1. DARBO TIKSLAS

Gilinti teorinės medžiagos žinias, įgyti praktinių įgūdžių savarankiškam eksperimentiniam pavarų dėžių nustatymui.

2. PAGRINDINĖS TEORINĖS NUOSTATOS

Pavarų dėžės mechaninis efektyvumas yra naudingai išleistos galios (pasipriešinimo jėgų galios) santykis N c varomųjų jėgų galiai N d ant pavarų dėžės įėjimo veleno:

Varomųjų ir pasipriešinimo jėgų galios gali būti atitinkamai nustatytos pagal formules

(2)

(3)

kur M d ir M su- atitinkamai varomųjų jėgų ir pasipriešinimo jėgų momentai, Nm; ir - atitinkamai pavaros velenų įėjimo ir išėjimo kampiniai greičiai, su -1 .

Pakeitus (2) ir (3) 1, gauname

(4)

kur yra pavarų dėžės perdavimo skaičius.

Bet kuri sudėtinga mašina susideda iš kelių paprastų mechanizmų. Mašinos efektyvumą galima lengvai nustatyti, jei yra žinomas visų į jį įtrauktų paprastų mechanizmų efektyvumas. Daugeliui mechanizmų buvo sukurti analitiniai metodai efektyvumui nustatyti, tačiau nukrypimai, susiję su dalių trinamų paviršių apdorojimo švarumu, jų gamybos tikslumu, kinematinių porų elementų apkrovos pokyčiais, tepimo sąlygomis, santykinio judėjimo greitis ir pan., lemia trinties koeficiento vertės pasikeitimą.

Todėl svarbu sugebėti eksperimentiškai nustatyti tiriamojo mechanizmo efektyvumą esant tam tikroms eksploatavimo sąlygoms.

Parametrai, reikalingi pavarų dėžės efektyvumui nustatyti ( M d, M s ir L p) galima nustatyti naudojant DP-3K prietaisus.

3. ĮRENGINIO DP-3K STRUKTŪRA

Įrenginys (paveikslas) sumontuotas ant metalinio pagrindo 1 ir susideda iš elektros variklio bloko 2 su tachometru 3, apkrovos įtaiso 4 ir 5 tiriamos pavarų dėžės.

3 6 8 2 5 4 9 7 1

11 12 13 14 15 10

Ryžiai. Kinematinė DP-3K įrenginio schema

Variklio korpusas yra atlenktas dviem atramomis taip, kad variklio veleno sukimosi ašis sutaptų su korpuso sukimosi ašimi. Variklio korpuso fiksavimas nuo apskrito sukimosi atliekamas plokščia spyruokle 6. Kai sukimo momentas perduodamas iš reduktoriaus elektros variklio veleno, spyruoklė sukuria reaktyvinį momentą, taikomą variklio korpusui. Variklio velenas sujungiamas su reduktoriaus įvesties velenu. Priešingas jo galas yra sujungtas su tachometro velenu.

Įrenginio DK-3K pavarų dėžė susideda iš šešių identiškų krumpliaračių porų, sumontuotų ant korpuso rutulinių guolių.

Viršutinė pavarų dėžių dalis turi lengvai nuimamą dangtelį iš organinio stiklo ir tarnauja vizualiniam stebėjimui bei pavarų matavimui nustatant perdavimo skaičių.

Pakrovimo įtaisas yra magnetinis miltelinis stabdys, kurio veikimo principas pagrįstas įmagnetintos terpės savybe atsispirti joje esančių feromagnetinių kūnų judėjimui. Pakrovimo įrenginio konstrukcijoje kaip įmagnetinta terpė naudojamas skystas mineralinės alyvos ir geležies miltelių mišinys. Pakrovimo įtaiso korpusas yra sumontuotas pusiausvyroje prietaiso pagrindo atžvilgiu ant dviejų guolių. Korpuso apskritimo sukimosi apribojimas atliekamas plokščia spyruokle 7, kuri sukuria reaktyvų momentą, kuris subalansuoja apkrovos įtaiso sukuriamą pasipriešinimo jėgų momentą (stabdymo momentą).

Sukimo momento ir stabdymo momento matavimo prietaisai susideda iš plokščių spyruoklių 6 ir 7 bei ciferblatų 8 ir 9, kurie matuoja spyruoklių įlinkius, proporcingus momentų vertėms. Ant spyruoklių papildomai klijuojami įtempimo matuokliai, signalas, iš kurio per įtempimo matuoklio stiprintuvą taip pat galima įrašyti į osciloskopą.

Prietaiso pagrindo priekyje yra valdymo pultas 10, ant kurio sumontuotas:

Perjungimo jungiklis 11 elektros varikliui įjungti ir išjungti;

Rankenėlė 12, skirta reguliuoti variklio veleno sukimosi dažnį;

Signalinė lemputė 13 prietaisui įjungti;

Perjungimo jungiklis 14, skirtas įjungti ir išjungti apkrovos įtaiso sužadinimo apvijos grandinę;

Rankenėlė 15 pakrovimo įtaiso sužadinimo reguliavimui.

Atlikdami šį laboratorinį darbą, turite:

Nustatykite pavarų dėžės pavarų santykį;

Taros matavimo prietaisams;

Nustatykite pavarų dėžės efektyvumą, priklausomai nuo pasipriešinimo jėgų ir elektros variklio apsisukimų skaičiaus.

4. DARBO ATLIKIMO TVARKA

4.1. Pavarų dėžės pavaros santykio nustatymas

Įrenginio DP-3K pavarų dėžės pavaros santykis nustatomas pagal formulę

(5)

kur z 2 , z 1 - atitinkamai didesnių ir mažesnių vienos pakopos ratų dantų skaičius; Į= 6 - pavaros pakopų skaičius su tuo pačiu perdavimo santykiu.

Įrenginio DP-3K pavarų dėžei vieno etapo pavaros santykis

Rastos perdavimo skaičiaus reikšmės aš p patikrinkite empiriškai.

4.2. Matavimo prietaisų kalibravimas

Matavimo prietaisų kalibravimas atliekamas atjungus prietaisą nuo elektros srovės šaltinio, naudojant kalibravimo įtaisus, kuriuos sudaro svirtys ir svoriai.

Norėdami sukalibruoti elektros variklio sukimo momento matavimo prietaisą, turite:

Sumontuokite DP3A sb kalibravimo įrenginį ant elektros variklio korpuso. 24;

Nustatykite svorį ant kalibravimo įtaiso svirties iki nulio žymos;

Nustatykite indikatoriaus ranką į nulį;

Nustatydami svorį ant svirties tolesniems padalijimams, pritvirtinkite indikatoriaus rodmenis ir atitinkamą padalijimą ant svirties;

Nustatykite vidurkį m Trečiadienis rodiklių padalijimo kainas pagal formulę

(6)

kur Į- matavimų skaičius (lygus padalų skaičiui ant svirties); G- krovinio svoris, H; N i- rodmenų rodmenys, - atstumas tarp svirties padalijimų ( m).

Vidurio nustatymas m c. trečiadienis pakrovimo įtaiso indikatoriaus padalijimo kaina apskaičiuojama ant pakrovimo įtaiso sumontavus kalibravimo įtaisą DP3A sb. 25 panašiu būdu.

Pastaba. Prekių svoris kalibravimo prietaisuose DP3K sb. 24 ir DP3K sat. 25 yra atitinkamai 1 ir 10 H.

4.3. Pavarų dėžės efektyvumo nustatymas

Pavarų dėžės efektyvumo nustatymas priklausomai nuo varžos jėgų, t.y. ...

Norėdami nustatyti priklausomybę, turite:

Įjunkite prietaiso elektros variklio perjungimo jungiklį 11 ir naudokite greičio reguliavimo rankenėlę 12, kad nustatytumėte mokytojo nustatytą greitį n;

Nustatykite rankenėlę 15, kad apkrovos įtaiso sužadinimo srovę sureguliuotumėte į nulinę padėtį, įjunkite perjungimo jungiklį 14 sužadinimo galios grandinėje;

Sklandžiai pasukdami lauko srovės valdymo rankenėlę, nustatykite pirmąją sukimo momento vertę (10 padalijimų) rodyklės rodyklės kryptimi M su atsparumas;

Naudodami greičio reguliavimo rankenėlę 12 nustatykite (ištaisykite) pradinį nustatytą greitį n;

Užsirašykite 8 ir 9 rodiklių h 1 ir h 2 rodmenis;

Toliau reguliuodami sužadinimo srovę, padidinkite varžos (apkrovos) momentą iki kitos iš anksto nustatytos vertės (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 padalijimų);

Nekeičiant sukimosi greičio, fiksuokite indikatorių rodmenis;

Nustatykite varomųjų jėgų momentų vertes M d ir pasipriešinimo jėgoms M su visiems matavimams pagal formules

(7)

(8)

Visiems pavarų dėžės efektyvumo matavimams nustatykite pagal (4) formulę;

Užrašykite indikatoriaus rodmenis h 1 ir h 2, momento vertės M d ir M su ir rastos pavarų dėžės efektyvumo vertės visiems matavimams lentelėje;

Sukurkite priklausomybės grafiką.

4.4. Pavarų dėžės efektyvumo nustatymas priklausomai nuo elektros variklio apsisukimų skaičiaus

Norėdami nustatyti grafinę priklausomybę, turite:

Įjunkite maitinimo ir sužadinimo grandinės perjungimo jungiklį 14 ir naudokite rankenėlę 15 žadinimo srovei reguliuoti, kad nustatytumėte mokytojo nustatytą sukimo momento vertę M su ant pavarų dėžės išėjimo veleno;

Įjunkite prietaiso elektros variklį (perjungimo jungiklis 11);

Nustatydami greičio reguliavimo rankenėlę 12 iš eilės elektros variklio veleno greičio reikšmių (nuo minimalios iki didžiausios) ir išlaikydami pastovią sukimo momento vertę M su apkrova, įrašykite indikatorių h 1 ;

Kokybiškai įvertinti greičio n įtaką pavarų dėžės efektyvumui.

5. ATASKAITOS RENGIMAS

Ataskaitoje apie atliktą darbą turi būti nurodytas pavadinimas,

darbo tikslas ir mechaninio efektyvumo nustatymo užduotys, pagrindiniai techniniai įrenginio duomenys (pavarų dėžės tipas, dantų skaičius ant ratų, elektros variklio tipas, pakrovimo įtaisas, matavimo prietaisai ir prietaisai), skaičiavimai, aprašymas matavimo prietaisų kalibravimas, eksperimentiškai gautų duomenų lentelės.

6. KONTROLĖS KLAUSIMAI

1. Kas vadinama mechaniniu efektyvumu? Jo matmuo.

2. Kas lemia mechaninį efektyvumą?

3. Kodėl mechaninis efektyvumas nustatomas empiriškai?

4. Kas yra keitiklis sukimo ir stabdymo momento matavimo prietaisuose?

5. Apibūdinkite pakrovimo įtaisą ir jo veikimo principą.

6. Kaip pasikeis pavarų dėžės mechaninis efektyvumas, jei pasipriešinimo jėgų momentas padvigubės (sumažės)?

7. Kaip pasikeis pavarų dėžės mechaninis efektyvumas, jei pasipriešinimo jėgų momentas padidės (sumažės) 1,5 karto?

9 laboratorija

Laboratorinis darbas Nr.

Pavarų dėžės efektyvumo tyrimas.

Darbo tikslai ir uždaviniai : tiriant pavarų dėžės efektyvumo eksperimentinio nustatymo metodą, gaunant pavarų dėžės efektyvumo priklausomybę nuo pavarų dėžės išėjimo velenui taikomo pasipriešinimo momento dydžio, įvertinant matematinio modelio parametrus, apibūdinančius priklausomybę nuo pavarų dėžės efektyvumas pasipriešinimo momentui ir pasipriešinimo momento dydžio nustatymas, atitinkantis maksimalią naudingumo vertę ...

5.1 Bendra informacija apie mechanizmų efektyvumą.

Energija, tiekiama mechanizmui darbo pavidalu A d varomosios jėgos ir momentai pastovios būsenos ciklo metu, išleidžiama atliekant naudingą darbą A ps t.y. jėgų ir naudingo pasipriešinimo momentų darbas, taip pat darbas A t, susijęs su trinties jėgų įveikimu kinematinėmis poromis ir terpės pasipriešinimo jėgomis: A d = A ps + A t. absoliuti vertė . Mechaninis efektyvumas yra santykis:

Taigi efektyvumas parodo, kiek į mašiną tiekiamos mechaninės energijos išleidžiama darbui, kuriam buvo sukurta mašina, atlikti, t.y. yra svarbi mašinų mechanizmo savybė. Kadangi trinties nuostoliai yra neišvengiami, tai visada<1. В уравнении (5.1) вместо работ А д и А пс, совершаемых за цикл, можно подставлять средние за цикл значения соответствующих мощностей:

(5.2)

Reduktorius yra pavaros mechanizmas, skirtas sumažinti išėjimo veleno kampinį greitį įėjimo atžvilgiu. Kampinio greičio santykis prie įėjimo į kampinį greitį prie išėjimo vadinamas pavarų dėžės pavaros santykiu:

Reduktoriaus formulė (5.2) yra tokia:

(5.4)

Čia M SU juos D- pavarų dėžės išėjimo ir įvesties velenų momentų vidurkiai. Eksperimentinis efektyvumo nustatymas grindžiamas M reikšmių matavimu SU ir M d ir apskaičiavimas pagal formulę (5.4).

5.2 Veiksniai. Veiksnių kitimo lauko nustatymas.

Faktoriai yra sistemos parametrai, kurie turi įtakos išmatuotai vertei ir gali būti tikslingai keičiami eksperimento metu. Tiriant pavarų dėžės efektyvumą, veiksniai yra pasipriešinimo momentas M C ant išėjimo veleno ir reduktoriaus įvesties veleno sukimosi dažnis n 2.

Pirmajame eksperimento etape būtina nustatyti veiksnių, kuriuos galima įgyvendinti ir išmatuoti tam tikroje instaliacijoje, ribines vertes ir sukurti veiksnių kitimo lauką. Šį lauką galima apytiksliai nubraižyti naudojant keturis taškus. Tam esant minimaliam pasipriešinimo momentui (įrenginio stabdys išjungtas), greičio reguliatorius nustato minimalias ir didžiausias vertes. Žurnale registruojami tachometro ir rodmenys bei atitinkami stabdžių indikatoriaus rodmenys ir. Be to, jei vertė viršija viršutinę tachometro skalės ribą, ji laikoma lygi didžiausiai šios skalės vertei.

Tada įjungiamas stabdys ir sukimo momento reguliatorius nustatomas į maksimalų pasipriešinimo momentą M C maks... Greičio reguliatorius pirmiausia nustato didžiausią tam tikros apkrovos dažnio vertę, o tada minimalią stabilią vertę (apie 200 aps./min.). Dažnio vertės registruojamos žurnale ir atitinkami stabdžių indikatoriaus rodmenys Šioje srityje (su tam tikrais nukrypimais nuo ribų) pasirenkama tyrimo sritis - eksperimento veiksnių pokyčių ribos. Vieno veiksnio eksperimente pakeičiamas tik vienas faktorius, visi kiti išlaikomi tam tikrame pastoviame lygyje. Šiuo atveju tyrimo sritis yra tiesios linijos segmentas (žr. 5.1 pav., Tiesi n d= konst).

5.3. Modelio parinkimas ir eksperimento planavimas.

Polinomai dažniausiai naudojami kaip tiriamo proceso matematinis modelis. Šiuo atveju dėl priklausomybės už n d= konst

imame formos daugianarį

Eksperimento tikslas – gauti empirinius duomenis šio modelio koeficientų įverčiams apskaičiuoti. Kadangi esant М С = 0 sistemos efektyvumas lygus nuliui, polinomą galima supaprastinti, neįtraukiant termino b 0 kuris yra nulis. Eksperimento rezultatai apdorojami kompiuteryje naudojant „KPD“ programą, kuri leidžia nustatyti modelio koeficientus b k ir spausdinti priklausomybės schemas: eksperimentinis nurodant patikimumo intervalus ir sukurtą modelį, taip pat pasipriešinimo momento M vertę C0 atitinkantis maksimumą

5.4. Eksperimentinės sąrankos aprašymas.

Pavarų dėžės efektyvumo tyrimas atliekamas naudojant DP-4 tipo įrenginį. Įrenginyje (5.2 pav.) Yra tyrimo objektas - 2 pavarų dėžė (planetinė, sliekinė, linijinė, banga), mechaninės energijos šaltinis - 1 variklis, energijos vartotojas - miltelių elektromagnetinis stabdys 3, du reguliatoriai: 5 potenciometras variklio apsisukimų dažnio reguliatorius ir reguliatoriaus stabdymo sukimo momento potenciometras 4, taip pat prietaisas dažniui matuoti - variklio sukimasis (6 tachometras) ir variklio bei stabdžių veleno sukimo momentai.

