SPRAWOZDANIE

INSTYTUT PODSTAW BUDOWY MASZYN ZAKŁAD MECHANIKI

LABOLATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI I TEORII MASZYN

ROK AKADEMICKI 2012/2013

GRUPA 2.6

ZESPÓŁ C

DATA: 14.05.2013

TEMAT: LABOLATORIUM: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA W CZOPACH MECHANIZMU KORBOWO-WODZIKOWEGO

ODRABIAJĄCY:

1. PIOTR DOŁĘGA

2. JAKUB BURTEA

3. EMILIAN DŁUSKI

4. EMIL BOGDAŃSKI

1. Schemat stanowiska

1. płyta do której przymocowane są elementy układu

2. korba

3. korbowód

4. sprężyna

5. wodzik wykonujący ruch posuwisto-zwrotny

1. przegub łączący płytę (1) z korbą (2)

2. przegub łączący korbę (2) z korbowodem (3)

3. przegub łączący korbowód (3) z wodzikiem (5)

1. Przebieg ćwiczenia

Siła wywierana na mechanizm przez sprężynę (4), po wychyleniu czopa B poza graniczne martwe położenie mechanizmu, spowoduje oderwanie się czopa B od trzpienia głębokościomierza i ruch mechanizmu korbowo-wodzikowego.

1. Wykonanie ćwiczenia

Zamocowaliśmy głębokościomierz mikrometryczny do podstawy pomiarowej płyty 1 od strony bazy pomiarowej „1”Ustawiliśmy korbę i korbowód w jednej linii i zaczęliśmy wysuwać końcówkę głębokościomierza wywierając nacisk na przegub B i przesuwając go w stronę bazy pomiarowej „2”.

W chwili gdy przegub B oderwał się od końcówki głębokościomierza i zetknął się ze ścianką przy bazie pomiarowej „2” przestaliśmy kręcić głębokościomierzem i odczytaliśmy wynik X1. Pomiar powtórzyliśmy trzykrotnie.

Analogiczne pomiary zostały wykonane z drugiej strony czyli głębokościomierz został zamocowany do podstawy od strony bazy pomiarowej „2” zapisane jako X2. Pomiar powtórzyliśmy trzykrotnie.

Zmiana zamocowania wynikała z braku możliwości ustalenia korbowodu i korby dokładnie pośrodku baz pomiarowych.

Następnie zmierzyliśmy wielkości geometryczne poszczególnych elementów stanowiska przy pomocy podstawowych przyrządów pomiarowych (linijka, suwmiarka).

R - 100 mm (długość korby)

L - 495 mm (długość korbowodu)

ra - 20 mm (promień czopa A)

rb- 20 mm (promień czopa B)

Db - 30 mm (średnica zewnętrzna panwi B)

a - 70,11 mm (odległość pomiędzy bazami pomiarowymi)

Lp.	X1	X2
1	24,87	24,10
2	24,84	24,14
3	24,71	24,03
śr	24,80666	24,09

Na końcowy współczynnik tarcia wpływa współczynnik tarcia obliczony i dodatkowo składowe wielkości błędów mierzonych parametrów.

μ′_rz = μ′_obl±

$${\mu'}_{\text{obl}} = \frac{R + L}{r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right)}\left( \frac{X_{1sr} + X_{2sr} + D_{B} - a}{2} \right)$$

$${\mu'}_{\text{obl}} = \frac{100 + 495}{10*100 + 10*\left( 100 + 495 \right)}\left( \frac{24,80666 + 24,09000 + 30 - 70,11}{2} \right) = 0,239819554$$

Błąd bezwzględny wielkości μ′ jest funkcją wszystkich błędów

$$= \sqrt{{(R)}^{2} + {(L)}^{2} + {(r_{A})}^{2} + {(r_{B})}^{2} + {(X_{1})}^{2} + {(X_{2})}^{2} + {(D_{B})}^{2} + {(a)}^{2}}$$

$$R = \frac{\partial\mu'}{\partial R}\sigma R = \frac{r_{A}L}{\left\lbrack r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right)1 \right\rbrack^{2}}\left( \frac{X_{1sr} + X_{2sr} + D_{B} - a}{2} \right)\text{σR} = 0,00018304\ $$

$$L = \frac{\partial\mu^{'}}{\partial L}\sigma L = \frac{- r_{A}R}{\left\lbrack r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right) \right\rbrack^{2}}\left( \frac{X_{1sr} + X_{2sr} + D_{B} - a}{2} \right)\sigma L = - 3,69778E - 05\ $$

$$r_{A} = \frac{\partial\mu'}{\partial r_{A}}\sigma r_{A} = \frac{- L(R + L)}{\left\lbrack r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right) \right\rbrack^{2}}\left( \frac{X_{1sr} + X_{2sr} + D_{B} - a}{2} \right)\sigma r_{A} = - 0,001089089\ $$

$$r_{B} = \frac{\partial\mu'}{\partial r_{B}}\sigma r_{B} = \frac{{- (R + L)}^{2}}{\left\lbrack r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right) \right\rbrack^{2}}\left( \frac{X_{1sr} + X_{2sr} + D_{B} - a}{2} \right)\sigma r_{B} = 0,001309107\ $$

$$X_{1} = \frac{\partial\mu'}{\partial X_{1sr}}3\sigma X_{1sr} = \frac{R + L}{2\left\lbrack r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right) \right\rbrack}3\sigma X_{1sr} = 0,000818807\ $$

$$X_{2} = \frac{\partial\mu'}{\partial X_{2sr}}3\sigma X_{2sr} = \frac{R + L}{2\left\lbrack r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right) \right\rbrack}3\sigma X_{2sr} = 0,000818807\ $$

$$D_{B} = \frac{\partial\mu'}{\partial D_{B}}\sigma D_{B} = \frac{R + L}{2\left\lbrack r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right) \right\rbrack}\sigma D_{B} = 0,008188073\ $$

$$a = \frac{\partial\mu'}{\partial a}\sigma a = \frac{- (R + L)}{2\left\lbrack r_{A}L + r_{B}\left( R + L \right) \right\rbrack}\sigma a = - 0,008188073\ $$

σR,  σL = 1 mm (dokladnosc linijki)

σr_A,  σr_B, σD_B,  σa = 0, 1 mm (dokladnosc suwmiarki)

σX_1sr,  σX_2sr = 0, 01 mm (dokladnosc glebokosciomierza mikrometrycznego)

=0,011762854

μ′_rz = μ′_obl ± =0, 239819554 ± 0, 011762854

1. Wnioski

Z podstawowych hipotez stałych nacisków i stałych zużyć możemy wywnioskować, że wartość współczynnika tarcia w czopach powinna zawierać się w przedziale μ^′ = (1, 27 ÷ 1, 57)μ . Przyjmując współczynnik tarcia μ=0,12 ÷ 0,18 (połączenie stal-stal, suche) otrzymujemy współczynnik tarcia w czopach z przedziału μ^′ = 0, 1524 ÷ 0, 2826 . Wartość współczynnika otrzymanego z obliczeń pokrywa się z przewidywaną teoretyczną wartością. Można zauważyć, że najmniejszy wpływ błędu na ostateczny wynik ma parametr L, za to największy wpływ na wartość współczynnika maja wielkości kołowe ( średnice i promienie związane z czopami i panwią )