Робочий зошит 6 страница

Коефіцієнти тертя в різі і на торці гайки (середні значення)

Таблиця 1

Стан контактних поверхонь	Коефіцієнт тертя в різі	Коефіцієнт тертя на торці гайки
Начисто оброблені поверхні при наявності змазки Чорнова обробка поверхні при наявності змазки Чорнова обробка поверхні без змазки	0,10 0,20 0,30	0,085 0,15 0,25

6. ПОРЯДОК ОФОРМЛЕННЯ ПОТОКОЛА ДОСЛІДУ

6.1. Заповнюємо після вимірів характеристику досліджуємого гвинтового з’єднання і умови змазки.

6.2.Заповнюємо дані результатів дослідів по вимірюванню момента закручування і зсувного зусилля.

6.3. Визначаємо фактичне значення коефіцієнта тертя на поверхні з’єднання для кожного досліду і знаходимо середнє значення .

6.4. Будуємо графіки: а)залежності зсувної сили від момента закручування ; б)залежності коефіцієнта тертя від якості обробки поверхонь які перебувають в терті.

6.5. По закінченні роботи зробити короткі висновки.

8. ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 8

ВИПРОБУВАННЯ БОЛТОВОГО ЗЄДНАННЯ, ЯКЕ ПРАЦЮЄ НА ЗСУВ

8.1 МЕТА РОБОТИ: визначити коефіцієнт тертя на поверхні стику напруженого болтового з’єднання, яке змінюється в залежності від поєднання матеріалів, шорсткості поверхні, що стикується, наявності марки та мастила.

8.2 Схема установки

8.3 Характеристика болтового з’єднання

Таблиця 8.1.

№ дослідження	Параметри з’єднання	Позначення	Метод визначення	Розміри
	Зовнішній діаметр різьби болта, мм	d	Виміряти штангенциркулем
	Середній діаметр різьби болта, мм	d2	За табл. ГОСТу
	Внутрішній діаметр різьби болта, мм	d1	За табл. ГОСТу
	Крок різьби, мм	p	Виміряти різьбоміром
	Допустима сила затяжки болта, Н	[Pзат ]	[Pзат ]=
	Розрахунковий діаметр різьби болта	dp	dp= d - 0.94p

8.4. Результати дослідів

Таблиця 8.2.

№	Пластина   ( 8) 0.63	З мащенням
Без мащення
Тзагв. (визначається за формулою) Тзагв-Тр+Топ= = [F]зат∙ ( )∙f ∙[F]зат ∙ fт	(дослідне) Qзсув	fo, визначається за формулою	fo=
Нм	Показання індикатора динамометричного ключа, мм	Показання індикатора динамометричного кільця, мм
δ2 , мм	Qсер, H
	0,25Fзат
	0,5Fзат
	0,75Fзат
	Fзат
Пластина ( 10) 0.16	З мащенням
Без мащення
	0,25Fзат
	0,5Fзат
	0,75Fзат
	Fзат
Пластина ( 6) 2.5	З мащенням
Без мащення
	0,25Fзат
	0,5Fзат
	0,75Fзат
	Fзат

Залежність зсувної сили Q_зсув зсув від сили затяжки болта F_зат

Q_зсув, кН

0 F_зат, Нм

Залежність коефіцієнта тертя від шорсткості поверхні пластин

F

0 R

R 20 2.5 1.25 0.63 0.32 0.16

( 5) ( 6) ( 7) ( 8) ( 9) ( 10)

8.5 Записати висновки, пропозиції та рекомендації

Виконав студент(ка) 3 курсу ___________групи

______________________________________

Прийняв(ла)______________________________

Дата __________________________________

Лабораторна робота №9

Визначення коефіцієнтів тертя в пасових передачах

1. МЕТА РОБОТИ

Мета роботи - вивчення будови пасів та визначення коефіцієнтів тертя в пасових передачах залежно від матеріалу шківів та пасів, форми профілю пасів та величини попереднього натягу.

2. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ ТА ПРАКТИЧНІ

ПОРАДИ

2.1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Передача, що складається з двох або більше шківів, охоплюючого їх паса та пристрою для натягу і захисного огородження називається пасовою.

