
- •Передмова
- •1. Типова програма навчальної дисципліни «Випробування і експериментальні дослідження машин і обладнання»
- •1.1 Тематичний план та розподіл навчального часу.
- •Програмний матеріал змістових модулів Змістовий модуль 1. Випробування машин
- •Змістовий модуль 2. Експериментальні дослідження машин і обладнання
- •3. Методичні матеріали до вивчення окремих модулів і тем
- •1.1 Класифікація і основні види випробувань машин
- •1.2. Категорії випробувань машин на надійність
- •Тема 2. Методи вимірювань, що застосовуються при випробуваннях машин
- •2.1. Класифікація методів вимірювань і застосовуваних приладів і устаткування
- •2.2. Вимірювання переміщень і швидкостей поступального й обертального рухів.
- •2.3. Вимірювання сили і ваги
- •2.4. Вимірювання тиску і розрідження
- •2.5. Вимірювання витрат рідин і сумішей
- •2.6. Вимірювання деформацій і напружень
- •2.7. Обробка результатів вимірювань та оцінка їхньої точності
- •Тема 3. Експлуатаційні і лабораторні випробування
- •3.1. Загальні технічні умови експлуатаційних випробувань
- •3.2. Методи проведення випробувань
- •3.3. Технічна експертиза
- •3.4. Системний аналіз ефективності функціонування машин і обладнання при випробуваннях.
- •3.5. Характеристика зовнішніх дій та умов при випробуваннях.
- •Тема 4. Польові і пересувні вимірювальні лабораторії
- •4.1. Класифікація польового вимірювального устаткування
- •4.2. Динамометричні вимірювальні лабораторії
- •4.3. Пересувні тензометричні лабораторії
- •4.4. Сертифікація дорожньо-будівельної техніки
- •4.4.1. Правила обов'язкової сертифікації будівельно-дорожніх машин
- •4.4.2. Обстеження і атестація виробництва
- •4.4.3. Вимоги до сертифікаційних випробувань
- •Тема 1. Планування експериментів
- •1.1. Основи методики експериментального дослідження
- •1.2. Планування експериментів
- •1.3. Інформаційно - вимірювальна техніка
- •Тема 2. Вимірювання деформацій і напружень при експериментальних дослідженнях машин
- •2.1. Класифікація вимірювальних перетворювачів
- •2.2. Тензорезистори
- •2.3. Схеми з’єднань тензорезисторів
- •Тема 3. Апаратно-програмні тензометричні станції
- •3.1. Призначення та область застосування
- •Продовження табл. 3.1
- •3.2. Будова та принцип дії
- •3.3. Підготовка системи до роботи та порядок роботи
- •4. Методичне забезпечення лабораторних робіт Лабораторна робота №1
- •1.1. Будова ґрунтового каналу
- •2.1. Будова тензоопорів (тензодатчиків).
- •2.2. Вимірювання напружень розтягу і стиску
- •2.3. Вимірювання напружень згину
- •2.4. Вимірювання напружень зсуву і кручення
- •3.1. Конструкція та принцип дії стенду для фізичного моделювання робочих процесів зтм
- •3.2. Вимірювальна система
- •3.3. Моделююче середовище
- •3.4. Зміст експериментальних досліджень
- •4.1. Тарування вимірювальної системи
- •4.2. Обробка і розшифровка осцилограм
- •Середнє значення випадкової величини визначається по формулі
- •При відомому вибірковому значенні визначаємо дисперсію
- •Тоді коефіцієнт варіації Pl буде дорівнювати
- •4.3. Порядок виконання роботи
- •4.4. Техніка безпеки при виконанні лабораторної роботи
- •5.1. Об’єкт дослідження
- •Технічна характеристика фізичної моделі ковша скрепера дз-87-1
- •5.2. Предмет дослідження
- •5.3. Прилади т а обладнання
- •5.4. Ґрунтові умови
- •5.5. Умови дослідження
- •5.6. Порядок проведення дослідів
- •Продовження табл. 5.2
- •5.7. Розшифровка осцилограм і статистичний аналіз експериментальних даних
- •5.8. Техніка безпеки при проведенні експериментальних досліджень
- •6.1. Об’єкт дослідження
- •Технічна характеристика фізичної моделі розпушувача дп-26с
- •6.2. Предмет дослідження
- •6.3. Прилади та обладнання
- •6.4. Ґрунтові умови
- •6.5. Умови проведення досліджень
- •6.6. Порядок проведення дослідів
- •6.7. Розшифровка осцилограм і статистичний аналіз експериментальних даних
- •6.8. Техніка безпеки при проведені експериментальних досліджень
- •7.1. Об’єкт дослідження
- •7.2. Предмет дослідження
- •7.3. Прилади та обладнання
- •7.4. Ґрунтові умови
- •7.5. Умови дослідження
- •7.6. Порядок проведення дослідів
- •7.7. Рекомендації по розшифруванню осцилограм
- •7.8. Техніка безпеки при проведенні експериментальних досліджень
- •5. З а в д а н н я на розрахунково–графічну роботу для студентів меф денній і заочної форми навчання напряму „Машинобудування”
- •6. Тестові завдання
- •7. Самостійна робота
- •7.2. Оформлення звіту про самостійну роботу
- •8. Порядок оцінювання знань студентів.
