Файл: Лабораторная работа 1 по учебному курсу Механика 4 (наименование учебного курса) Вариант (при наличии) Студент.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 55
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Тольятинский государственный университет
(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр1 Машиностроение
(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
15.03.05
(код и наименование направления подготовки, специальности)
Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств (направленность (профиль) / специализация)
Лабораторная работа № 1
по учебному курсу «Механика 4»
(наименование учебного курса)
Вариант (при наличии)
| Студент | Р.С. Митяев (И.О. Фамилия) | |
| Группа | ТМбп-1901бс (И.О. Фамилия) | |
| Преподаватель | С.В. Мурашкин (И.О. Фамилия) | |
Тольятти 2023
Лабораторная работа 1 «Определение коэффициента полезного действия цилиндрического редуктора»
по курсу «Механика 4»
Бланк выполнения лабораторной работы 1
«Определение коэффициента полезного действия цилиндрического редуктора»
Исходные данные:
| Параметр | № варианта |
| 3 | |
| Число зубьев шестерни 1-й ступени z1 | 32 |
| Число зубьев колеса 1-й ступени z2 | 62 |
| Число зубьев шестерни 2-й ступени z1* | 22 |
| Число зубьев колеса 2-й ступени z2* | 44 |
| Межосевое расстояние, мм | 120 |
| Степень точности редуктора | 8 |
| Кинематическая вязкость масла, м2/с | 40·10⁻⁶ |
| Ширина колеса 1-й ступени, мм bI | 40 |
| Ширина колеса 2-й ступени, мм bII | 50 |
| Обороты двигателя, об/мин | 1500 |
| Тип подшипников | Шариковые |
| Специальный вопрос: Вязкости масла Исследовать влияние на КПД | |
Цель работы: Определение КПД цилиндрического редуктора двумя способами
Приборы и оборудование: Окно монитора для выбора параметров редуктора; Цилиндрический редуктор (пульт управления); Устройство механической части стенда: (1-датчик измерения крутящего момента двигателя; 2-электродвигатель с регулируемой частатой вращения; 3-исследуемый редуктор; 4-нагрузочное устройство (ленточный тормоз); 5-рукоятка управления ленточным тормозом)
-
Результаты экспериментального исследования:-
График «Экспериментальная зависимость КПД от тормозного момента Т2».
-
-
График «Экспериментальная зависимость КПД от частоты вращения двигателя» при значении тормозного момента Т2 33 Нм. -
График «Экспериментальная зависимость КПД от тормозного момента Т2 и вязкость масла (параметра, указанного в специальном вопросе)».
-
Аналитическое определение ориентировочного значения КПД редуктора
(1)где k – число зацеплений в передаче;
m – число пар подшипников в передаче;
– КПД одного зацепления;
– КПД одной пары подшипников.КПД редуктора с учетом конкретных параметров:
, (2)где КПД первой и второй ступеней:
(3)
. (4)КПД, испытывающий гидравлические потери в первой и второй ступенях:
(5)
. (6)Здесь крутящие моменты на шестернях:
(7)
. (8)Начальные диаметры шестерен:
; (9)
. (10)Окружные скорости в зацеплении:
, (11)где
. (12)Анализ полученных результатов и выводы в виде ответов на следующие вопросы:
-
Как отличаются значения КПД редуктора, полученные аналитически по разным формулам?
При исследовании КПД редуктора факторами, т.е. параметрами системы которые оказывают влияние на измеряемую величину и могут целенаправленно изменяться в процессе эксперимента, являются момент сопротивления Т2 на выходном валу и частота вращения входного вала редуктора n 1 .
-
Как зависит КПД от тормозного момента при постоянных оборотах двигателя?
Преднамеренное создание запаса потенциальной энергии в период отсутствия полезной нагрузки или при торможении, наоборот, позволит дополнительно нагрузить двигатель в период отсутствия полезной нагрузки и уменьшить ее колебания в течение цикла, что позволяет применять двигатель меньшей номинальной мощности и снизить общий расход энергии. Это явление связано с тем, что многие двигатели имеют более высокий КПД при близком к единице отношении используемой мощности к номинальной.
-
Как зависит КПД от числа оборотов при постоянном тормозном моменте?
К сожалению, привести КПД к единице, или же 100% просто физически невозможно. Обусловлено это рядом потерь, приводящих к снижению коэффициента:
Электрические – зависят от величины загрузки самого оборудования. Возникают из-за перегрева обмотки статора, что происходит при преодолении сопротивления материала силой тока;
Магнитные – в основном, возникают из-за образования вихревых токов, а так же при перемагничивании железа статора и ротора;
Механические – являются следствием работы подшипников, на которых вращается вал, потери возникают из-за трения. И в малой доли сопротивлением воздуха крыльчатке вентилятора.
-
Как зависит КПД от вязкости масла (параметра, указанного в специальном вопросе табл. 2)?
Среди всех характеристик масла для двигателя вязкость является ключевым параметром. Если автовладелец использует материалы с оптимальной вязкостью, то это обеспечивает хорошую защиту для деталей мотора. А значит, он проработает более продолжительное время. Кроме этого износ будет заметно ниже и даже при крайне низких температурах будет запускаться без проблем. Исходя из принципа работы ДВС (двигателя внутреннего сгорания), именно этот зазор в итоге является величиной определяющей КПД (коэффициент полезного действия) двигателя. Ведь основная утечка толкательной силы осуществляется именно через этот зазор. Инженеры при расчете и проектировании ДВС стремятся минимизировать до предельно возможных величин этот зазор, потому что чем меньше зазор, тем выше мощность. Но полностью исключить его наличие невозможно, по вышеуказанным причинам.
1 Оставить нужное