6189

Определение моментов трения в подшипниках качения

Лабораторная работа

Физика

Определение моментов трения в подшипниках качения Цель работы: определение моментов трения в шарикоподшипниках. Расчетные методы определения моментов трения в подшипниках качения Моменты трения Тп, Н.мм, в шарикоподшипниках с внут...

Русский

2012-12-30

55 KB

75 чел.

Определение моментов трения в подшипниках качения

Цель работы:

определение моментов трения в шарикоподшипниках.

  1.  Расчетные методы  определения моментов трения в подшипниках качения

Моменты трения  Тп , Н.мм, в шарикоподшипниках с внутренним диаметром  d  25 мм и внешним D могут быть рассчитаны по полуэмпирической формуле [1]

                 ,                                             (1)

где  Т0 – собственный момент в ненагруженом подшипнике; Fr и Fa – радиальная и осевая силы, Н, соответственно, действующие на подшипник; Dm диаметр окружности, проходящей через центры тел качения – шариков или роликов (Dm  0,5(D+d)); Dw диаметр тела качения (Dw  0,25(Dd)); k – коэффициент трения качения в подшипнике, который может быть принятым  k = 0,003...0,007 мм .

           Собственный момент Т0, Н.мм,  рассчитывают по формуле

                                                      Т0 = 0,02 (D+d).                                                   (2)

2. Экспериментальные методы определения моментов трения

2.1. Определение момента в квазистатическом режиме вращения

Такой режим можно осуществить при незначительной скорости вращения вала, установленного на подшипниках, под действием малой окружной силы на внешнем диаметре подшипника. Момент этой силы и равен моменту трения в паре подшип-ников.

Схема эксперимента приведена на рис. 1, а.

                                   а                                                          б

Рис.1. Определение моментов трения подшипников

Стальной барабан 3 установлен на двух подшипниках 4 на столе 5; на поверх-ность барабана наматывают гибкую нить 2, на которую подвешивают груз 1. Необ-ходимо подобрать массу последнего таким образом, чтобы он медленно начал опускаться вниз, вращая барабан. Важно, чтобы эта масса была минимальной – на границе торможения поворота барабана (подбор массы груза осуществляют при помощи лабораторных разновесов).

Моменты трения двух подшипников при этом рассчитывают по формуле:

                                                      2Т0 = 0,5mgD1 ,                                                   (3)

где  g = 9,81 м/с2 – ускорение земного тяготения.

 2.2. Определение моментов трения в динамическом режиме

Если звено механизма с моментом инерции J , установленное на подшипниках, вращается с угловой скоростью , его кинетическая енргия Е = J 2/2. Звено разгоняют до скорости  0 , а потом дают возможность тормозиться моментами трения Т в опорах. Промежуток времени , на протяжении которого звено полностью затормозится, т.е. полностью потратит свою кинетическую енергию , дает возможность рассчитать моменты трения в подшипниках.

Уравнение движения для звена:  после интегрирования в пределах изменения скорости от   0  до   = 0 (при условии Т  const ):

                                                                                                     (4)

 Cхема проведения эксперимента остается той же, но необходимо разогнать звено (барабан) до скорости, которая существенно превышает квазистатическую. Этот разгон осуществляют также грузом, но его масса должна быть значительно большей, чем в первом эксперименте – п. 2.1. Если груз падает с высоты  h, его потенциальная энергия равна  П = mgh, – она почти вся переходит в кинетическую энергию , за исключением  затраты энергии на трение в подшипниках Т0 , где 0 – угол, на который повернулся барабан при разгоне массой  т .

Этот угол можно рассчитать по соотношению  h = D10/2. 