Така передача забезпечує передачу потужності на відстань між валами до 15 метрів. Вона є однією із старих механічних передач. В ручній прядці, виконаній іще у 1480 році, застосовано дві пасові передачі. У двигунах внутрішнього згоряння застосовують пасові передачі для приводу вентиляторів та генераторів, а останнім часом в деяких марках двигунів зубчастим пасом приводиться в рух газорозподільчий механізм. На сучасному комбайні "Дон 1500" застосовано 15 пасових передач. Велика кількість пасових передач застосована і на інших сільськогосподарських машинах.

Таке широке використання пасових передач пов'язано з певними перевагами їх над іншими видами передач, серед яких слід відмітити таке:

а) простота конструкції та невисока вартість виконання;

б) можливість передавати рух на відстань до 15 метрів (зубчаста передача тут була б занадто громіздка);

в) плавність і безшумність роботи;

і г) можливість пом'ягчувати поштовхи та удари внаслідок значної піддатливості паса;

д) здатність захищати механізми, що приводяться, перевантаження за рахунок проковзування паса.

Одночасно пасова передача має і недоліки, які частково дещо знижують її цінність, серед них відмічаємо такі:

а) відносно великі розміри передачі;

б) мала довговічність пасів (близько 2000...5000 годин);

в) непостійні значення передаточного числа (залежить від

навантаження);

г) значні навантаження на вали і опори;

д) необхідність періодичного підтягування пасів у процесі

експлуатації.

За формою поперечного перерізу паси бувають плоскі, клинові (односторонні та двохсторонні) поліклинові, круглі та клинопасові

стрічки.

Останнім часом стали застосовувати передачі зубчастими пасами, що мають виступи на внутрішній поверхні паса. Для роботи пасової передачі необхідно забезпечити силу тертя між шківами та пасами. Для цього необхідно пас, після одягання його на шківи, натягнути силою /V При збільшенні цієї сили буде збільшуватись тягова здатність пасової передачі, але можливе зменшення к.к.д. та строку служби паса і підшипників опор. При передачі крутного моменту у ведучій вітці паса буде збільшуватись натяг до величини , а у веденій зменшуватись до величини .

Причому

де ,- колове зусилля в пасовій передачі.

Зв'язок між цими зусиллями був знайдений Леонардом Ейлером іще в 1773 році і він має такий вигляд:

Тут , - кут обхвату ведучого шківа в радіанах;

- коефіцієнт тертя матеріалу паса з матеріалом шківа;

-основа натуральних логарифмів е=2,71.

Для визначення цього коефіцієнта створена спеціальна установка, яка розглядається нижче.

Практичне використання пасів у сільськогосподарських машинах показує, що довговічність пасів у значних межах залежить від напруження попереднього натягу. Так, наприклад, за даними [7] для клинових пасів встановлено таку залежність відносної довговічності

Таблиця 2.1.1.

Напруження
попереднього	0,9	1,0	1,2	1,5	1,8
натягу , МПа
Відносна
довговічність
клинового паса,
відсотки

Крім того, велике значення на довговічність пасів має і напруження згину, що виникає при охоплюванні пасом шківів. За даними [7] для клинового пасу типу В для різних діаметрів ведучого шківа , встановлено також зміну довговічності.

Таблиця 2.1.2.

Діаметр ведучого
шківа, , мм
Відносна довговічність
клинового паса, %

Як видно з цих двох таблиць, щоб збільшити довговічність паса необхідно використовувати якомога більший діаметр ведучого шківа (меншого) та приймати невелике напруження попереднього натягу паса МПа для плоских пасів, та МПа - для клинових пасів.

У процесі експлуатації пасових передач необхідно регулярно перевіряти натяг паса за стрілою прогину віток при прикладанні до них контрольного зусилля.

22. ОПИС УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Установка для визначення коефіцієнтів тертя у пасових передачах складається із зварної рами 1, виконаної з труб прямокутного профілю. В нижній частині рама має форму зрізаної чотирьохкутної піраміди, яка у верхній частині переходить у форму паралелепіпеда. На рамі за допомогою двох пластин 2 та стяжних болтів 3 кріпляться змінні шківи 4. Шківи 4 виготовлені зі сталі, силуміну або пластмаси і мають плоску або клинову робочу поверхню для дослідження плоскопасових та клинопасових передач.

