Основні параметри установки

1. Потужність двигуна...................................... 0.18 кВт

2. Номінальне число оборотів двигуна............3000 об/хв

3. Електроживлення (змінний струм) ............ 220 в

4. Редуктор черв'ячного типу .......................... і=28

5. Габарити ................................................585х310х375 мм

6. Вага..................................................................40 кг

Рис 4.1. Схема установки.

4. Методика виконання досліджень і обробки результатів

4.1. Установка приєднуються до живлення і підготовляються до роботи .

4.2. У бланк замальовується схема установки, і записуються необхідні параметри, табл 4.1.

Таблиця 4.1

Технічні параметри

Найменування параметра	Літерне позначення величини	Значення
Передаточне число редуктора	u	28
Число заходів черв'яка	Z1	3
Число зубців черв'ячного колеса	Z2	84
Модуль передачі, мм	m	2
Кут підйому гвинтової лінії	γ	11019/
Коефіцієнт діаметру черв’яка	q	16
Кількість обертів валу електродвигуна, об/хв	n1	1360

4.3. Проводиться тарировка пружин по індикаторах.

Якщо пружину протарировати, тобто встановити залежність моменту Т₁ повертаємого статора, і числа поділів індикатора, то при виконанні досліду є можливість по показниках індикатора судити про величину моменту Т₂ електродвигуна.

Аналогічним чином визначається тарировочний коефіцієнт для гальмівного пристрою:

Дослідне визначення к.к.д. редуктора основане на одночасному і незалежному вимірі крутних моментів Т₁ на вхідному і Т₂ на вихідному валах редуктора. к.к.д. редуктора можна визначити по рівнянню

де Т₁- крутний момент на валу электродвигателя;

Т₂ - крутний момент на вихідному валу редуктора.

Дослідні значення крутних моментів визначаються по залежностях

де μ₁ и μ₂ - тарировочні коефіцієнти;

к₁ і к₂ - відповідно показання індикаторів вимірювальних пристроїв двигуна і гальма.

l_дв – плече двигуна і l_г – плече гальмівного пристрою (вимірюютьсябезпосередньо на лабораторній установці).

4.4. Проведеня експерименту: Увага: При максимальному навантаженні прилад не включати!

Навантажувальний момент рекомендується створювати плавно. При навантаженому гальмі рекомендується працювати не більше 10 хвилин.

Прогини пружин цих індикаторів відповідають величинам моментів на валу черв'яка і черв'ячного колеса, тобто величинам моменту сил рушійних і моменту сил опору (гальмівного).

Пуск електродвигуна виконується поворотом ручки вимикача.

Зупинка електродвигуна виконується поворотом ручки вимикача у зворотний бік.

При первинному запуску установки потрібно: зняти повністю гальмівний момент для попередження обертання гальма у зворотний бік. Ручку гальма рекомендується притримувати рукою. Щоб уникнути удару по плоскій пружині 10, потрібно встановити підкладку під корпус електродвигуна (після пуску її прибирають).

При пуску електродвигуна 1, обертання ротора передається через редуктор шківу 4. Між шківом і гальмівними колодами виникають сили тертя, що створюють момент сил опору або гальмівний момент.

Цей момент повертає гальмівний пристрій, який діє на пружину 11 і згинає її. Гальмівний момент визначається за показаннями індикатора 9.

У той же час реактивний момент, що виникає при пуску електродвигуна 1, прагне повернути статор в напрямку зворотному напрямку обертання ротора. Призма 22, закріплена на статорі діє на пружину 19 і згинає її. Реактивний момент двигуна, дорівнює моменту рушійних сил, визначають за показаннями індикатора 21.

Обертанням маховичка 2 зближають бугелі 7 і 14 тобто створюють гальмовий момент на валові черв'ячного колеса. Двигун установки включається в роботу. Знімаються покази з обох індикаторів.

5. Збільшуючи притиснення обох колодок бугелів 7 і 14 до обода шківа послідовно створюють ряд гальмівних моментів, для кожного з яких знімаються показання з індикаторів.

Робота між студентами розподіляється наступним чином один регулює гальмівний момент і знімає показання індикатора 21, інший - знімає показання індикатора 9.

Визначається к.к.д. по аналітичній формулі і результат зіставляється з експериментальним його значенням.

к.к.д черв'ячного редуктора визначається як відношення моменту на валу навантажувального пристрою до моменту на валу електродвигуна, за умови, що передавальне число редуктора величина постійна.

,

(2)

де Т₂ - момент сил опору (обертовий момент на валу гальма), Н мм;

Т₁- Момент сил рушійних (обертаючий момент на валу електродвигуна), Нмм;

u - Передавальне число черв'ячного редуктора;

η_П - ККД підшипникових опор, на яких встановлено електродвигун (η_П=0,99);

η_М - ККД пружної муфти (η_М=0,99).

Випробування для визначення моментів сил рушійних і сил опору виконують у наступній послідовності.

4.5. Установку пакетним вимикачем підключають до мережі і без навантаження прогрівають.

4.6. Після кожного вимірювання індикатори встановлюють на нуль.

4.7. Обертанням маховика 12 зближують скоби 10 і створюють гальмівний момент на валу черв'ячного колеса. Показання індикатора 15 не повинно бути більше 90×10^-2 мм. Знімають відліки по індикаторах 17 (П1) і 16 (П2).

4.8. Збільшуючи притиск гальмівних колодок 11 до шківа 9, послідовно створюють ряд гальмівних моментів, для кожного з яких знімають відліки обох індикаторів (П1 і П2)

4.9. Визначити обертають моменти на валах електродвигуна і гальма:

4.10. Визначити за формулою (2) експериментальний коефіцієнт корисної дії черв'ячного редуктора.

4.11. Визначити за формулою (1) розрахунковий коефіцієнт корисної дії черв'ячного редуктора.

4.12. Побудувати графік залежності.

Результати випробувань заносять в таблицю 2.

Таблиця 2

Результати випробувань

Показання Індикатора, поділок	Обертовий момент на валу електродвигуна, Нмм	Показання индикатора, поділок	Обертовий момент на валу гальма, Нмм	ККД Експерименталь ний формула (2)	ККД Розрахунковий, формула (1)

5. Зміст і оформлення звіту

5.1 Титульний лист.

5.2 Мета роботи.

5.3 Кінематична схема установки.

5.4 Результати випробувань: таблиця 2; графік залежності.

5.5 Висновки по лабораторній роботі.

Висновки повинні показати, які нові знання отримані Вами при виконанні лабораторної роботи, наприклад: пояснити розбіжність розрахункових і експериментальних значень к.к.д., виявити залежність к.к.д. від навантаження на вихідному валу і т.п.

6. Питання для самоконтролю

1. Яка мета роботи.

2. З чого складається лабораторна установка.

3. Принцип роботи установки.

4. Як проводиться навантаження черв'ячного редуктора?

5. Який принцип вимірювання обертаючих моментів на установці?

6. Як визначається к.к.д. в черв'ячною передачі розрахунковим шляхом?

7. Як визначається к.к.д. редуктора дослідним шляхом?

8. Намалюйте кінематичну схему установки.

9. Порядок проведення випробувань на установці.

10. Від чого залежить к.к.д редуктора?

11. Методи підвищення к.к.д.

12. Як визначити передавальне відношення редуктора?

13. З яких деталей складається черв'ячна передача?

14. У чому полягають переваги черв'ячних передач?

15. Які недоліки черв'ячних передач?

16. В якому напрямку передається крутний момент?

17. Який параметр передачі застосовується замість числа зубів шестерні?

18. Що дає застосування одно або багатозахідних черевиків?

19. Що таке к.к.д. будь машини взагалі?

20. Чим відрізняються к.к.д. черв'ячного зачеплення і к.к.д. черв'ячного редуктора?

