1115

1

2

3

4

5

6

7

8

М

F

l

Рисунок 1 - Схема стенда

3.6 Установ ть сменный диск 6 (действия по пунктам 3.4 и 3.6 целесо-

образно объед н ть).

3.7

Выполнить действия по пункту 3.3.

3.8 Установить длину вала = 550 мм (или = 525 мм) по пункту 3.1.

3.9 Выполнить действия по пунктам 3.3...3.7 (вместо навинчивания

дисков 5,6 – свинчивать их).

3.10 Снять индикатор и вывести зацеп груза из расточки.

3.11 Выполнить вычисления по формулам (1) – (4), имея в виду, что

m m1 m2 z m3 ,

где m1 – масса вала ( m1 = 0,88 кг); m2 – масса несъемного диска ( m2 =

1,3 кг); m3

– масса съемного диска ( m3

= 0,35 кг);

z – количество съем-

ных дисков.

3.12 Расчетные

экспериментальные данные занести в таблицу 1.

Таблица 1 Экспериментальные и расчетные данные

СибАДИ

№

Длина

Количество

Прогиб

Статистическая

Собственная критиче-

вала,

дисков*,

жесткость вала,

ская частота вращения,

п/п

вала,

мм

мм

шт.

Н/м

мин -1

1

теор.

экс.

2

3

4

* – несъемного и съемных.

нансные явлен я. Это

удет критическая частота n1Н2 . Уменьшать частоту

вращен я. Заф кс ровать частоту вращения, при которой исчезнут резо-

нансные явлен я. Это

удет критическая частота n1к2 . Данные занести в

таблицу 2.

3.15 Выполнить действия по пункту 3.4.

3.16

Выполнить действия по пункту 3.14.

3.17

Выполнить действия по пункту 3.6.

3.18

Выполнить действия по пункту 3.14.

3.19

Выполнить действия по пункту 3.8.

3.20

Выполнить действия по пункту 3.14.

3.21

Дважды выполнить действия по пункту 3.9 (в части свинчивания

дисков 5, 6).

3.22

После каждой смены дисков выполнить действия по пункту 3.14

(при парной замене дисков – действия по пункту 3.14 – один раз).

3.23

Оценить расхождение (погрешность) между расчетной собствен-

ной критической частотой n1 (см. таблицу 1)

среднеарифметической

экспериментальной вынужденной частотой вращения nк по формуле

СибАДИ

n nк n1 100% ,

(6)

nк

Экспериментальные и расчетные данные

Таблица 2

№

Вынужденная критическая частота

Среднее значение

Относительная по-

п/п

критической частоты,

грешность, %

вращения, мин

-1

мин-1

n1Н1

n1к1

n1Н2

n1к2

СибАДИ

1

2

3

4

Контрольные вопросы

1. Что такое жесткость вала?

2. Конструкт вные мероприятия по увеличению жесткости вала.

3. Назначен е пр

оров стенда.

4. Что такое резонанс? Его отрицательные последствия.

5. Конструкт вные мероприятия по исключению вероятности резо-

нанса.

Ла ораторная работа № 5

Гибкий подвес груза

Основной особенностью грузоподъемных кранов является гибкий под-

вес груза. Для этого используют канатно-блочные системы-полиспасты.

Полиспаст содержит подвижные и неподвижные блоки, соединенные гиб-

ким элементом (стальным канатом).

Цель работы

Изучить конструктивные разновидности блоков, получить навыки в

определении потерь на блоках

коэффициента полезного действия блоков.

1

1

Fб

Fб

Fб

СибАДИ

2

2

а)

б)

в)

Р сунок 1 - Схемы гибкого подвеса груза

Основной задачей расчета ги кого подвеса груза считают определение

натяжен я г бкого элемента F (H).

Для схемы по р сунку 1,а:

Fб Qg ,

(1)

где Q – масса груза, кг; g – ускорение свободного падения, м/с2.

Для схемы по рисунку 1,

:

Fб

Qg / б ,

(2)

Fб Qg Zн Uп п ,

(3)

иQ2 , сменные блоки разной конструкции и диаметра, гибкий элемент (ка-

СибАДИ

проновый и стальные канаты разного диаметра), фиксатор 1, рычаг 2, за-

мыкающ й при касан

груза контакт 3 и электронный секундомер 4. В

установке действует следующая система сил:

Fд

Q1 Q2 a Qa ,

(4)

где Fд

– дв жущая с ла;

a – ускорение.

F

F

F

С D

1

2

,

(5)

с1

1

б2

f ,

где Fc1

Fc2

F 1

Fб2

(6)

– с ла сопрот

вления от жесткости каната (сила, необходимая для

его деформац

- зг

а по дуге радиуса D / 2); Fc2 – сила сопротивления

(трения) в опоре; f – коэффициент трения в опоре (fc

0,1

или fк

0,015

соответственно).

Силы Fб1 и

F 2 определяют по формуле (1). Сумма этих сил в форму-

ле (5) представляет натяжение каната; в формуле (6) – реакцию в опоре

блока.

Уравнение моментов относительно оси, проходящей через центр бло-

ка:

Fд D / 2 Fc1 D / 2 Fc2 D / 2,

QaD / 2 F

F

C D2

/ 4 F

F

f d

2

,

(7)

б1

б 2

б1

б2

C по-

Решение уравнения (7) относительно коэффициента жесткости

сле преобразования будет иметь вид:

F 2 fd

C

0,5 QaD F 1

.