Елемент досліджуваного пасу 5 за допомогою гвинтів 7 з'єднується кінцями із силовимірювальним пристроєм 8, який виготовлено у вигляді двох точних динамометрів, що мають межі заміру сили 0...5000 Н. Контроль сили попереднього натягу паса та зусилля у набігаючій і збігаючій вітках здійснюють за допомогою двох індикаторів годинникового типу. Індикатори 9 через траверсу 10, що має вигляд балки, виготовленої з прокатної сталі швелерного перерізу, з'єдної з навантажувальним пристроєм. До траверси 10 приєднано навантажувальний пристрій, який має форму гвинта 11 з гайкою 12, яка приводиться в рух за допомогою штурвала з трьома ручками. Навантажувальний пристрій має два диски 14, що забезпечують осьове зміщення А та поворот осей <р досліджуваних передач. Змінний шків 4 за допомогою вісі 17 чотирма болтами 15 та двома кронштейнами 16 кріпляться до повздовжніх брусів рами 1.

Працює установка так. Спочатку підбирають досліджувану пару шків пас. Шків може бути з клиновими канавками або з плоскою робочою поверхнею. Матеріалом шківа може бути сталь, чавун, силумін або пластмаса. Визначають попередній натяг паса за такою залежністю для плоских пасів (2.2.1)

або для клинових пасів ( 2.2.2)

де - напруження попереднього натягу для плоских пасів

= 1,6; 1,8; 2,0; 2.2; 2,4 МПа

- напруження попереднього натягу для клинових пасів

=0,9; 1,2; 1,5; 2,0; 2,6 МПа

- ширина плоского паса, мм;

- товщина плоского паса, мм;

А'- площа попереднього перерізу клинового паса, мм³.

Розбиваємо одержане значення на чотири точки 0,25 ; 0.5 ;

0,75 та повне значення .

Користуючись тарувальними графіками визначаємо покази індикаторів для встановлення попереднього натягу паса.

За допомогою навантажувального пристрою здійснюємо попередній натяг паса. При цьому пластини 2 повинні розміщуватись горизонтально.

Провертаємо за пластини 2 досліджуваний шків 4 на кут 25⁰... градуса і фіксуємо при цьому показники індикаторів. Натяг у набігаючій вітці буде , а у збігаючій - . Залежність між ними згідно формули, виведеної Л. Ейлером буде така:

(2.2.3)

Так як кут обхвату ведучого шківа , то звідси можна знайти коефіцієнт тертя в досліджуваній пасовій передачі

(2.2.4)

2. ПЕРЕЛІК ОБЛАДНАННЯ, ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ ТА ІНСТРУМЕНТІВ

Для дослідження виділяються зразки різних типів пасів, що укомплектовані спеціальними вушками для з'єднання їх із силовимірювальними пристроями та досліджувані шківи, виготовлені з різних матеріалів (сталь, чавун, силумін, пластмаса). За допомогою штангенциркуля 0...150 мм (ціна поділок 0,1 мм) визначають розміри попереднього перерізу досліджуваного паса. Для зміни досліджуваних пасів та шківів використовують набір гайкових ключів. Для контролю сили попереднього натягу та зусилля у набігаючій та збігаючій вітках використовується силовимірювальний пристрій у вигляді двох динамометрів з індикаторами годинникового типу, (ціна поділок 0,01 мм).

3. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1. Одержати у викладача елементи пасів та шківи, на яких буде

проводитись дослідження.

4.2. За допомогою штангенциркуля визначити розміри та обчислити

площу поперечного перерізу досліджуваних пасів.

4.3. Користуючись залежністю визначити силу

попереднього натягу досліджуваних елементів паса (тут вибирають за

вказівкою викладача), а площу А визначають підрахунками, або

користуючись таблицями (для клинових пасів).

4.4. За допомогою тарувальних графіків визначають покази

індикаторів динамометрів, при яких буде досягнуто повне значення сили

попереднього натягу .