21. Як і чому кут тертя (залежить від числа заходів), впливає на к.к.д. черв'ячної передачі?

26. Через які фізичні величини, вимірювані в експерименті, обчислюється к.к.д. редуктора?

27. Навіщо замість одного виміру проводять серії дослідів?

28. Що приймається за 100% при обчисленні похибки: експериментальний або розрахунковий к.к.д.? Чому?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

ВИВЧЕННЯ ПІДШИПНИКІВ КОЧЕННЯ

1 Мета роботи.

Ознайомитися з класифікацією, конструкцією і умовними позначеннями відмінними ознаками підшипників кочення (ПК). Визначити можливі напрями навантажень, що сприймаються, різними типами підшипників.

2 Теоретична частина

Підшипники кочення - це опори, деталей що обертаються та качаються, використовуючи елемент кочення і які працюють на основі тертя кочення.

Класифікація підшипників кочення

ПК класифікують за такими основними ознаками: навантаженнями, що сприймаються, формою тіл кочення, числу рядів тіл кочення і по основним конструктивним особливостям.

По напрямку навантажень, що сприймаються ПК поділяють на чотири групи:

радіальні підшипники - тільки для радіального навантаження (роликопідшипники з циліндричними роликами, однорядні шарикопідшипники з канавкою для введення кульок) або для радіальної і обмежуючого осьового навантаження (шарикопідшипники однорядні, кулько й роликопідшипники дворядні сферичні);

радіально-упорні підшипники - для сприйняття комбінованих: тобто радіальних і осьових навантажень;

упорно-радіальні підшипники - для сприйняття великих осьових і невеликих радіальних навантажень:

упорні підшипники - для сприйняття тільки осьових навантажень.

По формі тіл кочення ПК поділяються на роликові й кулькові.

Роликові підшипники виконують: а) з короткими циліндричними роликами: б) з конічними роликами; в) з голчастими роликами: г) з сферичними або сфероконічними роликами.

По числу рядів тіл кочення підшипники поділяються на одно, двох, чотирьох і багаторядні.

До основних конструктивних особливостей підшипників кочення відносяться: наявність захисних шайб; конусний отвір внутрішнього кільця підшипника, здвоєні підшипники та ін.

На підшипниках кочення ставлять клеймо – умовне позначення, яке складається з ряду цифр і букв. Останні дві цифри позначення вказують шифр діаметра внутрішнього кільця підшипника:

00-d = 10мм; …01-d = 12мм; …02-d = 15мм;…03-d = 17мм.

Починаючи від 04(d = 20мм) і закінчуючи 99(d = 495мм) для отримання розмірів діаметрів внутрішнього кільця підшипника в мм необхідно дві останні цифри його умовного позначення помножити на 5. Третя цифра справа разом з сьомою означають серію підшипника всіх діаметрів, крім малих (до 9 мм): основна з особливо легких серій позначається цифрою 1, легка – 2, середня – 3, тяжка – 4, легка широка – 5, середня широка – 6 і т.п.

Четверта цифра справа означає тип підшипника:

радіальний шариковий однорядний…………………........ 0

радіальний шариковий двохрядний сферичний………..1

радіальний з короткими циліндричними роликами…....2

радіальний роликовий дворядний сферичний ………....3

радіально роликовий з довгими циліндричними

роликами і голками…...……………………………......... 4

радіальний роликовий з крученими роликами.……...... 5

радіально-опорний шариковий………………………… 6

роликовий конічний…………………………………….. 7

опорно шариковий …………………………………….…8

опорно роликовий…………………………………….…..9

П’ята чи п’ята і шоста цифри справа умовного позначення характеризують конструктивні особливості підшипника – з закріпленою втулкою, нерозбірною, з захисною шайбою, наявність вмонтованих ущільнень і т. п.

Сьома цифра справа характеризує серію підшипника по ширині – нормальна, вузька, широка.