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

4 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

85179. Первая мировая война и Февральская революция 1917г. Борьба политических партий за выбор путей общественного развития 28.2 KB
  Значительная часть территории Беларуси стала ареной военных действий. Около половины территории Беларуси оказалась под немецкой оккупацией. На захваченной германскими войсками территории Беларуси был введен жесткий режим деспотизма грабежа и насилия. Тяжёлое положение сложилось и на неоккупированной территории Беларуси.
85180. Культура Беларуси во второй половине XIX - начале XX века 27.25 KB
  Начинается новый этап в развитии белорусской литературы. Писатели постепенно становились на путь создания развитой литературы. Шел процесс ее жанрового обогащения литературы совершенствовалась стихотворение. Вершиной развития белорусского литературы стало творчество Франтишка Богушевича.
85181. Становление белорусской нации: закономерности и особенности 27.44 KB
  Продолжался процесс формирования белорусского нации. Существование нации характеризовалась наличием следующих признаков: сообщество территории и экономической жизни культуры и литературного языка общностью черт национального характера. Формирование белорусской нации сдерживалось русификаторской политикой царизма: расширение российского землевладения переводом начальной школы полностью на русскую язык обучения отсутствием высших учебных заведений белорусской печати.
85182. Октябрьская революция 1917 г. и белорусские земли. Первые социалистические преобразования 29.63 KB
  Что касается крестьянских советов то их абсолютное большинство находилось под влиянием эсэров и БСГ. 26 октября 2ой Всероссийский съезд Советов объявил советскую власть в центре и на местах принял Декрет о мире и земле. Это были 1 съезд Советов рабочих и крестьянских депутатов Западной области 3 съезд Советов крестьянских депутатов Минской и Виленской губерний и 2 съезд армии Западного фронта.
85183. Формирование белорусской государственности. БНР, БССР, Литбел 27.36 KB
  БНР БССР Литбел. Провозглашение БНР 21 февраля 1918 г. Исполком Всебелорусского съезда принял другую уставную грамоту в которой объявил Беларусь народной республикой БНР. Исполком был переименован в Раду БНР.
85184. Советско-польская война 1919-1920 гг. и ее итоги 28.77 KB
  Кроме того большевики чувствовали себя в Беларуси очень не надежно. В самой Беларуси были недовольны властью и паднимали восстания. Восточная Беларусь была для поляков разменной монетой которую они готовились передать большевикам за их согласие отказаться от Западной Беларуси. Этот договор только подтвердила предыдущую договоренность России и Польши о разделе между собой Беларуси и Украины.
85185. Общественно-политическое развитие БССР в 1920-1930 гг. Политические репрессии 28.76 KB
  Политические репрессии.полит. Формально лидеры профсоюзных организаций выбирались на собраниях фактически назначались партийными комитетами и проводили политику партии.
85186. Новая экономическая политика, ее сущность и значение для развития хозяйства БССР 26.41 KB
  Ответом на эти вопросы стала новая экономическая политика НЭП. НЭП это система экономических социальных политических и культурных мер направленных на внедрение рыночных отношений в народном хозяйстве. В первые годы НЭПа практиковалось натуральная и денежная оплата труда. В сфере с х нэп проявилась в следующем: 1 Вместо продразвёрстки был введен продналог который был в два раза меньше.
85187. БССР в годы первых пятилеток. Форсированная индустриализация и принудительная коллективизация 26.78 KB
  Дальнейшее развитие металло-обрабатывающей химической торфяной и др. отраслей развитие энергетики и увеличение мощностей электростанций. Предусматривалось развитие лёгкой и продовольственной промышл.