Уравнение, связывающее кинетическую и потенциальную энергии:

                                                        .                                                (5)

Совместное решение уравнений (4) – (5) дает возможность рассчитать момент трения в двух подшипниках:

                                    .                                   (6)

  1.  Порядок выполнения работы

  1.  Определение момента в квазистатическом режиме:
  •  измерить диаметр барабана  D1 ;
  •  накрутить гибкую нить на барабан и подобрать гирьки, обеспечивающие квазистатический режим вращения;
  •  рассчитать моменты трения по формуле (3).
    1.  Определение момента в динамическом режиме:
  •  измерить диаметры подшипников  d – внутренний и Dвнешний;
  •  измерить длину барабана L и согласно схеме на рис. 1, б рассчитать  

        момент инерции  J  по формуле [2]

                          ;

        где  тб  – масса барабана (ее также рассчитать);

  •  накрутить гибкую нить на барабан, измерить высоту h , с которой будет падать груз массой т ;
  •  отпустить груз падать, и в тот момент, когда груз достигнет

        пола, включить секундомер;

  •  зафиксировать время, которое нужно барабану до полной остановки;
  •  рассчитать моменты трения по формуле (6).
    1.  Определить моменты трения в подшипниках расчетом по формулам
  1.  – (2), учитывая радиальную силу на подшипники от веса барабана.

          3.4.  Пояснить различия (они всегда есть) трех результатов– одного, вы-численного по формуле (1), и двух экспериментальных.

3.5. Оформить отчет по лабораторной работе  № 8.

Литература

1. Детали и механизмы приборов: Справочник / Б.М. Уваров, В.А. Бойко, В.Б. Подаревский, Л.И. Власенко. – 2-е изд. – Киев: Техніка, 1987.

2.  Фаворин  М.В. Моменты инерции тел. Справочник. М.: Машиностроение, 1970. 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11984. Управління вартістю кредитного портфеля банку 518.56 KB
  ДИПЛОМНА РОБОТА на тему: Управління вартістю кредитного портфеля банку ЗМІСТ ВСТУП РОЗДІЛ 1 ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ УПРАВЛІННЯ ВАРТІСТЮ КРЕДИТНОГО ПОРТФЕЛЯ БАНКУ 1.1 Поняття кредитного портфеля банку та його характеристика 1.2 Фактори зовнішнього та внутр
11985. Разработка теоретических положений и практических рекомендаций в вопросах ипотечного кредитования 585.13 KB
  Содержание Введение 1 Теоретические основы ипотечного кредитования 1.1 Понятие и сущность ипотечного кредитования классификации 1.2 Развития рынка ипотечного кредитования в России 2 Анализ ипотечного кредитования в ОАО АК БАРС Банк 2.1 Анализ деятельности банк...
11987. Управління кредитним портфелем комерційного банку (на прикладі ВАТ АБ Укргазбанк) 1.39 MB
  Дипломна робота Управління кредитним портфелем комерційного банку на прикладі ВАТ АБ Укргазбанк Зміст Вступ 1. Теоретичні основи формування кредитної політики комерційного банку 1.1 Економічна природа та роль ринкових досліджень в діяльності комерційного...
11988. Формування та використання прибутку комерційного банку (на прикладі АКБ «Надра») 324.09 KB
  110 Дипломна робота Формування та використання прибутку комерційного банку на прикладі АКБ Надра Зміст Вступ 1. Теоретичні аспекти процесу формування та використання прибутку комерційного банку 1.1 Сутність і функціональне призначення бан
11990. Развития банковской системы РФ 1.48 MB
  Оглавление Введение Глава 1. Банковская система РФ ее сущность функции и структура 1.1 Понятие и признаки банковской системы 1.2 Правовой статус и функции Центрального Банка РФ 1.3 Деятельность кредитных организаций Глава 2. Анализ деятельности банков России 2.1...
11991. Мероприятия по сокращению просроченной задолженности по кредитам юридических лиц 356.53 KB
  ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА Мероприятия по сокращению просроченной задолженности по кредитам юридических лиц Содержание Введение 1. Теоретические основы процесса кредитования юридических лиц коммерческими банками 1.1 Основные понятия и сущность
11992. Сутність ресурсної бази банків України 782.58 KB
  Содержание Вступ Розділ I. Теоретикометодологічні основи аналізу організації ресурсної бази банків 1.1 Сутність та значення ресурсної бази банку 1.2 Класифікаційні ознаки та види банківських ресурсів 1.3 Методи та організаційні принципи формування банківських р