Главная
Лабораторная
работа
Упругое скольжение во фрикционной передаче
1.
Цель работы
1. Исследование кинематики лобовой фрикционной
передачи.
2. Построение графика зависимости 
.
2.
Общие сведения
В любой фрикционной передаче неизбежно упругое
скольжение роликов. В результате скольжения происходит отставание ведомого
ролика от ведущего. Это отставание зависит от упругих свойств материалов
роликов и величины передаваемой нагрузки, причем с увеличением нагрузки и
уменьшением модулей упругости материалов роликов отставание, а следовательно, упругое скольжение растут, и при некотором
значении нагрузки имеет место полное скольжение, называемое буксованием. В
результате упругого скольжения изменяется передаточное отношение передачи,
происходит нагревание и износ роликов, понижается КПД передачи.
Величина упругого скольжения при заданной передаваемой
нагрузке оценивается коэффициентом упругого скольжения, определяемым по
уравнению
где V1
и V2 − линейные
скорости диска 1 и ролика 2 (рис. 1); R1
– расстояние точек касания ролика до оси диска; R2 =
Рис. 1. Схема лобового фрикционного вариатора
Передаточное отношение передачи с учетом упругого
скольжения
3. Описание установки
Опыт выполняется на установке ДП1АТО (рис. 2).
Установка состоит из балансирного электродвигателя 4, червячной передачи 8, лобового вариатора, состоящего из
диска 7 и ролика 10, нагрузочного устройства 5
(тормоз). Управление установкой расположено на панели 13 и состоит:
а) из счетчика импульсов 17 для определения частоты вращения электродвигателя;
б) счетчика импульсов 19 для определения частоты вращения ролика 10;
в) сигнальной
лампочки для контроля подключения прибора в сеть;
д) тумблера 15
включения электродвигателя;
е) ручки 16 для регулировки частоты вращения
электродвигателя;
ж) тумблера 21
включения нагрузочного устройства 5;
к) ручки 22
для регулировки нагрузки на ведомом валике
11.
Рис. 2. Установка
ДП1АТО с выпрямителем: 1 – основание;
2, 3, 9 – индикаторы; 4 – электродвигатель; 5 – тормоз порошковый; 6 – рамка качающаяся; 7 – диск вариатора; 8 – редуктор червячный (U =
10); 10 – ролик вариатора; 11 – ведомый валик; 12 –
маховичок; 13
– панель управления; 14 –
тумблер включения сети; 15 – тумблер
включения электродвигателя; 16 –
ручка регулирования скорости вращения электродвигателя; 17, 19 – счетчики импульсов электродвигателя
и ролика; 18 – тумблер включения
счетчиков; 20 – винт подъемный; 21 – тумблер включения нагрузочного устройства; 22 – ручка регулирования нагрузки
При включении тумблера 18 одновременно начинают работать оба счетчика.
В комплект установки входят три сменных диска 7, имеющих рабочие поверхности из
стали, текстолита и резины.
На ведущем валике червячной передачи 8 закреплен одноимпульсный датчик, а на
качающейся рамке 6 – трехимпульсный датчик, предназначенные для определения
частот вращения электродвигателя 4 и
ролика 10.
При передаточном числе червячной передачи u=10
частота вращения диска 7
где
nдв – частота
вращения электродвигателя; zдв – число
импульсов датчика частоты вращения электродвигателя, отсчитываемое по счетчику 19.
Частота вращения ролика определяется отношением
где zp – число импульсов датчика
частоты вращения ролика, отсчитываемое по счетчику 17.
zp и zдв рекомендуется
определять за время, равное одной минуте.
Измерение моментов T1 на валике электродвигателя,
T2 на валике ролика и силы Р
прижима ролика и диска (см. рис. 1 и 2) производится с помощью индикаторов 2, 3
и 9 посредством плоских,
предварительно протарированных пружин.
Прижим ролика 10 к диску 7 осуществляется подъемным винтом 20
и пружиной, закрепленной в качающейся рамке 6.
Для радиального перемещения ролика по диску с целью получения
разных частот вращения ролика служат ведомый валик 11 и маховичок 12 (см. рис. 2).
4. Порядок выполнения работы
1. Установить
ведущий диск.
2. Установить ролик 10 с помощью маховичка 12 и шкалы так, чтобы передаточное
отношение фрикционной передачи было i = 1 (R1 =
3. Прижать ролик 10 к диску 7 с помощью гайки 20 подъемного винта. Силу прижатия принять равной 50 Н (50 делений
индикатора).
4. Повернуть ручку 16 в крайнее
левое положение, что соответствует номинальной частоте вращения двигателя nдв = 1000 мин–1 при T2 = 0 (холостой ход). Крайнее левое
положение ручки сохранять в течение всего опыта.
5.
Повернуть ручку 22 в крайнее левое
положение, что соответствует моменту на валике ролика Т2 = 0.
6.
Тумблером 14 включить прибор в сеть.
7.
Тумблером 15 включить
электродвигатель.
8.
Тумблером 21 включить нагрузочное
устройство.
9.
Прогреть нагрузочное устройство 5 в
течение пяти минут, плавно увеличивая момент поворотом ручки 22. После прогрева ручку 22 возвратить в крайнее левое положение
(Т2 = 0).
10.
Настроить индикаторы 2 и 3 на нулевую отметку шкалы при
работающем двигателе.
11.
Нажатием кнопок установить нулевые показания счетчиков импульсов 17 и 19.
12. При моменте Т2 = 0 включить счетчики 17 и 19 на одну минуту.
13. Показания счетчиков заносятся в табл. 1
отчета.
Таблица
1. Данные опытов и расчетов
|
Т2, Нмм |
Число
импульсов
вала электродвигателя
zдв |
Частота
вращения диска
|
Число
импульсов ролика zp |
Частота вращения ролика
|
Коэффициент
упругого
скольжения
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
14.
Повторить действия, указанные в пунктах 11
и 12, но для моментов Т2 = 100, 200, 300, 400,
500 Нмм. Для определения величин моментов Т2 по показаниям
индикатора воспользуемся тарировочным графиком (рис.
3).
Рис. 3. Тарировочный
график
15.
По данным табл. 1 отчета и формуле (1) определить коэффициенты упругого
скольжения ε.
16.
Построить график .
График
|
ε T2, Нмм |
5. Вопросы для
самоконтроля
1. Чем вызывается упругое скольжение во фрикционной передаче? В чем его отличие от
геометрического скольжения?
2. Каковы
отрицательные последствия упругого скольжения?
3. Каковы
способы понижения упругого скольжения?
email: KarimovI@rambler.ru
Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21
Теоретическая механика Сопротивление материалов
Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов
