Файл: Определение коэффициента трения для углероднофрикционных композиционных материалов (уфкм).docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 136

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»(МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХ)Транспортный факультетНаправление подготовки: 01.03.02 «Прикладная математика и информатика»Кафедра «Динамика, прочность машин и сопротивление материалов».ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.«Определение коэффициента трения для углеродно-фрикционныхкомпозиционных материалов (УФКМ)»Выполнил:Студент: Калашников А. А.Группа: 221-171Проверил(а):Склемина О.Ю.Дата: ___________Подпись: _________Москва 2023Цель работы — на основании результатов лабораторных испытанийоценить коэффициент трения, обеспечиваемый фрикционной парой УФКМУФКМ (трение углерода по углероду).Задачи:

  1. Рассчитать площадь контакта рабочей поверхности.

  2. Рассчитать нагрузку P.

  3. Рассчитать коэффициент трения f.

  4. Построить график зависимости f от времени t.

  5. Вывод.
Задача №1.Рассчитать площадь контакта рабочей поверхности.

  1. Из рисунка выше видно, что диаметр всего кольца d1=7,5 см., и диаметр внутреннего кольца d2=5,3 см.

  2. 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].

  1. 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.

  1. Зная площадь поверхности [см2] и приложенное давление, можно рассчитать нагрузку P, приложенную к образцу во время испытания.

  2. Давление было [3,12 кгс/cm^2],

  3. Так как 1кгс=10 Н тогда:
    P = Давление*10*S3= 3,12*22,1056*10 = 689,69472 Н
Задача №3.Рассчитать коэффициент трения ????.

  1. Известно, что коэффициент трения ???? вычисляется по формуле:
???? = ????тр / P, где Fтр – сила трения, Н; P – нагрузка, Н.

  1. 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)

  1. Далее заполняем таблицу в excel, чтобы построить график зависимости f от t.
Задача №4.Построить график зависимости f от времени t.Задача №5.Вывод:

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.