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

82207. Я є рушниця, радістю набита, якою вистрілю на честь життя 160.5 KB
  До 100-річчя з дня народження БогданаІгоря Антонича Мета: ознайомити учнів з творчістю поета його світобаченням поповнити знання школярів позапрограмовими творами автора розвивати і удосконалювати навички виразного читання виховувати естетичні смаки...
82208. Бабусине свято 8.95 MB
  Прищеплювати почуття любові і поваги до старших членів сім’ї виховувати почуття обов’язку і турботи про бабусів. Наші бабусі рідненькі Для вас готували це свято. Любі добрі бабусі Ми ваші внучата. Чи є в світі краща і рідніша людина Звичайно що ні Скільки пережили наші бабусі скільки недоспали ночей голублячи онучат.
82209. Технології вдосконалення техніки читання. Швидке читання – запорука успішного навчання 58 KB
  Мета: Ознайомити батьків з нормами читання у початковій школі згідно програми. Викликати інтерес у батьків з питань виховання любові до читання художньої літератури дітьми та сімейного читання.
82211. Художнє втілення ідеї гуманізму в романі Ч.Діккенса «Пригоди Олівера Твіста». Соціальна дієвість творчості Ч.Діккенса 38.03 KB
  Діккенс чи не вперше в англійській літературі позбавив злочинний світ будь-якої романтики. Але автор Пригод Олівера Твіста вперто захищав своє право зображувати злодіїв у всій їх потворності такими якими вони були насправді: І тому я не приховав жодної дірки в сюртуку Пронози жодної папільйотки у скуйовдженому волоссі Ненсі.
82213. СТЕЖКАМИ КАЗОК 35.5 KB
  Таку вікторину в своєму закладі ми традиційно проводимо в ході тижня дитячої книги, який припадає на кінець березня. Класоводи 3–4 класів напередодні одержують завдання сприяти формуванню команди гравців чисельністю 5–6 учнів (від одного класу) та придумати назву команди.
82214. Вклонімося хлібу – він святий 71.5 KB
  Виріс у полі на добрій землі Місце найкраще знайшов на столі Що це Учні відповідають: Хліб Слайд Ведуча: Хліб –- найдорогоцінніший витвір людського розуму людських рук людської праці Ведуча: Хліб – усьому голова. Але до хліба не можна ставитися побуденному. В чому ж ця сила і велич хліба ми спробуємо...
82215. Людиною стати – це мистецтво 76 KB
  Мета: навчити учнів уникати конфлікту у житті, вміти спілкуватися, дружити між собою; розвивати в дітях загальнолюдські чесноти; вчити дітей сприймати ситуації, аналізувати їх і знаходити шляхи виходу з проблемних ситуацій; виховувати товариські стосунки.