равна окружной силе на червячном колесе Ft2, что подробно показано нарис. 6в.где:М1-вращающий момент на червякеМ2-вращающий момент на червячном колесеη-к.п.д. передачиFt2-окружная сила на червячном колесе, равная радиальной силе колесе.Радиальная сила на червяке Fr1 численно равна Fr2 – радиальной силе на колесе.Зависимость между моментов M1, действующим на червяк, и моментом начервячном колесе M 2  M H имеет видM H  M /  i1 2 1 2(10)где  1 2 — коэффициент полезного действия червячной передачи при ведущемчервяке, определяемый по формуле1 2 tg tg(   )(11)Где: — угол подъема линии витка червяка,tg  Z1; q — коэффициент диаметра червяка, зависящий от числа заходовqи угла  , величина стандартизованная, — угол трения.Наиболее часто угол  оказывается в пределах от 4 до 25 .  arctgfcos(12)12где:f — коэффициент трения между поверхностями червяка и червячного колеса вточке их соприкосновения; — угол профиля винтовой нарезки червяка.Для приборных червячных передач, работающих с ведущим червяком, с учетомвлияния нагрузки к.п.д.

формула (11) имеет вид1 2  c где:Qtg tg(   )c(13)Q  0,97Q  2, 21F2cos  cos Ft2- окружное усилие на червячном колесе, Н,Общий КПД исследуемого редуктора определяется по формуле ред  12 оп2(14)где î ï - к.п.д. опоры.Для данного редуктора применяется пара сталь-бронза, для которой коэффициенттрения f  0,05 , червяк двухзаходный Z1  2 , число зубьев червячного колеса Z 2  50 ,модуль передачи m  1,5 мм, параметр червяка q  40 / 3 ,   20 , cos  0,9397 , оп  0,99 .Задавшись несколькими значениями М Н  М // (согласно варианту работы табл. 7),можно определить КПД и построить теоретическую зависимость  ред  f (M H ) .На измерительные пружины 11 и 16 (рис.1)наклеены тензодатчики, которые такжемогут быть использованы для измерения крутящих моментов.

Для их подключения назадней панели предусмотрены клеммовые зажимы электрических проводов.Установка подключается к сети переменного тока напряжением 220 В, мощностьэлектрического двигателя 20 Вт.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕОПРЕДЕЛЕНИЕКОЭФФИЦИЕНТАПОЛЕЗНОГОДЕЙСТВИЯ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРАМощность двигателя, затрачиваемая на приведение в действие установки, равна13Pдв  М дв  1 М дв    n130Мощность на выходном валу редуктора или ротора тормоза:Pвых  М Н   2 М Н    n230где: Мдв и Мвых выражаются и определяются по экспериментальным данным, Н∙м;Рдв и Рвых — в Вт; 1 — угловая скорость двигателя и входного вала редуктора, c 1 ;  2 —угловая скорость выходного вала редуктора и ротора тормоза, c 1 ; n1 и n2 — частотывращения, об/мин.Коэффициент полезного действия каждого редуктора равен: ред Pвых М Н  2МНPдвМ дв  1 iобщ  М дв(15)Моменты могут быть выражены не только в Н∙м, но и в других единицах, норазмерность их при подсчете по формуле (31) должна быть одинакова.Полученные экспериментально значения КПД редуктора несколько занижены посравнению с действительными, так как методика проведения эксперимента и конструкцияустановки не позволяют учесть потери в опорах двигателя, рамы нагрузочного устройства,а также потери в измерительных устройствах и муфтах.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАПри измерении любой величины появляются погрешности: систематические ислучайные.Систематической называется погрешность, которая при повторении измерений внеизменных условиях постоянна или изменяется по известному закону.

Систематическиепогрешности вызваны либо постоянно действующими факторами, либо факторами, законизменения которых известен. Примерами систематических погрешностей являютсятемпературная, методическая погрешности и т.п. Если систематическая погрешностьизвестна, то ее можно заранее учесть или исключить из результатов измерения.Случайной погрешностью называется погрешность, которая при повторенииизмерений в практически неизменных условиях изменяется от измерения к измерению.Отрицательные ошибки встречаются так же часто, как и положительные.

Как правило,чем больше ошибка, тем реже она встречается. Случайные погрешности обусловлены14влиянием целого ряда изменяющихся факторов. Случайные погрешности нельзяисключить, но путем многократных измерений их влияние на результат измерения можноуменьшить.Пусть в ходе j измерений величины X получены результаты A1 , A2 ...Aj , несодержащиесистематическихошибокиявляющиесяслучайнымивеличинами.Практически при любой методике обработки совокупности результатов измеренийневозможно получить точное значение измеряемой величины X. Однако можно найтинаиболеевероятноезначениеизмеряемойвеличины,которымявляетсясреднеарифметическое результатов измерения:Xв A1  A2  ...  A jj1  Ajj j(16)Градуировка проводится при выключенном двигателе и тормозе.

