Определение коэффициента полезного действия в винтовых механизмах vkclub152685050
.pdfГУАП
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