Variklio ir stabdžių sukimo momentų matavimo prietaisai yra panašios konstrukcijos (5.3 pav.). Jie susideda iš atramos su riedėjimo guoliais, leidžiančiais statoriui 1 ir rotoriui 2 suktis pagrindo atžvilgiu, matavimo svirtis su svirtimi l ir, remdamasi ant lapinės spyruoklės 4 ir ratuko indikatoriaus 3. Spyruoklės deformacija matuojama naudojant indikatorių, nuokrypio vertė yra proporcinga statoriaus sukimo momentui. Rotoriaus momento vertė apytiksliai apskaičiuojama nuo statoriaus momento, neatsižvelgiant į trinties ir ventiliacijos nuostolių momentus. Indikatoriams kalibruoti montuojama nuimamomis svirtimis 6, ant kurių padalos pažymėtos žingsniu l, ir svareliais 5. Ant variklio kalibravimo svirčių ld = 0,03 m, stabdžiai l d= 0,04 m.Krovinio svoriai lygūs: m 5d= 0,1 kg ir m 5t = 1 kg atitinkamai. Miltelinis stabdys – tai įtaisas, susidedantis iš rotoriaus ir statoriaus, į žiedinį tarpą tarp kurių dedami feromagnetiniai milteliai. Pakeitus potenciometro 5 įtampą stabdžio statoriaus apvijose, galima sumažinti arba padidinti atsparumo šlyčiai jėgą tarp miltelių dalelių ir pasipriešinimo momentą ant stabdžio veleno.

5.5. Sukimo momento matuoklių indikatorių kalibravimas.

Kalibravimas- eksperimentinio matavimo prietaiso (indikatoriaus) rodmenų ir išmatuotos vertės (sukimo momento) ryšio (analitinio ar grafinio) ryšio nustatymas. Kalibruojant, naudojant svirtį ir svorį, matavimo prietaisas apkraunamas žinomomis sukimo momento M t i reikšmėmis ir registruojami indikatoriaus rodmenys.
Atmesti pradinio momento M t o = G įtaką 5 l o, pereikite nuo f "0" M "koordinačių sistemos prie f 0 M sistemos (5.4 pav.), t.y., padėję krovinį G, nustatykite indikatoriaus skalę į nulį 5 esant nulinei skalės vertei ant svirties.

Kalibruojant randamos vidutinės stabdžių indikatoriaus rodmenų vertės visais apkrovos etapais M t c i... Variklio sukimo momento kalibravimo priklausomybė yra tokia ... Tyrimo sritis ir koeficiento lygiai kalibravimo metu nustatomi pagal svirtelių 6 žymėjimo ilgį ir žingsnį bei svorių 5 masę.

Norėdami gauti kalibravimo priklausomybę atlikti N originalių eksperimentų (skirtinguose M t lygiuose i) su m pakartojimai kiekviename lygyje, kur N> = k + 1; m> = 2; k - modelio koeficientų skaičius (imkite N = 5, m> = 2; k - modelio koeficientų skaičius (imkite N = 5, m = 3).) Kalibravimo priklausomybės koeficientai b k apskaičiuojami iš kalibravimo rezultatų masyvo kompiuteryje naudojant „KPD“ programą.

Laboratorinis darbas

Pavarų reduktoriaus efektyvumo tyrimas

1. Darbo tikslas

Pavarų reduktoriaus efektyvumo (efektyvumo) analitinis nustatymas.

Eksperimentinis reduktoriaus efektyvumo nustatymas.

Gautų rezultatų palyginimas ir analizė.

2. Teorinės nuostatos

Energija tiekiama į mechanizmą darbo formavaromosios jėgos ir momentai pastoviam ciklui, išleidžiami naudingiems darbams atliktitie. jėgų darbas ir naudingo pasipriešinimo momentai, taip pat darbo atlikimuisusijęs su trinties jėgų įveikimu kinematinėse porose ir terpės pasipriešinimo jėgomis:... Vertybės ir yra pakeistos į šią ir vėlesnes lygtis absoliučia verte. Mechaninis efektyvumas yra santykis

Taigi efektyvumas parodo, kiek mašinai tiekiamos mechaninės energijos išleidžiama darbui, kuriam mašina buvo sukurta, atlikti, t.y. yra svarbi mašinų mechanizmo savybė. Kadangi trinties nuostoliai yra neišvengiami, tai visada. (1) lygtyje vietoj darbų ir Atlikdami per ciklą, galite pakeisti atitinkamų ciklo galių vidutines vertes:

Reduktorius yra krumpliaračio (įskaitant slieką) mechanizmas, skirtas sumažinti išėjimo veleno kampinį greitį įvesties atžvilgiu.

Įvesties kampinio greičio santykis į kampinį greitį prie išėjimo vadinamas greičių dėžės perdavimo santykiu :

Reduktoriui (2) lygtis įgauna formą

Čia T 2 ir T 1 - vidutinės pavarų dėžės išėjimo (pasipriešinimo jėgų momentas) ir įvesties (varomųjų jėgų momentas) sukimo momentų vertės.

Eksperimentinis efektyvumo nustatymas grindžiamas verčių matavimu T 2 ir T 1 ir apskaičiuojant η pagal (4) formulę.

Nagrinėjant pavarų dėžės efektyvumą faktoriais, t.y. sistemos parametrai, kurie turi įtakos išmatuojamam vertė ir gali būti tikslingai keičiama eksperimento metu, yra pasipriešinimo momentas T 2 ant išėjimo veleno ir pavarų dėžės įėjimo veleno greičion 1 .

