9. Сравнение экспериментальных данных с теоретическим расчетом

Рассчитаем теоретическое значение коэффициента трения по формуле из домашнего задания для тех же условий эксперимента и сравним с полученными экспериментальными значениями. Для этого воспользуемся формулой:

где: – для масла ТС3п8, , ,

– приведенный радиус, который рассчитывается по формуле:

– погонная нагрузка, рассчитываемая по формуле:

Тогда

– скорость скольжения в контакте, рассчитываемая по формуле:

;

- суммарная скорость трения в контакте.

;

где: ;

Таблица 6 – Погонная нагрузка и скорости в контакте

Номер опыта	n, об/мин
1	800	275	0,6	2,3
2	1400	275	1,1	4
3	800	392	0,6	2,3
4	1400	392	1,1	4

Подставив все значения в формулу 19 для коэффициента трения получим:

Составим сравнительную таблицу 8 коэффициентов трения скольжения поверхностей роликов для средних значений , значений , определённых по полученному уравнению регрессии и значений , посчитанных по формуле 19 для коэффициента трения скольжения для тяжелонагруженных зубчатых передач при окружной скорости менее 5 м/с.

Таблица 1 – Сравнение аналитических и эмпирических результатов

Номер опыта	Факторы		Значение по результатам эксперимента	Значение f по уравнению регрессии	Значение по аналитическому расчёту	Погрешность
1	-1	-1	0,062	0.0611	0,0692	10,4 %
2	+1	-1	0,031	0.0315	0,0620	50 %
3	-1	+1	0,081	0.0816	0,0510	37%
4	+1	+1	0,053	0.0519	0,0435	17 %

10. Выводы

По результатам проведенной работы по анализу влияния факторов прикладываемого момента и скорости вращения на коэффициент трения в контакте роликов, было достоверно выяснено, что увеличение прикладываемой нагрузки (фактора Х2) значительно увеличивает трение в контакте. Так же было выяснено, что увеличение скорости вращения роликов (фактора Х1) в известном диапазоне скорости уменьшает трение в контакте. Совместное же воздействие этих факторов выражается в значении коэффициента регрессии b₁₂, чье влияние на уравнение регрессии было сочтено незначительным.

Недостаточная точность экспериментальных данных и/или неадекватность выбранной модели (уравнения регрессии) привели к тому, что полученное уравнение регрессии не удовлетворяет критерию Фишера, однако, опыты можно считать воспроизводимыми по критерию Кохрена, следовательно, это в значительной мере исключает ошибку(выброс) в проведенном опыте и означает, что необходимо улучшить точность экспериментальных данных (например, более точные измерения, увеличение количества опытов) или пересмотреть выбор модели (например, использовать другую математическую модель физического процесса, проанализировать другую регрессионную зависимость, нежели линейную, или учесть дополнительные, не учтённые факторы).

Таким образом, полученные результаты демонстрируют важность критического анализа результатов эксперимента и выбора подходящей математической модели для адекватного описания исследуемой зависимости.

Москва, 2024 г.