Перед началомградуировки проверьте, упираются ли ножки индикаторов 12 и 17 в измерительныепружины 11 и 16 (рис. 11, 12). Механизмы индикаторов не должны стоять у своихограничителей.ГРАДУИРОВКА1.Градуировка измерительной пружины 11 c индикатором 12.Для этого вставьте до упора малый градуировочный рычаг 20 в отверстие (см. рис.11), находящееся сзади рамы двигателя. Широкая грань рычага должна быть расположенавертикально.

Установите на рычаге 20 градуировочный груз 21 весом Fm  3 Н такимобразом, чтобы одна из его граней находилась против нулевой отметки. Легко постукиваяпо основанию ладонью, поворотом шкалы индикатора 12 поставьте его стрелку на ноль.Упор рамы статора двигателя 2 прижимается к измерительной пружине под действиеммомента, создаваемого винтовой пружиной 22 (рис.

11) и выбирает зазор междуградировочной пружиной 11 и упором рамы подвеса двигателя. Эта пружина называетсялюфтовыбирающей (зазоровыбирающей). После этого индикатор 12 устанавливается наноль. Перемещайте градуировочный груз 21 вдоль шкалы рычага 20, устанавливая граньгруза против рисок, соответствующих изменению длины плеча l j на 8, 10, 12, 14, 16, 20см. При этом крутящий момент статора, с точностью до к.п.д.

опор подвески статора,постепенно возрастает, вызывая увеличение прогиба пружины 11 и соответственноперемещение стрелки индикатора 12. Значения l j и число делений индикатора  j15записывайте в табл. 1, форма которой приведена в конце описания. При градировкеследите, чтобы градуировочный рычаг 20 не отошел от упора.Изменение крутящего момента на M mj , создаваемое за счет перемещенияградуировочного груза на l j , уравновешивается моментом измерительной пружины 11.Прогиб пружины, по закону Гука пропорционален силе, которая в условных единицахсчитывается с индикатора 12.M mj  Fm  l j  K1 j  j(17)где K1 j — значение градуировочного коэффициента индикатора 12.Рассчитайте значения коэффициента K1 j для каждого замера и запишите их втаблицу№1. Полученные при этом значения не должны заметно отличаться.

ВычислитесреднеарифметическоезначениекоэффициентаK1 ,котороеииспользуйтепридальнейшей работе. При градуировке, как и при работе на установке, следите, чтобыограничительные вилки не соприкасались с ограничителями, расположенными нижестатора двигателя и тормоза.2.Градуировка измерительной пружины и 16 индикатора 17 (измерительнаясистема). Последовательность градуировки в этом случае аналогична.

При градуировкеизмерительного устройства порошковый тормоз должен быть выключен тумблером 14(рис. 12). В отверстие консоли вала статора тормоза 4 вставьте до упора конец большогоградировочного рычага 24, широкая грань рычага располагается вертикально. Рычаг 4 ииндикатор 17 находятся с разных сторон от порошкового тормоза.

Установите на рычагеградуировочный груз 25 весом Pm  12 Н так, чтобы боковая грань находилась противотметки 0. Установите на ноль поворотом шкалы стрелку индикатора 17. При этомавтоматически устраняется зазор между упором 27 и градуируемой измерительнойпружиной 16. Перемещайте градуировочный груз 25 вдоль градуировочного рычага,последовательно устанавливая одну и ту же его грань у делений, соответствующихзначениям l j , равным 10, 12, 14, 16, 18, 20 см. При этом крутящий момент, действующийна статор тормоза, будет постепенно возрастать, вызывая увеличение прогиба пружины 16и перемещение стрелки индикатора 17.

Запишите в табл. 1 для каждого из положенийгруза 25 число делений индикатора  j .16ТАБЛИЦА ГРАДУИРОВКИТаблица 1: Таблица градуировки измерительной системыИзменение плечаl j , смИзменение моментаградуировочногогрузаM mj  Fm  l j ,Н∙смЧисло деленийиндикатора  jГрадуировочныйкоэффициентM mj,Kj j(Н∙см)/дел.Для индикатора 12: Fm  3 Н8101214161820Среднее значение градуировочного коэффициента K1Для индикатора 17: Fm  12 Н8101214161820Среднее значение градуировочный коэффициента K2При расчете градуировочный коэффициента используйте зависимостьM mj  Fm  l j  K 2 j  j(18)где K2j — значения градуировочного коэффициента для индикатора 17.Рассчитайте сначала значения K2j для каждого положения груза 25.

Эти значениядолжны быть близки. Потом определите среднеарифметическое значение градировочного17коэффициента K2, которое и используйте при дальнейшей работе. После градуировкиснимите груз 25 и рычаг 24.ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИНельзя оставлятьустановку в заторможенном состояниис включеннымэлектрическим двигателем, так как в этом случае двигатель может выйти из строя. Приработе на установке прозрачная крышка редуктора должна быть закрыта. Когда ручки 8 и16 потенциометров (рис. 9, 10) дошли до упоров, не следует их поворачивать чрезмернымусилием руки, что может вывести потенциометры из строя.При обнаружении неисправностей установки следует немедленно обратиться кучебному мастеру.ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА И РАСЧЕТОВДальнейшую работу студенты выполняют в соответствии с заданным вариантом иустановкой.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы