Файл: Определение коэффициента трения для углероднофрикционных композиционных материалов (уфкм).docx
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 31
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХ)
Транспортный факультет
Направление подготовки: 01.03.02 «Прикладная математика и информатика»
Кафедра «Динамика, прочность машин и сопротивление материалов».
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.
«Определение коэффициента трения для углеродно-фрикционных
композиционных материалов (УФКМ)»
Выполнил:
Студент: Калашников А. А.
Группа: 221-171
Проверил(а):
Склемина О.Ю.
Дата: ___________
Подпись: _________
Москва 2023
Цель работы — на основании результатов лабораторных испытаний
оценить коэффициент трения, обеспечиваемый фрикционной парой УФКМУФКМ (трение углерода по углероду).
Задачи:
-
Рассчитать площадь контакта рабочей поверхности. -
Рассчитать нагрузку P. -
Рассчитать коэффициент трения f. -
Построить график зависимости f от времени t. -
Вывод.
Задача №1.
Рассчитать площадь контакта рабочей поверхности.
-
Из рисунка выше видно, что диаметр всего кольца d1=7,5 см., и диаметр внутреннего кольца d2=5,3 см. -
Зная диаметры, мы можем найти площадь всего круга и площадь внутреннего круга. Используем формулы для вычисления площади круга через диаметр. S1 = ((7,5^2)/4) * 3,14=44,15625 [см^2];
S2=((5,3**2)/4) * 3,14 = 22,05065 [см^2].
-
Теперь мы знаем две площади, чтобы найти площадь контакта рабочей поверхности, нужно найти разность двух площадей.
Площадь контакта рабочей поверхности:
S3=S1-S2=44,1563-22,0507=22,1056 [cm^2]
Задача №2.
Рассчитать нагрузку P.
-
Зная площадь поверхности [см2] и приложенное давление, можно рассчитать нагрузку P, приложенную к образцу во время испытания. -
Давление было [3,12 кгс/cm^2], -
Так как 1кгс=10 Н тогда:
P = Давление*10*S3= 3,12*22,1056*10 = 689,69472 Н
Задача №3.
Рассчитать коэффициент трения ????.
-
Известно, что коэффициент трения ???? вычисляется по формуле:
???? = ????тр / P, где Fтр – сила трения, Н; P – нагрузка, Н.
-
Также нам известно, что сила трения Fтр = (2*Mтр)/d
Где Mтр – измеренный момент трения, Нм;
d – средний диаметр трения, = 6,4 cм.
Таким образом, коэффициент трения:
????=(2*Mтр)/(P*d)
-
Далее заполняем таблицу в excel, чтобы построить график зависимости f от t.
Задача №4.
Построить график зависимости f от времени t.
Задача №5.
Вывод:
-
Проведены экспериментальные исследования по определению коэффициентов трения из материала УФКМ8 компании Boeing. Установлено, что для данного класса материалов коэффициент трения находится в диапазоне 0,0021...0,0051. -
Все коэффициенты находится в диапазоне 0,0031…0,0033 поэтому при проектировочных расчётах его можно принять равным примерно 0,0032, однако есть 3 коэффициента, которые отличаются от остальных, и они равны 0,0021 и 0,0051. -
Также установлено, что коэффициент на протяжении всего времени находился примерно на одном уровне 0,0032, однако сильные скачки происходили в самом начале и в самом конце эксперимента, причём коэффициенты в начале и в конце были также примерно равны 0,0051.