Pagrindinis pavarų dėžių efektyvumo gerinimo būdas yra sumažinti galios nuostolius, pavyzdžiui: modernesnių tepimo sistemų, kurios pašalina nuostolius dėl maišymo ir alyvos purslų, naudojimas; hidrodinaminių guolių montavimas; optimaliausių transmisijos parametrų pavarų dėžių projektavimas.

Išraiškos būdu nustatomas viso įrenginio efektyvumas

kur - reduktoriaus efektyvumas;

- variklio atramų efektyvumą,;

- sukabinimo efektyvumas;

- stabdžių atramų efektyvumas,.

Bendras daugiapakopės pavarų dėžės efektyvumas nustatomas pagal formulę:

kur - krumpliaračio efektyvumas esant vidutiniam apdirbimui, periodiškai tepant,;

- Guolių poros efektyvumas priklauso nuo jų konstrukcijos, surinkimo kokybės, apkrovos būdo ir yra apytikslis(riedėjimo guolių porai) ir(už poros įvorių guolių);

- Naudingumas, atsižvelgiant į nuostolius dėl alyvos taškymosi ir maišymosi, yra apytiksliai= 0,96;

k- guolių porų skaičius;

n- pavarų porų skaičius.

3. Tyrimo objekto, prietaisų ir instrumentų aprašymas

Šis laboratorinis darbas atliekamas su DP-3A bloku, kuris leidžia eksperimentiškai nustatyti reduktoriaus efektyvumą. Įrenginys DP-3A (1 pav.) Sumontuotas ant metalo pagrindo 2 ir susideda iš elektros variklio bloko 3 (mechaninės energijos šaltinis) su tachometru 5, apkrovos įtaisu 11 (energijos vartotoju), išbandyta pavarų dėže 8 ir elastingos movos9.

1 pav. DP-3A instaliacijos schema

Pakrovimo įtaisas 11 yra magnetinis miltelių stabdys, imituojantis pavarų dėžės darbinę apkrovą. Pakrovimo įtaiso statorius yra elektromagnetas, į kurio magnetinį tarpą įdėtas tuščiaviduris cilindras su voleliu (pakrovimo įtaiso rotorius). Vidinė pakrovimo įrenginio ertmė užpildyta mase, kuri yra karbonilo miltelių ir mineralinės alyvos mišinys.

Du reguliatoriai: potenciometrai 15 ir 18 leidžia atitinkamai reguliuoti variklio veleno greitį ir apkrovos įtaiso stabdymo momento dydį. Sukimosi greitis reguliuojamas tachometru 5.

Elektros variklio ir stabdžio velenų sukimo momentų vertės nustatomos naudojant prietaisus, įskaitant plokščią spyruoklę6 ir ciferblato indikatorius7,12. Atramos 1 ir 10 ant riedėjimo guolių suteikia galimybę pasukti statorių ir rotorių (tiek prie variklio, tiek prie stabdžio) pagrindo atžvilgiu.

Taigi į elektros variklio 3 statoriaus apviją įjungus elektros srovę (įjungus perjungimo jungiklį 14, užsidega signalinė lemputė 16), rotorius gauna sukimo momentą, o statorius – reaktyvųjį momentą, lygų sukimo momentui. ir nukreiptas priešinga kryptimi. Šiuo atveju statorius veikiamas reaktyviojo sukimo momento nukrypsta (balansuojantis variklis) nuo pradinės padėties priklausomai nuo stabdymo momento, esančio ant pavarų dėžės veleno, dydžioT 2 ... Šie elektros variklio statoriaus korpuso kampiniai poslinkiai matuojami padalų skaičiumi NS 1 , į kurią nukrypsta indikatoriaus ranka 7.

Atitinkamai, į elektromagneto apviją įjungus elektros srovę (įjungti perjungimo jungiklį 17), magnetinis mišinys priešinasi rotoriaus sukimuisi, t.y. sukuria stabdymo momentą ant pavarų dėžės išėjimo veleno, fiksuojamą panašiu įtaisu (rodiklis 12), rodantį deformacijos dydį (padalijimų skaičius NS 2) .

Matavimo prietaisų spyruoklės yra iš anksto sukalibruotos. Jų deformacijos yra proporcingos variklio veleno sukimo momento vertėms T 1 ir pavarų dėžės išėjimo velenasT 2 , t.y. varomųjų jėgų momentų ir pasipriešinimo (stabdymo) jėgų momentų reikšmės.

Reduktorių 8 sudaro šešios identiškos krumpliaračių poros, sumontuotos ant rutulinių guolių korpuse.

DP 3A įrengimo kinematinė schema parodyta 2 pav. a pagrindiniai įrengimo parametrai pateikti 1 lentelėje.

1 lentelė. Įrenginio techninės charakteristikos

Parametro pavadinimas	Raidės žymėjimas dydžių	Reikšmė
Spyruoklinių cilindrinių ratų porų skaičius pavarų dėžėje	n
Reduktoriaus pavaros santykis	u
Perdavimo modulis, mm	m
Vardinis sukimo momentas ant variklio veleno, Nmm	T 1
Stabdymo momentas ant stabdžių veleno, Nmm	T 2	iki 3000
elektros variklio veleno apsisukimų skaičius, aps / min	n 1	1000

Ryžiai. 2. DP-3A instaliacijos kinematinė schema

1 - elektros variklis; 2 - sankaba; 3 - reduktorius; 4 - stabdys.

4. Tyrimo metodika ir rezultatų apdorojimas

4.1 Eksperimentinė reduktoriaus efektyvumo vertė nustatoma pagal formulę:

kur T 2 - pasipriešinimo jėgų momentas (sukimo momentas ant stabdžių veleno), Nmm;

T 1 - varomųjų jėgų momentas (sukimo momentas ant variklio veleno), Nmm;

u- reduktoriaus pavaros santykis;

- elastingos movos efektyvumas;= 0,99;

- atramų, ant kurių sumontuotas elektros variklis ir stabdys, guolių efektyvumas;= 0,99.

4.2. Eksperimentiniai bandymai apima variklio veleno sukimo momento matavimą tam tikru greičiu. Tokiu atveju tam tikri stabdymo momentai nuosekliai sukuriami ant pavarų dėžės išėjimo veleno pagal atitinkamus indikatoriaus rodmenis12.

Kai elektros variklis įjungiamas perjungimo jungikliu 14 (1 pav.), elektros variklio statorius palaikykite ranka, kad neatsitrenktumėte į spyruoklę.

Įjunkite stabdį perjungimo jungikliu 17, po to indikatoriaus rodyklės nustatomos į nulį.

Naudodami potenciometrą 15, tachometre nustatykite reikiamą variklio sūkių skaičių, pavyzdžiui - 200 (2 lentelė).

Potenciometras 18 sukuria stabdymo momentus ant pavarų dėžės išėjimo veleno T 2 atitinka 12 indikatoriaus rodmenis.

Įrašykite indikatoriaus rodmenis 7, kad nustatytumėte variklio veleno sukimo momentą T 1 .

Po kiekvienos matavimų serijos vienu greičiu, potenciometrai 15 ir 18 nukreipiami į kraštutinę padėtį prieš laikrodžio rodyklę.

Sukimosi dažnisn 1 velenas elektrinis variklis, aps / min	Indikatoriaus rodmuo 12, NS 2
200, 350, 550, 700	120, 135, 150, 165, 180, 195
850, 1000	100, 105, 120, 135, 150, 160

4.3. Stabdžių apkrovos keitimas potenciometru 18 ir variklio potenciometru 15 (žr. 1 pav.) esant pastoviems variklio sūkiams, užrašykite penkis 7 ir 12 indikatorių rodmenis ( NS 1 ir NS 2) 3 lentelėje.

3 lentelė. Bandymų rezultatai

elektros variklio veleno apsisukimų skaičius,n 1 , aps / min

Indikatoriaus rodmenys 7 NS 1

Sukimo momentas ant elektros variklio veleno, Nmm

Indikatoriaus rodmenys 12 NS 2

Sukimo momentas ant stabdžių veleno, Nmm

Eksperimento efektyvumas,

Šiame straipsnyje pateikiama išsami informacija apie variklio su reduktoriumi pasirinkimą ir skaičiavimą. Tikimės, kad ši informacija jums bus naudinga.

Renkantis konkretų variklio su reduktoriumi modelį, atsižvelgiama į šias technines charakteristikas:

• pavarų dėžės tipas;
• galia;
• išėjimo apsisukimai;
• reduktoriaus pavaros santykis;
• įvesties ir išvesties velenų konstrukcija;
• montavimo tipas;
• papildomos funkcijos.

Reduktoriaus tipas

Pavaros kinematinė schema supaprastins pavarų dėžės tipo pasirinkimą. Pavarų dėžės struktūriškai skirstomos į šiuos tipus:

• Vienpakopė sliekinė pavara su sukryžiuotu įėjimo / išėjimo velenu (90 laipsnių kampu).
• Dviejų pakopų sliekinė pavara su statmenu arba lygiagrečiu įėjimo / išėjimo veleno ašių išdėstymu. Atitinkamai ašys gali būti išdėstytos skirtingose ​​horizontaliose ir vertikaliose plokštumose.
• Cilindrinė horizontali su lygiagrečiu įėjimo / išėjimo velenų išdėstymu. Ašys yra toje pačioje horizontalioje plokštumoje.
• Cilindrinis bendraašis bet kokiu kampu... Velenų ašys yra toje pačioje plokštumoje.
• V kūginis-cilindrinis Pavarų dėžėje įvesties / išėjimo velenų ašys susikerta 90 laipsnių kampu.

Svarbu! Išėjimo veleno vieta erdvėje yra labai svarbi daugeliui pramoninių pritaikymų.

• Sliekinių pavarų dėžių konstrukcija leidžia jas naudoti bet kurioje išėjimo veleno padėtyje.
• Horizontalioje plokštumoje dažnai galima naudoti cilindrinius ir kūginius modelius. Esant tokioms pačioms masės ir matmenų charakteristikoms, kaip ir naudojant sliekines pavarų dėžes, cilindrinių agregatų darbas ekonomiškai yra tikslingesnis dėl perduodamos apkrovos padidėjimo 1,5–2 kartus ir didelio efektyvumo.

1 lentelė. Pavarų dėžių klasifikacija pagal pakopų skaičių ir transmisijos tipą

Reduktoriaus tipas	Žingsnių skaičius	Perkėlimo tipas	Ašies išdėstymas
Cilindrinis		Vienas ar keli cilindriniai	Lygiagretus
			Lygiagretus / bendraašis
			Lygiagretus
Kūginis		Kūginis	Susikerta
Kūginis-cilindrinis		Kūginis	Perėjimas / kirtimas
Sliekas		Sliekinė pavara (viena arba dvi)	Kryžminimas
			Lygiagretus
Cilindrinis-sliekinis arba sliekinis-cilindrinis		Cilindrinis (vienas ar du) Kirminas (vienas)	Kryžminimas
Planetinis		Dvi centrinės pavaros ir palydovai (kiekvienam etapui)
Cilindrinė planeta		Cilindrinis (vienas ar daugiau)	Lygiagretus / bendraašis
Kampinė planetinė		Kūginė (viena) planetinė (viena ar daugiau)	Susikerta
Planetinis kirminas		Kirminas (vienas) Planetinis (vienas ar daugiau)	Kryžminimas
Banga		Banga (viena)

Pavarų santykis [I]

Pavarų dėžės perdavimo skaičius apskaičiuojamas pagal formulę:

I = N1 / N2

kur
N1 - veleno sukimosi greitis (aps./min.) Prie įvesties;
N2 - veleno sukimosi greitis (aps./min.) Išėjime.

Apskaičiuota vertė suapvalinama iki vertės, nurodytos konkretaus tipo pavarų dėžės techniniuose duomenyse.

2 lentelė. Įvairių tipų pavarų dėžių pavarų skaičiaus diapazonas

Svarbu! Elektrinio variklio veleno ir atitinkamai pavarų dėžės veleno sukimosi greitis negali viršyti 1500 aps./min. Taisyklė galioja visų tipų pavarų dėžėms, išskyrus cilindrines bendraašias pavarų dėžes, kurių sukimosi greitis yra iki 3000 aps./min. Gamintojai šį techninį parametrą nurodo elektros variklių suvestinėse charakteristikose.

Pavarų dėžės sukimo momentas

Išėjimo sukimo momentas- sukimo momentas ant išėjimo veleno. Atsižvelgiama į vardinę galią, saugos koeficientą [S], numatomą veikimo laiką (10 tūkst. val.), pavarų dėžės efektyvumą.

Nominalus sukimo momentas- maksimalus sukimo momentas, užtikrinantis saugią transmisiją. Jo vertė apskaičiuojama atsižvelgiant į saugos koeficientą - 1 ir veikimo trukmę - 10 tūkst.

Maksimalus sukimo momentas- ribojamas sukimo momentas, kurį pavarų dėžė gali atlaikyti esant pastoviai ar kintančiai apkrovai, veikiant dažnai įjungiant / sustabdant. Ši vertė gali būti suprantama kaip momentinė maksimali apkrova įrangos darbo režimu.

Reikalingas sukimo momentas- sukimo momentas, atitinkantis kliento kriterijus. Jo vertė yra mažesnė arba lygi vardiniam sukimo momentui.

Apskaičiuotas sukimo momentas- vertė, reikalinga norint pasirinkti pavarų dėžę. Apskaičiuota vertė apskaičiuojama pagal šią formulę:

Mc2 = Mr2 x Sf<= Mn2

kur
Mr2 yra reikalingas sukimo momentas;
Sf - aptarnavimo koeficientas (veikimo faktorius);
Mn2 yra nominalus sukimo momentas.

Aptarnavimo faktorius (serviso faktorius)

Eksperimentiniu būdu apskaičiuojamas aptarnavimo koeficientas (Sf). Skaičiuojant atsižvelgiama į apkrovos tipą, kasdienį veikimo laiką, paleidimų / sustojimų skaičių per variklio reduktoriaus veikimo valandą. Aptarnavimo koeficientą galima nustatyti naudojant 3 lentelės duomenis.

3 lentelė. Aptarnavimo koeficiento skaičiavimo parametrai

Krovinio tipas	Paleidimų / sustojimų skaičius, valanda	Vidutinė operacijos trukmė, dienos
Minkštas paleidimas, statinis veikimas, vidutinis masės pagreitis
Vidutinė paleidimo apkrova, kintamas režimas, vidutinės masės pagreitis
Didelė apkrova, kintama apkrova, didelis masės pagreitis

Pavaros galia

Teisingai apskaičiuota pavaros galia padeda įveikti mechaninį atsparumą trinčiai, atsirandantį tiesių ir sukamųjų judesių metu.

Elementari galios [P] skaičiavimo formulė yra jėgos ir greičio santykio apskaičiavimas.

Sukamųjų judesių galia apskaičiuojama kaip sukimo momento ir apsisukimų per minutę santykis:

P = (MxN) / 9550

kur
M - sukimo momentas;
N yra apsisukimų skaičius per minutę.

Išėjimo galia apskaičiuojama pagal formulę:

P2 = P x Sf

kur
P - galia;
Sf yra aptarnavimo faktorius (darbinis faktorius).

Svarbu!Įvesties galios vertė visada turi būti didesnė už išėjimo galios vertę, kuri pateisinama dėl susijungimo nuostolių: P1> P2

Apskaičiuoti negalima naudojant apytikslės įvesties galios, nes efektyvumas gali labai skirtis.

Našumo koeficientas (COP)

Apsvarstysime efektyvumo skaičiavimą sliekinės pavaros pavyzdžiu. Jis bus lygus mechaninės išėjimo galios ir įėjimo galios santykiui:

η [%] = (P2 / P1) x 100

kur
P2 - išėjimo galia;
P1 yra įvesties galia.

Svarbu! Sliekinėje pavaroje P2< P1 всегда, так как в результате трения между червячным колесом и червяком, в уплотнениях и подшипниках часть передаваемой мощности расходуется.

Kuo didesnis pavarų skaičius, tuo mažesnis efektyvumas.

Efektyvumui įtakos turi tarnavimo laikas ir tepalų, naudojamų prevencinei reduktoriaus techninei priežiūrai, kokybė.

