механизма передвижения |
0,34 |
Частота вращения электродвигателя МП, мин-1 |
930 |
Масса тали, т |
0,32 |
3 Описание лабораторной установки
В лабораторную установку (рисунок 1) входят: электроталь 9, механизм передвижения которой содержит холостые ходовые колёса 5 и приводные (рисунок 2) ходовые колеса 10; механизм нагружения в виде грузов 1, тяги 2, блока 3 и каната 4; измерительную систему в составе датчика (концевого выключателя) 7 и электросекундомера 8. Перемещается таль по направляющей — двутавровой балке № 24.
МП, кроме названных ходовых колес 5 и 10, содержит (см. рисунок 2) электродвигатель 17, вращение от которого через зубчатые пары 18-16, 1513, 13-11 передается на приводные ходовые колеса 10. Зубчатые колеса 11 выполнены за одно целое с ходовыми. Колеса 5 и 10 вращаются на осях, закреплённых в холостой 14 и моторной 12 щеках соответственно. Щеки 12 и 14 стянуты болтами (не обозначены) и совместно с колёсами 5 и 10 образуют жёсткую (нешарнирную) ходовую тележку.
|
5 |
|
|
|
|
Dхк |
|
6 |
|
|
4 |
|
||
|
|
7 |
||
A |
Fт |
A |
||
|
FуклFв 3 |
8 |
2 |
1
mg
123
9
Qg
Рисунок 1 - Схема лабораторной установки
6
|
А-А |
|
|
11 |
12 |
13 |
11 |
Б |
|||
10 |
|
|
6 |
5
14
Б
5
Б-Б
16
15
13
17
14
М
18
Рисунок 2 - Схема механизма передвижения
4 Расчетная часть
4.1 Определить силу Fпер общего сопротивления передвижению тали
FПЕР FТР FУКЛ FВ , |
(1) |
где FТР - сопротивление от сил трения,
FТР KP m Q g f dk 2 /Dxk , |
(2) |
где m и Q - массы тали и груза соответственно, кг ; KP - коэффициент трения реборд, KP 1,1;
f - коэффициент трения в опорах ходовых колёс , dk -диаметр цапфы (оси) ходовых колёс,dk 0,2 Dxk;
7
- коэффициент трения (плечо реактивной силы) качения ходо-
вых колёс по направляющейся, 0,0003м ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Dxk- диаметр ходовых колёс, Dxk 0,18м ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
g - ускорение свободного падения. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ОпределитьFТР при |
Q 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FУКЛ –сила сопротивления от уклона пути, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
FУКЛ m Q g sin , |
|
|
|
|
(3) |
||||||
где - угол наклона пути, 1...3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Определить FУКЛ |
при Q 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FВ - сила сопротивления от ветровой нагрузки на груз (ветровой |
|
|||||||||||||||||
нагрузкой на таль пренебречь); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FВ |
p A, |
|
|
|
|
|
|
(4) |
|
где p - распределённая ветровая нагрузка на единицу расчётной пло- |
||||||||||||||||||
щади груза, p 125...270Па; |
|
|
|
|
|
|
A 2,0 м2). |
|
|
|
||||||||
А- площадь груза (при Q 350кг, |
|
|
|
|||||||||||||||
Определить FПЕР |
FТР |
FУКЛ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2 Определить расчётное ускорение |
a (м/с2) тали по условию сцеп- |
|||||||||||||||||
ления колёс с направляющей Q 0 |
: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
f d |
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
Z |
ПР |
|
|
k |
2 |
f dk |
P |
1 |
|
|||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g, |
(5) |
||||||
|
|
K |
|
Dxk |
|
|
|
|
||||||||||
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
Dxk |
m g |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Z , ZПР - количество колёс общее и приводных соответственно;- коэффициент сцепления ходовых колёс с направляющей,
0,2;
K - коэффициент запаса сцепления, K 1,2.
При монтажных работах a 0,2 м/с2.
8
4.3 Определить фактический коэффициент запаса сцепления K при пуске Q 0 :
|
|
K |
|
|
FПР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2, |
(6) |
|||
|
|
|
ф |
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
k |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
FПЕР |
m g |
g |
Z |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dxk |
|
|||||||||||
где F |
ПР |
- нагрузка на приводные колёса, |
|
F |
|
m g |
ZПР |
; |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
Z |
|
|||
ф - действительное ускорение ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
ф |
|
Vn |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
(7) |
||||
|
|
|
|
|
tn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Vn - скорость передвижения тали , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Vn |
|
l |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
(8) |
||||
|
|
|
|
|
|
tn |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где tn - время пуска (разгона) МП, найденное экспериментально;
l- рисунок 1, l 400мм.
4.4Определить статическую мощность Pc (кВт) двигателя МП при наибольших значениях FПЕР и Vn .
|
P |
FПЕР Vn |
, |
(9) |
|
|
|||
|
c |
103 |
|
|
где - КПД механизма, 0,85. |
|
|
|
|
|
5 Порядок выполнения эксперимента |
|
||
5.1 |
Определить время прохождения мерного участка l |
при Q 0, |
||
FУКЛ 0, |
FB 0. |
|
|
|
Нажатием на соответствующую кнопку подвесного пульта управления включить МП для перемещения тали вправо (тягу 2 при этом следует удерживать на весу).
Одновременно с включением двигателя 17 МП включается секундомер 8 и начинается отчёт времени. После срабатывания датчика 7 в конце
9
участка цепи питания двигателя и секундомера обесточиваются. В этот момент следует зафиксировать показания секундомера – время tП1.
Вернуть таль в исходное положение.
5.2 Закрепить на крюке груз Q и, приподняв его на высоту ~ 200 мм, включить МП, удерживая при этом тягу 2 на весу. Зафиксировать время tП2 . Для исключения раскачивания груз придерживать руками, соблюдая меры предосторожности.
5.3 Определив по формуле (3) FУКЛ , закрепить на тяге 2 груз 1 соответствующей массы. Включить МП и зафиксировать время tП3 . В момент автоматического выключения МП подхватить тягу 2. Возврат тали в исходное положение либо нажатием кнопки “Пуск – Л “, либо потянув за канат 4, не допуская удара об упор.
5.4 Определив по формуле (4) FB , закрепить на тяге 2 дополнительный груз 1 соответствующей массы. Выполнить операции по п.5.3. Зафиксировать время tП4 . Операции по п.п. 5.3 – 5.4 выполнять с грузом Q.
6 Обработка данных эксперимента
6.1 Вычислить значения VП , aф , K и занести данные в таблицу.
Экспериментальные и расчётные показатели МП
Таблица 1
№ |
Наименование |
Обозначение и значение |
|||
п/п |
|
параметров |
|
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
Время пуска, с |
tП1 |
tП2 |
tП3 |
tП4 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
2 |
Скорость перемещения тали, м/с |
Vn1 |
Vn2 |
Vn3 |
Vn4 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
3 |
Ускорение при пуске (разгоне) тали, м/с |
aф1 |
aф2 |
aф3 |
aф4 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
4 |
Коэффициент запаса сцепления |
K 1 |
K 2 |
K 3 |
K 4 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
6.2 Построить график зависимости tn f FПЕР . 6.3 Сформулировать выводы по работе.
10