(8)

0,785 F

1

F

2

D2

Коэффициент полезного действия блока

б

Ет / Ед ,

(9)

где: Ед – действительная работа; Ет –

теоретическая работа.

Ет Fб1

;

Ед Fб2 / б ,

(10)

СибАДИ

d

D d

D

а)

б)

б

1

,

(11)

С

f d

1

D

Ускорение a , входящее в формулу (4), определяют из выражения:

а t 2 ,

(12)

формулы (5), (7), (8), равен:

D D1 dк ,

(13)

где D1 – д аметр блока по дну канавки; dк – диаметр каната.

Характеристика экспериментальной установки

Таблица 1

Тип блока

Q1 , кг

Q2, кг

D1, мм

D, мм

dк, мм

, мм

Подшипник

100

скольжения

Подшипник

100

качения

3.2 Привести систему грузов в движение и для каждого сочетания «тип

блока – диаметр каната» определить время t

как среднее арифметическое

трех замеров.

3.3 Выполнить вычисления по формулам (1), (12), (8), (11) с учетом

данных таблицы 1. Результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2

СибЭкспериментальныеАДрасчетные данныеИ

С

Тип блока

F

,

F

,

t, с

а,

б

Примечание,

б1

б2

м/с2

dк , мм

Н

Н

Подшипник

скольжения

Подшипник

качения

Контрольные вопросы

1. Конструктивные разновидности блоков.

2. ущность потерь на блоках.

3 Назначение блока.

4. Назначение полиспаста.

5. Как уменьшить коэффициент жесткости каната? Что такое жест-

кость?

6. Как увел ч ть КПД блока?

Ла ораторная работа № 6

Колодочный тормоз с электрогидротолкателем

Для управления тормозами ис-

6

пользуют электромагниты и электро-

гидротолкатели (в дальнейшем, гид-

ротолкатели – ТГ).

5

Цель работы

Изучить конструкцию ТГ, полу-

4

чить навыки настройки тормоза на

различные

тормозные

моменты

и

7

3

расчета колодочного тормоза с ТГ.

Оборудование и инструмент

2

Двухколодочный тормоз, гидро-

толкатель, электронный секундомер,

штангенциркуль.

6

1

Устройство

принципдействияТГ

СибАДИ

Схему и устройство колодочного

тормоза - см. ЛР №2. Как уже отме-

Рисунок 1 - Схема одноштокового элек-

чалось, замыкание тормоза (прижа-

тие колодок к

шкиву)

осуществляет

трогидравлического толкателя типа ТЭГ

пружина через рычажную систему.

ТГ служит для размыкания тормоза

(тогда возможны подъем–опускание

груза). Устройство ТГ показано на рисунке 1.

ТГ представляет собой устройство комбинированного действия. Элек-

трическая энергия преобразуется в гидродинамический напор жидкости,

который, в свою очередь, преобразуется в механическое усилие на штоке.

ТГ содержит обмотки электродвигателя: 1– ротора; 2 – статора. На ва-

лу электродвигателя, вращающегося в шарикоподшипниках, закреплено

колесо 3 центробежного насоса. Напор жидкости 7, создаваемый насосом,

действует на поршень 4. Усилие, развиваемое поршнем 4, через шток 5,

проушину 6 передается на пружинно-рычажную систему тормоза. Вторая

проуш на 6 служ т для крепления ТГ. Жидкость 7 заполняет внутреннюю

полость корпуса, включая электродвигатель. Для обеспечения работоспо-

собности ТГ в

нтервале температур 600 С используют специальные мар-

ки жидкостей (АМГ-10, ПГ-271 др.). ТГ должны эксплуатироваться в

вертикальном положен (допускаемое отклонение от вертикали не более

150 ).

овременные ТГ оснащают о ратным клапаном в поршне, что позво-

ляет регул ровать скорость нарастания тормозного момента в пределах

6...8 секунд с плавным торможением. Последнее особенно актуально для

механизмов передв жен я кранов. Расчетная схема тормоза ТГ изображе-

на на р

сунке 2.

3

4

F1

l p

l2

l 3

Fp

Fп

D

l

l 1

СибАДИ

2

1

2

5

6

Рисунок 2 - Схема двухколодочного тормоза с ТГ.

СибА360 ДИ

Расчетная часть

4.1 Определен е ус л я F1, приложенного к рычагам

F

Tт

1

,

(1)

1

fD ш

где Тт – необход мый тормозной момент; f – коэффициент трения (f =

0,35); D – д аметр тормозного шкива;

ш – КПД шарниров ( ш = 0,95);

, 1 – дл ны рычага (плеч).

4.2 Определен е ус л я Fп пружины

Fп

F1 2 / 3 ,

(2)

где 2 , 3 – длины рычагов (плеч).

4.3 Определение усилия Fр размыкания

Fр

1,15Fп 2

/ р ,

(3)

С другой стороны,

p d2

F

4,

(4)

р

где р – давление жидкости в ТГ, Па; d – диаметр поршня ТГ.

4.4 Проверка тормоза по удельному давлению рк :

рк

Тт

рк

4 105 Па,

(5)

fDA

где – площадь колодки.

D 0

A

B,

(6)

0