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

10687. Маруся - Квітка-Основяненко 16.75 KB
  Маруся Квітка-Основяненко Наум Дрот та його дружина були людьми богобоязними та праведними. В усьому вони дотримуються Божого і морального людського закону. За це Бог допомагає їм. За молитви й невпинну працю дає їм Бог донечку. Дитина теж росте слухняна покірна на ву
10688. Чорна рада - Пантелеймон Куліш - Хроніка 1663 року 20.2 KB
  Чорна рада Пантелеймон Куліш Хроніка 1663 року І Навесні двоє верхових наближалися до Києва Білгородським шляхом. Де їхали полковник Шрам із сином. Полковник був сином поволоцького попа вивчився на попа але потім пішов до козаків. Після поразки повстання полковник дес...
10689. Вовчок Марко - Максим Гримач 14.49 KB
  Вовчок Марко Максим Гримач Давно це було коли панували в Україні Польща і Московщина. Застави між державами хоч і стояли та не густо спритні люди часто перевозили Дніпром усякий крам не сплачуючи мита. Навпроти Черкас над Дніпром стояв хутір Максима Гримача. Чолові
10690. Кайдашева сімя - Нечуй-Левицький Іван 17.95 KB
  Кайдашева сімя НечуйЛевицький Іван І Село Семигори знаходиться недалеко коло Росі ховається воно в зелених садах навколо розстилаються левади. Хата Омелька Кайдаша притулилася біля однієї гори в старому садку. Старий Кайдаш сидить коло повітки та майструє одягнен...
10691. Хіба ревуть воли, як ясла повні? - Мирний Панас - Роман з народного життя 25.69 KB
  Хіба ревуть воли як ясла повні Мирний Панас Роман з народного життя ЧАСТИНА ПЕРША І Польова царівна Надворі вповні розвинулася весна вся природа буяє. В такий прекрасний весняний день дорогою від села Пісок до Ромодана йшов молодий чоловік. Він із задоволенням розг
10692. Мартин Боруля - Карпенко-Карий Іван 17.35 KB
  Мартин Боруля КарпенкоКарий Іван Мартин Боруля багатий шляхтич чиншовик той хто платить за оренду землі якомусь іншому власникові просить повіреного Трандалєва прочитати документ де вказано що Дворянскоє депутатскоє собраніє зачисляє його Борулю до дворянс
10693. Земля - Кобилянська Ольга 16.55 KB
  Земля Кобилянська Ольга Велике село Д. на Буковині. Горстка хаток притулилася до величного панського лісу. Інші розташувалися серед поля. Заможна селянка Докія занепокоєна долею своєї єдиної доньки Парасинки. Мати вже почуває себе вкрай погано батько ж страшний пият...
10694. Тіні забутих предків - Коцюбинський Михайло 15.78 KB
  Тіні забутих предків Коцюбинський Михайло Ще з народження Іван який був девятнадцятою дитиною в гуцульській сімї Палійчуків лякав матір та родичів неприродно розумним глибоким поглядом. Де викликало в людей містичні згадки про підкинутих нечистим дітей. Змалку п
10695. Камінний хрест - Стефаник Василь 14.09 KB
  Камінний хрест Стефаник Василь Скільки у селі памятають Івана Дідуха у нього завжди була одна конячина якою селянин оброблював горб що залишився йому у спадок від батька. Незрозуміло було хто з них більше тягне плуга Іван чи коняка але чоловік ніколи не кричав на