4 lentelė. Vienpakopio sliekinės pavarų dėžės efektyvumas

Santykis	Efektyvumas esant a w, mm
	40	50	63	80	100	125	160	200	250
8,0	0,88	0,89	0,90	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96
10,0	0,87	0,88	0,89	0,90	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95
12,5	0,86	0,87	0,88	0,89	0,90	0,91	0,92	0,93	0,94
16,0	0,82	0,84	0,86	0,88	0,89	0,90	0,91	0,92	0,93
20,0	0,78	0,81	0,84	0,86	0,87	0,88	0,89	0,90	0,91
25,0	0,74	0,77	0,80	0,83	0,84	0,85	0,86	0,87	0,89
31,5	0,70	0,73	0,76	0,78	0,81	0,82	0,83	0,84	0,86
40,0	0,65	0,69	0,73	0,75	0,77	0,78	0,80	0,81	0,83
50,0	0,60	0,65	0,69	0,72	0,74	0,75	0,76	0,78	0,80

5 lentelė. Bangų reduktoriaus efektyvumas

6 lentelė. Pavarų reduktorių efektyvumas

Norėdami apskaičiuoti ir įsigyti įvairių tipų reduktorius, kreipkitės į mūsų specialistus. Techprivod siūlomų sliekinių, cilindrinių, planetinių ir banginių pavarų variklių katalogą rasite svetainėje.

Romanovas Sergejus Anatoljevičius,
mechanikos skyriaus vedėjas
įmonė „Techprivod“

Veselova E.V., Narykova N.I.

Prietaisų pavarų dėžių tyrimas

Kurso „Prietaisų projektavimo pagrindai“ metodinės instrukcijos laboratoriniams darbams Nr. 4, 5, 6

Originalus: 1999 m

Skaitmeninimas: 2005 m

Skaitmeninį maketą pagal originalą sudarė: Aleksandras A. Efremovas, gr. IU1-51

Darbo tikslas

Susipažinimas su pavarų dėžių efektyvumo nustatymo įrenginių konstrukcijomis.

Eksperimentinis ir analitinis tam tikro tipo pavarų dėžės efektyvumo nustatymas, atsižvelgiant į išėjimo veleno apkrovą.

Įvairiuose įrenginiuose plačiai naudojami įrenginiai, vadinami diskais. Juos sudaro energijos šaltinis (variklis), pavarų dėžė ir valdymo įranga.

Pavarų dėžė yra mechanizmas, susidedantis iš krumpliaračių, sliekinių arba planetinių pavarų sistemos, kurios sumažina varančiosios jungties sukimosi greitį, palyginti su varančiosios jungties sukimosi greičiu.

Panašus įtaisas, skirtas padidinti varomos jungties sukimosi greitį, palyginti su varančiosios jungties sukimosi greičiu, vadinamas daugikliu.

Šiuose laboratoriniuose darbuose tiriamos šių tipų pavarų dėžės: cilindrinė daugiapakopė, planetinė ir vienpakopė sliekinė pavarų dėžė.

Efektyvumo samprata

Nuolat judant mechanizmui, varomųjų jėgų jėga visiškai išleidžiama naudingiems ir kenksmingiems pasipriešinimams įveikti:

Čia P g- varomųjų jėgų galia; P c- jėga, išleista trinties pasipriešinimui įveikti; P n- galia, išleista naudingoms varžoms įveikti.

Naudingumas yra naudingųjų pasipriešinimo jėgų galios ir varomųjų jėgų galios santykis:

(2)

1-2 rodyklė rodo, kad judėjimas perduodamas iš 1 jungties, kuriai taikoma varomoji jėga, į 2 jungtį, kuriai taikoma naudinga pasipriešinimo jėga.

Kiekis
vadinamas perdavimo nuostolių koeficientu. Akivaizdu:

(3)

Mažai apkrautų pavarų (jos būdingos prietaisų gamyboje) efektyvumas labai priklauso nuo vidinės trinties nuostolių ir nuo mechanizmo galios apkrovos laipsnio. Šiuo atveju formulė (3) yra tokia:

(4)

kur c- koeficientas, atsižvelgiant į savo nuostolių įtaką trinčiai ir apkrovai F,

Sudedamosios dalys a ir b priklauso nuo perdavimo tipo.

At
koeficientas
atspindi savo nuostolių įtaką trinčiai lengvai apkrautose pavarose. Didėjantis F koeficientas c(F) mažėja, artėjant prie vertės
didele verte F.

Su nuoseklia jungtimi m efektyviai veikiantys mechanizmai Viso mechanizmų sujungimo efektyvumas:

(5)

kur P g- pirmam mechanizmui tiekiama energija; P n yra galia, paimta iš paskutinio mechanizmo.

Pavarų dėžė gali būti laikoma įtaisu su serijiniu pavarų ir atramų sujungimu. Tada efektyvumą lemia išraiška:

(6)

kur - efektyvumas i- o pora sužadėtuvių;
- vienos atramų poros efektyvumas; - atramų porų skaičius.

Atramų efektyvumas

Palaikymo efektyvumas nustatomas pagal formulę

(7)

kadangi atramos išėjimo ir įėjimo galių santykis yra lygus atitinkamų momentų santykiui dėl sukimosi greičio pastovumo. Čia M- sukimo momentas ant veleno; M tr- trinties momentas atramoje.

Riedėjimo guolio trinties momentą galima nustatyti pagal formulę:

(8)

kur M 1 - trinties momentas, priklausomai nuo atramos apkrovos; M 0 - trinties momentas, priklausomai nuo guolio konstrukcijos, greičio ir tepalo klampumo.

Prietaisų pavarų dėžėse komponentas M 1 daug mažiau komponento M 0. Taigi galima daryti prielaidą, kad atramų trinties momentas praktiškai nepriklauso nuo apkrovos. Vadinasi, atramos efektyvumas nepriklauso nuo apkrovos. Apskaičiuojant pavarų dėžės efektyvumą, vienos poros guolių efektyvumas gali būti laikomas 0,99.