Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Определение коэффициента полезного действия в винтовых механизмах vkclub152685050

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
09.08.2019
Размер:
835.9 Кб
Скачать

ГУАП

КАФЕДРА 1

ОТЧЁТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Доц.,канд.техн.наук,доц.

должность, уч. степень, звание подпись, дата инициалы, фамилия

ОТЧЁТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

«Определение коэффициента полезного действия в винтовых механизмах»

по курсу: механика

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. №

подпись, дата

 

инициалы, фамилия

Санкт-Петербург, 2018

vk.com/id446425943

vk.com/club152685050

1) Цель работы:

Определение коэффициента полезного действия в винтовых механизмах в зависимости от величины осевой нагрузки, типа профиля резьбы материала гайки.

2)Описание лабораторной установки:

1 - корпус электродвигателя

2 - редуктор

3 – шарикоподшипник кронштейна

4 - приводной вал

5 - винт

6 - гайка

7 - глухой паз станины

8 - шарикоподшипниковый подпятник

9 - гиря

vk.com/id446425943

vk.com/club152685050

 

Рисунок 1. Схема лабораторной установки.

 

 

Характеристики винтовых пар

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ винт.

тип профиля, резьбы,

средний диаметр

шаг Р, мм

Число заходов

 

пары

угол профиля, град.

d2, мм

 

n

 

3

прямоугольный α=0

42

8

3

3) Рабочие формулы

Мкр = 420*Кср (3.1)

где Мкр [Н*мм] - крутящий момент, Кср - усредненное показание индикатора

Адс = Мкр* 2π (3.2)

где Адс [мДж] - работа движущих сил

Апс = Ра*Р = mg*P (3.3)

где Апс [мДж] - работа полезных сил, Ра - осевая нагрузка, Р - шаг резьбы

ηэксп = АА псдс 100% (3.4)

где η - коэффициент полезного действия винтовой пары экспериментальное

ηт=tgѱ/tg(ѱ+φ) (3.5)

где ѱ- угол подъема резьбы, φ- приведенный угол трения, ηт - коэффициент полезного действия винтовой пары теоретический

tgѱ=P/(3,14*d2) (3.6) где d2- средний диаметр

φ=arctg(M/cos α) (3.7)

где M- коэффициент трения = 0.1, α -угол профиля

4) Примеры расчетов

1) Pa=0,5*10=5H 2)Aп.с.=5*8=40

3) Мкр=420*(0,4450)=186,9 Нм 4)Ад.с.=2*3,14*(186,9)=1173,73 Дж 5) ηэксп=(40/1173,73)*100=3,40

7)tgѱ=8/(3,14*42)=0,06 т.е. ѱ=4 град

8)φ=arctg(0,1/1)=6 град

6) ηт=0,06/0,176=0,35

vk.com/id446425943

vk.com/club152685050

5) Все таблицы: «Результаты измерений и вычислений».

Таблица 4. Измерения и вычисления при нагрузке массой 5,5кг

 

K, mm

Мкр, Нм

Ад.с. Дж

Ал.с. Дж

эксп

Средние

-0,107

-44,888

-281,893

40

35,01

показатели

 

 

 

 

 

 

Таблца 2. Измерение и вычисление

при нагрузке массой 0,5 кг

0,5 кг

 

 

 

 

 

 

Средние

-,119

-50,134

-314,841

200

71,05

показатели

 

 

 

 

 

-0,129

-53,995

-339,087

200

33,94

2,5 кг

 

 

 

 

 

Средние

-0,155

-65,168

-409,254

440

23,65

показатели

 

 

 

 

 

-0,172

-72,258

-453,780

440

83,40

5,5 кг

 

 

 

 

 

Таблица 3. Измерения и вычисления при нагрузке 2,5 кг

 

 

6) Графики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График 1

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость Ад.с.ср от Кср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

-0,18

-0,17

-0,16

-0,15

-0,14

-0,13

-0,12

-0,11

-50-0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

-100

 

 

 

 

 

 

 

 

-150

 

 

 

 

 

 

 

 

-200

 

 

 

 

 

 

 

 

-250

 

 

 

 

 

 

 

 

-300

 

 

 

 

 

 

 

 

-350

 

 

 

 

 

 

 

 

-400

 

 

 

 

 

 

 

 

-450

 

 

 

 

 

 

 

 

-500

 

 

 

График 2

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость кпд от Кср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

0

-0,18

-0,17

-0,16

-0,15

-0,14

-0,13

-0,12

-0,11

-0,1

vk.com/id446425943

vk.com/club152685050

График 3

Зависимость Ап.с.ср.от Кср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

350

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,18

-0,17

-0,16

-0,15

-0,14

-0,13

-0,12

-0,11

-0,1

7)Выводы:

Определили коэффициент полезного действия в винтовых механизмах для различных величин осевой нагрузки(0,5кг, 2,5кг, 5,5кг).

-Рассчитаны полезная работа и работа движущих сил для всех показаний индикатора.

-Для каждого значения нагрузки проведены два опыта.

-Для показаний нагрузки 5Н, 25Н, 55Н КПДср соответственно равны 22,08; 52,5; 53,02.

-Построены графики зависимости Кф от двух типов работ и КПД

-Расчётное значение КПД составило 0,35

vk.com/id446425943

vk.com/club152685050

СКАЧАТЬ https://archive.org/details/@guap4736_vkclub152685050

vk.com/club152685050

vk.com/id446425943