- •9. Шкала оцінювання в кмсонп та ects
- •10. Термінологічний словник (глосарій)
- •11. Список літератури
5.3. Прилади т а обладнання
Для проведення експериментальних досліджень використовуємо слідуючі вимірювальні прилади та обладнання:
1 |
фізична модель робочого обладнання скрепера ДЗ-87-1 в масштабі, k1 = 5 |
1 шт. |
2 |
ґрунтовий канал |
1 |
3 |
комплект тензометричних приладів |
1 компл. |
4 |
модель щільноміра, кG = 5 |
1 шт. |
5 |
ваги аналітичні ВЛА-200 |
1 шт. |
6 |
кільця ґрунтозабірні |
3 шт. |
7 |
ґрунтозабірник |
1 шт. |
8 |
бюкси |
3 шт. |
9 |
піч сушильна |
1 шт. |
10 |
лінійка мірна |
1 шт. |
11 |
тарувальний пристрій |
1 шт. |
12 |
тарувальні гирі |
5 шт. |
13 |
ґрунтообробне знаряддя |
1 компл. |
Дослідження процесу копання ґрунту робочим органом скрепера проводиться в аналогічних ґрунтових умовах, що і при дослідженнях бульдозерного обладнання, описаних в лабораторній роботі №3.
5.4. Ґрунтові умови
Дослідження процесу копання ґрунту робочим органом скрепера проводиться в аналогічних ґрунтових умовах, що і при дослідженнях бульдозерного обладнання, описаних в лабораторній роботі №3.
5.5. Умови дослідження
Експериментальне досліджується процес копання ґрунту моделлю ковша скрепера ДЗ-87-1.
Критерієм оцінки процесу приймається дотична складова опору ґрунту копанню W, а факторами, що впливають - товщина стружки, що вирізається h і міцність ґрунту, що оцінюється кількістю ударів моделі динамічного щільноміра См.
Експеримент
складається з двох серій дослідів: в
першій серії досліджується залежність
при фіксованому значені См,
а в другій - залежність
при фіксованому значенні h.
Першу серію дослідів проводимо при варіації фактора h на трьох рівнях: h1 = 2,0 см; h2 = 3,0 см; h3 = 4,0 см. Фактор См фіксується на рівні См = 2 уд.
Другу
серію дослідів проводимо при варіації
фактора См
на трьох рівнях:
уд;
уд;
уд, а фактор h
фіксуємо на рівні h
= 3,0 см.
Швидкість копання ґрунту в обох серіях приймаємо Vм = 0,3 м/с. При проведені дослідів критерій W фіксується реєструючим приладом (осцилографом, самописцем).
Рівні фактора h встановлюються підйомним механізмом навіски тензометричного візка, а фактор См - ущільненням грунту до потрібної міцності.
Реалізація вказаних умов дозволить отримати досить широку інформацію про кількісні і якісні показники досліджуваного процесу.
5.6. Порядок проведення дослідів
Провести підготовку експериментального поля. Для цього потрібно розпушити зволожений в каналі ґрунт, спланувати його поверхню і ущільнити до потрібної міцності.
Відібрати із експериментального поля зразки ґрунту для визначення його вологості та щільності по стандартній методиці.
Виконати тарування вимірювальної системи, навантажуючи робочий орган в горизонтальному напрямі і фіксуючи результати на реєструючому приладі.
Провести планування поверхні експериментального поля по всій довжині каналу ковшем скрепера при мінімальній товщині шару ґрунту. Бокові валки, що утворились після проходу відвала, видалити за межі експериментального поля.
Підготувати виступ експериментального поля та встановити модель ковша в вихідне положення за 150. ..200 мм до ребра виступу.
Виставити необхідну глибину копання h, користуючись механізмом підйому робочої панелі навіски тензометричного візка.
Лінійкою або рулеткою відміряти необхідну довжину шляху копання. Розрахунок шляху копання виконується по формулі:
, (5.1)
де q - геометрична місткість ковша, м3; kн - коефіцієнт заповнення ковша; кр - коефіцієнт розпушення ґрунту; В - ширина прорізу ґрунту, м; h - товщина стружки ґрунту, що вирізається із забою, м.
Умовою ідентифікації дослідів є рівність об’ємів ґрунту що вирізається із забою.
Провести запланований дослід, ввімкнувши попередньо вимірювальну систему. В ході досліду уважно спостерігати за процесом копання, відмічаючи його характерні особливості.
При досягненні ківшем відміченої довжини експериментального поля зупинити рух тензометричного візка і вимкнути тензометричну систему.
Перемістити тензометричний візок в вихідне положення і підготувати експериментальне поле до наступного досліду, для чого повторити дії, вказані в пунктах 6, 7.
Провести наступний дослід, діючи по пункта 8 і 9. Для отримання закономірності впливу товщини стружки h на критерій оцінки W, відповідно до умов експерименту, в першій серії дослідів фактор h варіюємо на 3-х рівнях: h1 = 2,0 см; h2 = 3,0 см; h3 = 4,0 см при См = 2 уд. Надійність даних експериментального дослідження забезпечується проведенням повторних дослідів, кількість яких визначається по окремій методиці [3].
Аналогічним чином приводимо 2-гу серію дослідів, варіюючи фактор См при постійному значенні h = 3,0 см.
Після проведення всіх дослідів розшифрувати отримані осцилограми за допомогою тарувального графіка або коефіцієнта тарування. Для перевірки стабільності роботи вимірювальної системи рекомендується після закінчення дослідів (серії дослідів) виконати повторне тарування вимірювальної системи і зіставити отримані результати з попередніми.
Занести результати розшифровки осцилограм в таблицю 5.2 і 5.3, а також дані по щільності і вологості ґрунту.
Таблиця 5.2
Результати експериментальних даних по
дослідженню , Cм = const
№ п/п |
, г/см3 |
, % |
См, уд |
h, см |
Lк, см |
Wі, Н, інтервали |
кк |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
|
|
2 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Середні значення |
|
|
|
|
|
|
|||||
4 |
|
|
2 |
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|