6864

Визначення моментів тертя у підшипниках кочення

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Визначення моментів тертя у підшипниках кочення Мета роботи: визначення моментів тертя у шарикопідшипниках. Розрахункові методи визначення моментів тертя у підшипниках кочення Моменти тертя Тп, Н.мм, у шарикопідшипниках із внутріш...

Украинкский

2013-01-08

53 KB

6 чел.

Визначення моментів тертя у підшипниках кочення

 Мета роботи:

визначення моментів тертя у шарикопідшипниках.

  1.  Розрахункові методи визначення моментів тертя у підшипниках кочення

Моменти тертя  Тп , Н.мм, у шарикопідшипниках із внутрішнім діаметром  d  25 мм та зовнішнім D можуть бути розраховані за напівемпіричною формулою [1, 2]

                 ,                                             (1)

де  Т0 – власний момент у ненавантаженому підшипнику; Fr та Fa – радіальна та осьова сили, Н , відповідно, які діють на підшипник; Dm діаметр окружності, яка проходить через центри тіл кочення – шариків чи роликів (Dm  0,5(D+d)); Dw діаметр тіла кочення (Dw  0,25(Dd)); k – коефіцієнт тертя кочення у підшипнику, який може бути прийнятий  k = 0,003...0,007 мм .

           Власний момент Т0, Н.мм,  розраховують за формулою

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

2. Експериментальні методи визначення моментів тертя

2.1. Визначення моменту у квазістатичному режимі обертання

Такий режим можна здійснити при незначній швидкости обертання валу, встановленого на підшипниках, під дією малої окружної сили на зовнішньому діаметрі підшипника. Момент цієї сили й дорівнює моменту тертя у парі підшипників.

Схема експерименту наведена на рис. 1, а.

                                   а                                                          б

Рис.1. Визначення моментів тертя підшипників

Сталевий барабан 3 встановлений на двох підшипниках 4 на столі 5; на поверхню барабана намотують гнучку стрічку 2, на яку підвішують вантаж 1. Необ-хідно підібрати масу останнього таким чином, щоб він повільно почав опускатися вниз, обертаючи барабан. Важливо, щоб ця маса була мінімальною – на межі гальмування повороту барабана (забезпечується за допомогою лабораторних важків).

Моменти тертя двох підшипників при цьому розраховують за формулою:

                                                      2Т0 = 0,5mgD1 ,                                                   (3)

де  g = 9,81 м/с2 – прискорення земного тяжіння.

 2.2. Визначення моментів тертя у динамічному режимі

 Якщо ланка механізму із моментом інерції J , встановлена на підшипниках, обертається із кутовою швидкістю , її кінетична енргія Е = J 2/2. Ланку розганяють до швидкості  0 , а потім дають можливість гальмуватися внаслідок дії моментів тертя Т у опорах. Проміжок часу , на протязі якого ланка повністю загальмується, тобто повністю витратить свою кінетичну енергію , дає можливість розрахувати моменти тертя у підшипниках.

Рівняння руху для ланки:  після інтегрування у межах зміни швидкості від   0  до   = 0 (при умові Т  const ):

                                                                                                     (4)

 Cхема проведення експерименту залишається тою ж, але необхідно розігнати ланку (барабан), до швидкості, яка суттєво перевищує квазістатичну. Цей розгон здійснюють також вантажем, але його маса повинна бути значно більшою, ніж у першому експерименті – п. 2.1. Якщо вантаж падає із висоти  h, його потенційна енер-гія дорівнює  П = mgh , й вона майже вся переходить у кінетичну енергію  , за винятком  витрати енергії на тертя у підшипниках Т0 , де 0 – кут, на який повернувся барабан при розгоні масою т .

Цей кут можна розрахувати із співвідношення  h = D10/2. 

Рівняння, яке повязує кінетичну та потенційну енергії:

                                                        .                                                (5)

Сумісне розв’язання рівнянь (4) – (5) дає можливість розрахувати момент тертя у двох підшипниках:

                                    .                                   (6)

  1.  Порядок виконання роботи

  1.  Визначення моменту у квазістатичному режимі:
  •  заміряти діаметр барабана  D1 ;
  •  накрутити гнучку стрічку на барабан та підібрати важкі, що забезпечують квазістатичний режим обертання;
  •  розрахувати моменти тертя за формулою (3).
    1.  Визначення моменту у динамічному режимі:
  •  заміряти діаметри підшипників d – внутрішній та Dзовнішній;
  •  заміряти довжину барабана L та згідно із схемою на рис. 1, б розраху-  

        вати момент інерції  J  за формулою [2, 3]

                          ;

        де  тб  – маса барабана (останню також розрахувати);

  •  накрутити гнучку стрічку на барабан, заміряти висоту h , з якої буде    

        падати вантаж масою т ;

  •  відпустити вантаж падати, й у той момент, коли ванаж досягне

        підлоги, ввімкнути секундомір;

  •  зафіксувати час, який потрібний барабану до повного зупинення;
  •  розрахувати моменти тертя за формулою (6).
    1.  Визначити моменти тертя у підшипниках розрахунком за формулами
  1.  – (2), враховуючи радіальну силу на підшипники від ваги барабану.

          3.4.  Пояснити розбіжності (вони завжди є) трьох результатів– одного, об-численого за формулою (1), та двох експериментальних.

3.5. Оформити звіт з лабораторної роботи  № 8.

Література

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. Уваров Б.М.  Механіка: Навчальний посібник. – Київ: ВМУРоЛ „УКРАЇНА”, 2006.

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

PAGE  1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18245. ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА 64.5 KB
  PAGE 3 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА Мета роботи: а виміряти великий опір за допомогою електричного розряду у неоновій лампі; б дослідити залежність періоду рела
18246. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 467 KB
  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА. ОБРАТИМОСТЬ МАШИН. По назначению электрические машины постоянного тока делятся на генераторы и двигатели. Генераторы вырабатывают электрическую энергию поступающую в энергос...
18247. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 303.5 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Переменным называют ток изменение которого по значению и направлению повторяется периодически через равные промежутки времени. Широкое применение переменного тока в различных областях техники объясняется ...
18248. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ. БЕСПРИМЕСНЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ 763.5 KB
  ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ. БЕСПРИМЕСНЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ Полупроводники занимают по электропроводности промежуточное положение между металлами проводниками электрического тока и диэлектриками. Особенность электро
18249. РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ 1.3 MB
  РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ ВВЕДЕНИЕ Электротехника область науки и техники которая занимается изучением электрических и магнитных явлений и их использованием в практических целях. Научнотехнический прогресс невозможен без электрификации всех отраслей народного хозяйств...
18250. Словарь электротехника 102.5 KB
  Понятийнотерминологический словарь Абсолютная магнитная проницаемость среды величина являющаяся коэффициентом отражающим магнитные свойства среды. Автотрансформатором называют трансформатор у которого часть витков первичной обмотки используется в кач
18251. ТРАНСФОРМАТОРЫ. НАЗНАЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ 213 KB
  ТРАНСФОРМАТОРЫ НАЗНАЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Увеличение напряжения осуществляется с помощью повышающих трансформаторов уменьшени
18252. ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ 183 KB
  ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЭДС. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ Три синусоидальные ЭДС одинаковой частоты и амплитуды сдвинутые по фазе на 120 образуют трехфазную симметричную систему. Аналогично получаются трехфазные...
18253. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 459.5 KB
  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ВРАЩАЮЩЕЕСЯ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Вращающееся магнитное поле двухфазного тока. Рассмотрим образование вращающегося магнитного поля на примере двухфазного синусоидального тока и двух катушек сдвинутых в пространстве одна относите