Начертательная геометрия Сопромат. Расчеты при выполнении курсового задания Техническая механика Лабораторные работы по сопротивлению материалов На главную

Лабораторные работы по сопротивлению материалов

Скольжение ремня. Тяговая способность ременных передач

При передаче движения ремнем наблюдается проскальзывание ремня по поверхности шкива. Проскальзывание увеличивается с ростом нагрузки. В пределе может наступить пробуксовка ремня и передача движения прекратится.

Проскальзывание характеризуется коэффициентом проскальзывания E. При этом передаточное число:

u=w1/w2=d1/d2×(1 - E),

где w1, w2 – угловая скорость вращения шкивов; d1 , d2 – диаметр шкивов.

Величина E зависит от нагрузки, угла обхвата ремнем шкива и от натяжения ремня.

3.2 Содержание экспериментальной части лабораторной работы

3.2.1 Устройство и принцип работы установки

Основные элементы конструкции установки приведены на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Основные элементы конструкции лабораторной установки

На литом основании 1 установки размещены: кронштейн 2 балансирной системы электродвигателя и подставка 15 с нагрузочным устройством. На кронштейне 2 балансирно в шарикоподшипниках установлен корпус электродвигателя 4.

На валу двигателя установлен ведущий двухступенчатый шкив 8.

Узел ведомого шкива смонтирован на подставке 15. В верхней части подставки в направляющих установлен ползун 20. В ползун вмонтирована ось, на которой шарнирно при помощи двух шарикоподшипников установлен корпус. К корпусу крепится нагрузочное устройство 10, вал которого сочленяется с валом двухступенчатого ведомого шкива 11. Вал ведомого шкива установлен в корпусе на двух шарикоподшипниках. К корпусу крепится рычаг 12, при нагружении которого создаётся момент вращения относительно оси, в результате чего корпус вместе с валом ведомого шкива может перемещаться в направлении от ведущего шкива, создавая тем самым дополнительное натяжение ремня.

При помощи ручки 13 производится перемещение ползуна 20 вместе с корпусом, за счет чего создаётся предварительный натяг ремня.

Ручкой 14 производится фиксация ползуна в направляющих при выбранном предварительном натяжении ремня. К валу нагрузочного устройства со стороны, противоположной ведомому шкиву, крепится рычаг, который своим концом создаёт усилие, приложенное к пружине. Величина деформации плоской пружины измеряется индикатором 27, установленным в кронштейне 9.

На валах ведущего и ведомого шкивов закреплены коллекторы контактных устройств. Сигналы, снимаемые с коллекторов контактных устройств, позволяют определить с помощью счётчиков 19 и 23 количество оборотов ведомого и ведущего валов. На панели 16 установлены: выключатель 26 общего питания установки, выключатель двигателя 25, регулятор скорости  24, счётчик оборотов ведущего вала 23, счётчик оборотов ведомого вала 19, выключатель цепей управления счётчиков 22, переключатель сигналов с контактных устройств 21 на счётчики, выключатель цепи возбуждения нагрузочного устройства 18 и регулятор тока возбуждения нагрузочного устройства 17.

На задней стороне основания прибора установлена клемма заземления и выведен кабель с вилкой на конце для подключения прибора к источнику питания.

Нагрузочное устройство представляет собой магнитный порошковый тормоз, принцип действия которого основан на свойстве намагниченной среды оказывать сопротивление перемещению в ней ферромагнитных тел.

В качестве намагниченной среды в конструкции применена жидкая смесь минерального масла и железного порошка.

3.2.2 Подготовка к работе

Перед началом работы должна быть проведена тарировка измерительного устройства, регистрирующего величину момента на валу нагрузочного устройства. Для тарировки измерительного устройства используется тарировочное приспособление, которое крепится к балансирной системе. Стрелка индикатора устанавливается на нуль. При передвижении груза весом 2 H по рычагу на последующие деления фиксируются показания по шкале индикатора для каждого положения груза. Цена деления индикатора определяется как среднее значение для нескольких замеров по формуле:

mср1 = G/n S Li /Wi ,

где mср1 – цена деления индикатора, H×м/дел; G – вес груза, H; n – количество измерений;

Li – показание положения груза по шкале рычага, м; Wi – показания по шкале индикатора, дел.

После снятия тарировочного приспособления стрелку индикатора необходимо установить на нуль.

3.2.3 Меры безопасности при выполнении лабораторной работы

Студенты допускаются к проведению лабораторной работы только после изучения инструкции по технике безопасности и производственной санитарии, инструкции по требованию пожарной безопасности при работе с электрооборудованием и электроприборами, инструкции по правилам ведения работ в лаборатории.

Перед началом работы необходимо убедиться в исправности установки. Если возникнут неисправности во время работы, немедленно сообщить преподавателю.

Основной источник энергии – электропитание 220 В. Чтобы избежать травмирования электрическим током, необходимо соблюдать правила электробезопасности.

Работа прибора допускается только с подключенным к клемме «^» заземляющим проводом. Замена предохранителей разрешается только после отключения вилки кабеля питания от сетевой розетки.

Категорически запрещается располагать на рабочем месте посторонние предметы (портфели, одежду и т.п.).

По окончании лабораторной работы студенты должны отключить установку от электрической сети, привести в порядок рабочее место.

3.2.4 Порядок работы. Определение коэффициента проскальзывания передачи в зависимости от величины момента нагрузки

Передаточное отношение u без учета проскальзывания:

u=n1 /n2 =d2 /d1.

При постоянном натяжении ремня и скорости вращения ведущего шкива для различных моментов нагрузки по индикатору (не менее четырех значений) определяют коэффициент проскальзывания в процентах по формуле

Е =(1 – d2n2  /d1n1)×100,

где Е – коэффициент проскальзывания, %; d1 , d2 – диаметры ведущего и ведомого шкивов, м; n1, n2 – число оборотов ведущего и ведомого шкивов (см. показания счетчиков).

В последнем опыте необходимо создать момент нагрузки, при котором возникает пробуксовка (остановка ведомого шкива).

Данные измерений и расчетов следует свести  в таблицу 3.1 и построить график зависимости величины E от момента Tг и проанализировать эту зависимость.

Таблица 3.1 – Результаты опытов и расчетов

Наименование показателей

Номер опыта

Ведущий шкив

Частота вращения n1, об/мин

Ведомый шкив

Показания индикатора, дел

Цена деления mср2, Н×м/дел

Момент Т2, Н×м

Частота вращения n2, об/мин

Коэффициент проскальзывания E

3.3 Правила оформления отчета

Отчет должен содержать:

а) описание установки;

б) порядок выполнения работы;

в) протокол результатов опытов и расчетов.

3.4 Контрольные вопросы

1. Классификация ременных передач по форме поперечного сечения ремня.

2. Достоинства и недостатки ременных передач по сравнению с другими передачами.

3. Условие проскальзывания ремня.

4. Какие факторы влияют на тяговую способность ремня?

5. Почему при проектировании  ременных передач следует избегать минимальных диаметров шкивов?

 6. Объясните зависимость коэффициента проскальзывания Е от момента Т2.


Атомные подлодки типа «Огайо» Обзор судов с ядерной энергетической установкой Задания на выполнение курсовых работ по сопротивлению материалов