2. Описание лабораторной установки

Лабораторная работа проводится на установке ДМ36М, схема которой приведена на рисунке 3. Электродвигатель посредством муфты 2 соединен с валом 4, установленным в опорах со сферическими подшипниками 3 и 8. Диаметр вала , материал – сталь 45 с модулем упругости первого рода . На вал 4 насажен диск 7, центр тяжести которого смещен относительно продольной оси вала на величину . Масса диска 7 может изменяться в пределах путем навинчивания на него слева и справа дополнительных колец.

а) б)

Рисунок 3 – Схема установки для определения критической угловой скорости вала ДМ36М: а) общая схема установки; б) схема определения статического прогиба вала

Расстояние между опорами вала, равное , регулируется в пределах при помощи передачи винт-гайка (10,9), приводимой в движение маховиком 12 после освобождения специального цангового зажима, соединяющего вал с внутренним кольцом сферического подшипника 8. Расположение диска 7 относительно опор также регулируется после освобождения цангового зажима, соединяющего диск 7 с валом 4. Относительно центрального расположения диск может смещаться на величину .

Для экспериментального определения статического прогиба вала в установке предусмотрено специальное нагрузочное устройство, принцип работы которого следующий. На выступ диска 7 надевается тяга 14, шарнирно связанная с коромыслом 15. Один из концов коромысла 15 образует вращательную пару со станиной установки, а на другой навешен груз, создающий усилие . Соотношение плеч коромысла таково, что к валу прикладывается сила , равная , величина которой составляет Н. Индикатор часового типа 13, контактирующий с диском 7, позволяет измерить величину статического прогиба вала в месте расположения диска, возникающего под действием силы . Экспериментальное значение коэффициента жесткости вала определяется по следующей формуле:

. (15)

После включения двигатель разгоняется и выходит на установившийся режим. С увеличением угловой скорости двигателя прогиб вала растет и при достигает максимума. Вал, при этом, нажимает на подвижный подпружиненный контакт 6 и замыкает его с неподвижным контактом 5. На панели установки загорается лампочка 1, сигнализируя о резонансе. Сигнал от тахогенератора , связанного с двигателем , подается на миллиамперметр , установленный на панели установки, шкала которого проградуирована в оборотах в минуту (, что позволяет определить значение и, соответственно, в момент загорания лампочки 1. После увеличения угловой скорости двигателя лампочка 1 гаснет и наблюдается явление «самоцентрирования» диска 7, при котором его центр тяжести смещается к продольной оси недеформированного вала 4.

Изменяя параметры исследуемой механической системы, можно определить степень их влияния на величину критической угловой скорости вала.