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

18199. Операційна система: призначення й склад 39 KB
  Лекція 4 Операційна система: призначення й склад На IBMсумісних персональних комп'ютерах використовуються операційні системи корпорації Microsoft Windows вільно розповсюджуєма операційна система Linux. На персональних комп'ютерах фірми Apple використовуються різні версії опер...
18200. Windows - Загальні відомості 52.5 KB
  Лекція 5 Windows Загальні відомості Наприкінці 90х років XX ст. стандартом ОС для 32розрядних ПК стала система Windows 98. Вона має ряд особливостей: 1. Зручний для користувача графічний інтерфейс. Він дає змогу досить просто керувати роботою комп'ютера використовуючи такі п...
18201. Складові Windows 93.5 KB
  Лекція 6 Складові Windows Головне меню містить у собі такі пункти: Програми виведення списку інстальованих програм. Документи виведення списку недавно переглянутих документів. Настройки виведення списку компонентів системи настройка яких може бути зміне
18202. Операційна система Windows XP 120 KB
  Лекція 7 Операційна система Windows XP Windows XP з'явився 25 жовтня 2001 року. Це унікально потужна операційна система в основі якої лежить Windows 2000. Це нова OC від Microsoft починаючи з якої зроблена спроба об'єднати дві що раніше існували незалежно лінійки W9x і NT. Спочатку цей проект
18203. Операційна система Windows Server 2003 156 KB
  Лекція 8 Операційна система Windows Server 2003 Операційні системи сімейства Windows Server 2003 є еволюційним розвитком серверної платформи Windows 2000 Server що також включили в себе багато засобів систем Windows XP. Слід також нагадати що ОС Windows 2000 мають внутрішній номер версії 5.0 а системи Wi...
18204. Робота з WINDOWS SERVER 2003 192 KB
  Робота з WINDOWS SERVER 2003 Створювати розділи на жорсткому диску можна такими способами: Якщо на комп'ютері вже встановлена система Windows NT/2000/XP то розділи на жорсткому диску можна створити за допомогою адміністративних засобів самої операційної системи. Якщо на комп'ю
18205. Операційна система Linux: історія 85 KB
  Лекція 10 Операційна система Linux: історія Linux багатозадачна й багатокористуваться операційна система для бізнесу утворення й індивідуального програмування. Linux належить сімейству UNIXподібних операційних систем вона може працювати на комп'ютерах Intel 80386 80486 і Pen...
18206. Види операційної системи Linux 43 KB
  Лекція 11 Види операційної системи Linux Linux Mandriva One Ця редакція Linux Mandriva являє собою Live CD. Live CD операційна система яка завантажується й працює прямо з компактдиска без необхідності установки й без ризику внесення якихнебудь змін у систему. Крім того Mandriva One мож...
18207. Загальна характеристика права інтелектуальної власності 114.5 KB
  Тема: Загальна характеристика права інтелектуальної власності План Інтелектуальна діяльністьяк обєкт правої охорони Поняття права інтелектуальної власності Субєкти та обєкти права інтелектуальної власності Система права інтелектуальної власност