Послідовність виконання роботи

1.Включити установку і без навантаження працювати на протязі 3-4 хв.

2.Регулюючи положення вантажу 4 установити маятник на нульову відмітку при роботі установки без навантаження.

3.Потім, при виключеному двигуні, гвинтом навантаження створити ряд навантажень на підшипники через 250 Н до 1200 Н. Зусилля навантаження визначити по індикатору динамометричної скоби і тарировочному графіку (таблиці 1).

4.На кожному ступені навантаження заміряти момент тертя по шкалі.

5.Визначити умовний коефіцієнт тертя за формулою:

,

де М_Т – момент тертя, Нм; F – навантаження, Н; d – внутрішній діаметр підшипників (шийки вала), d = 0,025 м.

6.Побудувати графіки залежності моменту тертя від навантаження при прямому ході (навантаження пружини) і зворотному ході.

7.Побудувати графіки залежності умовного коефіцієнту тертя від навантаження при прямому ході і зворотному ході.

Зміст звіту

1.Короткі теоретичні відомості.

2.Схематичне зображення установки.

3.Результати експериментальних досліджень.

4.Необхідні графіки залежності.

Контрольні питання

1.Розкажіть про будову, призначення та види підшипників кочення.

2.Що ви знаєте про класифікацію та нумерацію підшипників кочення?

3.Які переваги та недоліки підшипників кочення в порівнянні з підшипниками ковзання ?

4.Як підбирають підшипники кочення?

5.Назвіть основні види втрат на тертя в підшипниках кочення?

6.Як впливає навантаження, спосіб і в’язкість масла на величину моменту тертя?

7.Приведіть формули для розрахунку моменту тертя.

8.Приведіть залежність умовного коефіцієнта тертя від моменту тертя підшипника.

9.Опишіть конструкцію та принцип дії установки ДМ – 28М.

Лабораторна робота № 11 Випробування гальм вантажопідйомних машин

Мета роботи: Засвоїти загальні відомості про вантажопідйомні машини, їх класифікацію та основні складові частини. Провести лабораторне випробування гальм вантажопідйомних машин.

Устаткування і інструменти: Лабораторна установка ДМ-38М для випробування гальм вантажопідйомних машин, штангенциркуль, лічильна машинка.

Теоретичні відомості

Підйомні машини є основою комплексної механізації виробничих процесів будь-якого виробництва. Підйомні машини призначені для піднімання, переміщення та подавання вантажів у потрібне місце, обслуговування виробничих процесів.

До основних типів підйомних машин залежно від призначення, галузі використання та здійснюваних функцій належать: 1) підйомні механізми; 2) крани; 3) підйомники; 4) маніпулятори і роботи.

До підйомних механізмів належать механізми, які виконують один рух – піднімання: домкрати, талі та лебідки. Домкрати за конструкцією поділяють на: рейкові, гвинтові, гідравлічні та пневматичні. Талі бувають з ручним та машинним приводами. Лебідки (з ручним та електроприводом) використовують для піднімання вантажу або переміщення його у горизонтальному напрямі.

Крани піднімають та переміщають вантажі в просторі. Залежно від зони обслуговування та конструкції крани поділяють на прольотні та стрілові.

П

Рис.1. Баштовий кран

рольотні крани монтують на підкранових балках у приміщеннях або на відкритих площадках. Вони обслуговують прямокутну площадку прольоту. Прольотні крани поділяють на мостові, козлові та мостокабельні. Для роботи на відкритих площадках використовують козлові крани.

Стрілові крани поширені в усіх галузях промислового, будівельного і сільськогосподарського виробництва.

Стрілові крани поділяються на стаціонарні та пересувні. Пересувні в свою чергу поділяються на крани, які пересуваються на великі відстані – мобільні, та крани, які пересуваються на порівняно невеликі відстані (баштові, настінні).

Баштовий кран (Рис.1) складається із таких основних частин: башти 1, яка кріпиться до поворотної платформи 7, що спирається роликовою або кульковою опорою 3 на ходові візки 6. На поворотній платформі установлено противагу 8, лебідки 2 (вантажопідйомну і стрілопідйомну) та механізми повороту крана.

У верхній частині башти шарнірно закріплено консольну стрілу і кабіну.

Експлуатаційні якості підйомних машин оцінюються за багатьма техніко-економічними показниками. Одним з основних показників – продуктивність крана.

Годинна продуктивність крана, визначають за формулою:

П_г=Q z K_в K_ч,

де Q – номінальна вантажопідйомність, т; z – число циклів роботи крана; K_ч – середній коефіцієнт використання крана за часом; К_в– коефіцієнт використання крана за вантажопідйомністю.

Число циклів за годину:

z=3600/T_y,

де T_y – тривалість одного циклу, с.

При роботі крана з насипними вантажами його продуктивність визначається:

,

V

Рис.3. Гальмо з вісьовим

притискуванням

– місткість грейфера, бадді та інших посудин; ρ – насипна щільність матеріалу (об’ємна маса); – коефіцієнт заповнення посудини; z – число циклів за годину.

Б

Рис. 2. Стрічкове гальмо

ільшість вантажопідйомних машин складається із таких частин: вантажозахватні (вантажопідйомні) пристрої (гаки, петлі, кліщеві ексцентрикові, вакуумні захвати, електромагніти, грейфери, бадді); гнучкі органи (канати, ланцюги); блоки і поліспасти; барабани; кранові візки; механізми підйому вантажів, переміщення візків кранових конструкцій; приводи; гальма.