4.5. Розбивають повні значення сили на 0,25 ; 0,5 ; 0,75 та і встановлюють для таких значень покази індикаторів годинникового типу.

4.6. Збирають установку з досліджуваними шківами та елементами пасів.

4.7. Обертаючи штурвал навантажувального пристрою за годинниковою стрілкою, досягають положення 0,25 обома

індикаторами.

4.8. Провертають за допомогою пластин досліджуваний шків на 25°...45° і контролюють при цьому покази індикаторів.

4.9. Повертають досліджуваний шків в протилежному напрямку також на кут 25°...45° до встановлення пластин в горизонтальній площині.

4.10. Повторюють пункти 4,7...4...9 для положень 0,5 ; 0,75 ; та і контролюють покази індикаторів, що відповідають силам , та .

4.11. Переводять покази індикаторів за допомогою тарувальних графіків у силові параметри (Н).

4.12. Обчислюють значення коефіцієнтів тертя та (для клинових пасів).

4.13. Після закінчення досліджень розвантажують досліджу вальнші пристрій, знімають досліджувальні паси і шківи, а інструменти і досліджувані матеріали повертають викладачу. Наводиться порядок на робочому місці.

5.ЗМІСТ ЗВІТУ З ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

5.1. Мета роботи: Вивчити будову різних видів пасів. Визначити коефіцієнти тертя між елементами паса та шківами (виготовленими з різних матеріалів)

5.2. Побудувати кінематичну схему установки для дослідження коефіцієнтів тертя в пасових передачах.

5.3. Результати вимірювань та розрахунків заносять до таблиці

5.4. Повторюють такі дослідження для різних типів пасів та будують залежність . Роблять висновки та пропозиції за даними

досліджень.

6. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

6.1. Назвати переваги і недоліки пасових передач порівняно з

іншими типами передач.

6.2. Назвати приклади використання пасових передач в сільськогосподарських машинах та двигунах внутрішнього згоряння.

6.3. З яких матеріалів виготовляють паси та шківи?

6.4. З якою метою роблять попередній натяг паса?

6.5. Чому у клинопасових передачах попередній натяг васа менший, ніж у плоскопасових?

6.6. Яку залежність між натягом в набігаючій та збігаючій штих пасовоі передачі визначив Леопард Ейлер?

6.7. Як впливає напруження попереднього натягу паса на Його довговічність?

6.8. Як впливає вибір величини діаметра ведучого (меншого) шківа на довговічність паса?

9. ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 9

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ТЕРТЯ В ПАСОВИХ ПЕРЕДАЧАХ

9.1 МЕТА РОБОТИ: вивчити будову різних видів пасів. Визначити коефіцієнти тертя між елементами паса та шківами (виготовленими з різних матеріалів)

9.2 СХЕМА УСТАНОВКИ. Побудувати кінематичну схему установки для дослідження коефіцієнтів тертя в пасових передачах.

9.3. РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАНЬ ТА РОЗРАХУНКІВ

Таблиця 9.1.

Назва величин та їх розмірності	Позначення	Спосіб визначення	Результати обчислень та вимірювань
Товщина паса, мм		Виміряти
Ширина паса, мм		Виміряти
Площа попереднього перерізу паса, мм		Виміряти розміри, визначити з таблиць
Напруження попереднього натягу паса, МПа		Погодити з викладачем	0,9; 1,0; 1,2; 1.5:1.6; 1.8;2,0; 2,2;2,4;2,6;
Сила попереднього натягу, Н		Визначити
Показники індикаторів, динамометрів, що відповідають значенню , мм		Визначити за допомогою тарувальних графіків
Показники індикаторів, динамометрів, що відповідають значенню мм		Заміряють під час досліду
Показники індикаторів, динамометрів, що відповідають значенню , мм		Заміряють під час досліду
Визначення сили в збігаючій вітці, Н		Визначають за допомогою тарувальних графіків
Визначення сили в збігаючій вітці, Н		Визначають за допомогою тарувальних графіків
Визначення коефіцієнтів тертя		Обчислюють

Дата добавления: 2015-07-16