Лабраторная работа №3. Сопротивление передвижению крановой тележки.

3.1. Цель работы: теоретически и экспериментально опре­делить силу сопротивления передвижению крановой тележки.

3.2. Общие сведения

Для проведения лабораторной работы используется стенд рис. 3.1.

Крановая тележка соединяется с противовесом канатам, в котором до начала движения создается сила

(3.1)

где m_пр - масса противовеса; g - ускорение свободного падения; η - КПД полиспаста; i_n- его кратность.

Стенд для экспериментального определения

сопротивления передвижению крановой тележки

Рис.3.1.

Если допустить, что система абсолютно жесткая, то диффе­ренциальные уравнения движения тележки:

(3.2)

где F_тяг - сила сопротивления передвижению тележки; m_Т – масса тележки; x и y - перемещения тележки и противовеса.

Ускорение движения тележки:

(3.3)

где t - время передвижения тележки.

Поскольку перемещение противовеса y =x/i_n, то ускоре­ние его движения:

(3.4)

Сила сопротивления передвижению тележки /1/:

(3.5)

где K_тяг - коэффициент тяги;

К_р - коэффициент сопротивленияот трения реборд колёс о рельсы;

i - уклон пути,

Кс – обобщенный коэффициент сопротивления.

Если подставить уравнение (5) в (2), то после преобразо­ваний получим зависимость:

(3.6)

в которой неизвестными будут две величины: Mт и Kс. Для решения уравнения (6) проводятся два опыта с различными массами противовесов и рассчитываются по (1), (3), (4) сила в канате и ускорение. Масса тележки – постоянная величина, потому:

(3.7)

На основании формулы (7) находим коэффициент

, (3.8)

а по формуле (6) и массу тележки.

После этого определяется по (5) сила сопротивления передви­жению тележки.

Теоретически эту силу можно рассчитать по зависимости:

(3.9)

где f_ц - коэффициент трения в цапфе подшипника;d_ц- диаметрцапфы; μ - коэффициент трения качения; D_хк - диаметр ходового колеса ( принять d_ц=45мм, D_хк;=200мм).

Для расчёта силы сопротивления по (9) недостающие данные

принимается по таблицам из /1/.

3.3. Порядок выполнения работы

Под действием падающего противовеса массами m_пр1 и m_пр2 - тележка перемещается на фиксируемые расстояния X=l, см. рис.3.1, за время t, определяемое по секундомеру. По формулам (3) и(4) рассчитываются ускорения, а по формуле (1) усилия в канатеF _пр1 и F_пр2.Используя уравнения (6) и (8), находятся коэффициент сопротивле­ния Кс и масса тележки m_т, а затем по (5) - сила F_тяг. Эксперименты повторяются n раз и результаты обрабатываются согласно /2/.

Определяется по формуле (9) теоретическая сила сопротив­ления передвижению тележки.

Результаты экспериментальные и теоретические сравнивают­ся и анализируются.

3.4. Отчет по работе

Должен содержать все основные преобразования, изложенные в общей части_, таблицу экспериментальных данных и результаты их обработки, включая рассчитанный доверительный интервал, вероят­ность и коэффициент вариации.

3.5. Требования по технике безопасности

Перед проведением лабораторной работы преподаватель обя­зан проинструктировать студентов по технике безопасности на ра­бочем месте.

3.6. Рекомендуемая литература

1. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин. /С. А*. Казак, В.Е. Дусье, Е.С. Кузнецов и пр. под ред. С.А. Казака. - М.: Высш. шк.* 1989. - 319 с: ил.

2. Обработка результатов наблюдений и оценка погреш­ностей результатов наблюдений. - Методические указания ММИ, ка­федра ПТМиО,1987.-16с.