Гальмами комплектуються всі механізми вантажопідйомних машин, в тому числі і ті, які мають привід, що самогальмується. Використовують гальма стрічкові, з осьовим притискуванням, колодочні.

Стрічкове гальмо (рис. 2) являється гальмом односторонньої дії, тобто шків в момент гальмування може обертатися лише в одну сторону, як показано на рис. 2. Головним робочим органом такого гальма – гнучка стрічка, робоча поверхня якої футерована (покрита) фрикційним матеріалом (наприклад, тканинно- азбестовою стрічкою).

Гальмо з осьовим притискуванням (рис. 3) побудований так, що зусилля, яке необхідне для одержання гальмівного моменту діє повздовж осі гальмівного вала. Такі гальма можуть бути дискові, як показано на рис. 3 або конусні, коли робочі поверхні мають форму конуса. Робочі поверхні такого гальма теж футерують фрикційним матеріалом.

Колодочне гальмо (рис. 4) складається із гальмівного шківа 1 і колодки 2, робоча поверхня якої теж футерована і притискується до шківа радіальною силою F_r за допомогою важільної системи, або якогось приводу. (гідравлічного, пневматичного, пружинного).

Ч

Рис 4. Колодочне гальмо

астіше такі гальма виконують з двома колодками (на рис. 3 показано пунктиром). При дії сили F_r на поверхні контакту колодки і шківа виникає сила тертя величина якої буде

F_f= f F_r, (1)

де f – коефіцієнт тертя для пари матеріалів шків – колодка.

Якщо момент сили F_f більший момента колової сили F_t, що рухає шків, то швидкість руху уповільнюється і в результаті шків зупиниться.

Гальмівний момент, що створюється одноколодочним гальмом буде:

, (2)

де d – діаметр шківа, м.

Звідси можна знайти зусилля (F_r) притискування колодки до шківа

. (3)

Гальмівний момент, що створюється двоколодочним гальмом дорівнює сумі гальмівних моментів, який розвивається кожною гальмівною колодкою.

Тобто для двоколодочого гальма

М_Г = f F_r d, (4)

а звідки

(5).

В вантажопідйомних машинах муфти часто використовують, як гальмівні шківи.

На корпусі 1 установки ДМ-38М закріплений двошвидкісний електродвигун 2, який через втулково- пальцеву муфту 3 і вал 5 передає рух інерційним дискам 6.

Одна із напівмуфт виконує роль гальмівного шківа. Її охоплює двоколодочне гальмо 4. Регулюється величина гальмівного моменту воротком 11, який змінює деформацію пружини 8, що контролюється шкалою 7. Управління установкою зосереджено на панелі 16, на якій встановлено електросекундомір 12, що фіксує час гальмування. При включенні установки в мережу вимикачем 10 загорається сигнальна лампа 9. Повертанням тумблера 15 задають частоту обертання двигуна (955 або 1440 хв‾¹). Натиснувши кнопку 14 розганяють рухому систему до номінальних обертів, а потім кнопкою 18 надають вільний хід системі (рух по інерції). Якщо натиснути на кнопку 17 , то в дію включається гальмо. При цьому вмикається і секундомір 12. Знявши показання секундоміра натискають на кнопку 13, чим виводять секундомір і всю установку в початкове положення.

Рис 4. Установка ДМ-38М для випробування гальмів

При роботі без гальмування, тобто в режимі “Вибіг” вся система, що обертається, розвиває власний крутний момент, який можна визначити по залежності:

, (6)

де k – кількість поставлених дисків; m₁ – маса диска, кг; D₁ – діаметр диска,м;

m₁ D₁²=3,83Н с²м; – маховий момент одного диска для установки ДМ – 38М, m₂ D₂² = 0,98 Н с²м – приведений маховий момент всієї рухомої системи (вала, ротора, двигуна, підшипників, муфти), крім дисків (згідно з паспортом установки); n – частота обертання вала (955 або 1440 хв‾¹, у відповідності із заданим варіантом); t – тривалість вільного вибігу, тобто руху вала до зупинки без вмикання гальма, с.

В кінці вільного вибігу власний крутний момент дорівнює нулю, тобто

М´_В = 0

Тоді середнє значення власного крутного моменту за період експерименту можна визначити за формулою:

.(7)

Якщо ж працювати в режимі гальмування, тобто після розгону системи натиснути кнопку 17, то зупинка вала наступить значно раніше оскільки разом з власним крутним моментом (М_в) буде діяти і гальмівний момент (М_г). Такий сумарний момент умовно назвемо приведеним моментом (М_п) і він дорівнює

М_п = М_в + М_г , (8) .

Наближено його можна визначити за формулою 6, але тут величина t – тривалість гальмування, с.

Для визначення середнього значення приведеного моменту, одержаного експериментально, потрібно

.(9)

Оскільки гальмівний момент (М_г) при заданій деформації пружини 8 (рис. 4) є величиною постійною то його знаходимо за формулою:

М_г = М_п.ср. - М_в.ср.. (10)

Знаючи величину М_г, діаметр шківа d і коефіцієнт тертя f можна знайти радіальну силу F_r, яка діє на гальмо