UNIWERSYTET
TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY
im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
Laboratorium Podstaw Dynamiki Maszyn
TEMAT: Pomiar momentu tarcia w łożyskach i momentu hamowania.
Zespół 3:
Bartłomiej Dzedzej
Łukasz Dysarski
Tomasz Tomczak
Gr. A semestr VI
St. dz. mgr
Rok akad. 06/07
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest poznanie sposobu pomiaru momentu tarcia w łożyskach elementu wirującego oraz sposobu pomiaru momentu hamowania klockiem hamulcowym. Na każdą bryłę materialną będącą w ruchu, oprócz sił czynnych wywołujących, działają siły bierne przeciwdziałające ruchowi - siły oporu.
2.Zagadnienia teoretyczne.
Równanie ruchu obrotowego ma postać:
J- moment bezwładności mas wirujących względem osi
- przyspieszenie kątowe
- suma momentów sił zewnętrznych względem osi obrotu
Przyjmując, że
otrzymamy :
- droga kątowa
J= const
oraz moment względem osi obrotu jest wielkością stałą
= const.
Jeżeli siły zewnętrzne działające na ciało obracające się dookoła nieruchomej osi są zmienne, to przyspieszenie kątowe przy małym momencie bezwładności obracających się mas, w związku z tym mianownik we wzorze wzrasta, przyspieszenie kątowe maleje, a bieg maszyny staje się regularniejszy - zbliżony do jednostajnego.
3.Opis stanowiska pomiarowego.
silnik
sprzęgło
wał
koło zamachowe
tarcza hamulca
klocek hamulcowy
obciążnik
Silnik elektryczny napędzający za pośrednictwem rozprzęganego w czasie ruchu sprzęgła wał z obsadzoną tarczą hamulcową i kołem zamachowym posiada regulowaną ilość obrotu. Obroty silnika wskazywane są miernikiem elektrycznym połączonym z prądniczką tachometryczną. Nacisk klocka hamulcowego jest regulowany obciążnikiem.
4.Wyniki pomiarów.
Parametr |
Obciążenie klocka hamulcowego [N] |
|||||||||||||||
|
G=0 |
G=5,14 |
G=10,00 |
G=14,54 |
G=19,50 |
G=24,36 |
||||||||||
ns [obr/min] |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
||||||||||
t [s] |
249 |
32 |
33 |
26 |
10 |
9 |
11 |
8 |
7 |
7 |
6 |
5 |
7 |
5 |
5 |
|
tśr [s] |
249 |
30,3 |
10 |
7,3 |
6 |
5 |
||||||||||
Mh [Nm] |
0,008 |
0,0663 |
0,201 |
0,275 |
0,335 |
0,402 |
||||||||||
Mt [Nm] |
0 |
0,0583 |
0,193 |
0,267 |
0,327 |
0,394 |
5.Obliczenia.
Obroty silnika 150 obr/min czas t=249 s
Mt= Mhn- Mh1
J=402 kg*m2 Mh1= 0,402*(150/30*249) = 0,00807 kg*m
Obciążenie 1 G=5,14 t=30,3
Mh= 0,402*(150/30*30,3) = 0,0663 kg*m
Mt=0,0663-0,008=0,0583 kg*m
Obciążenie 2 G=10,00 t=10
Mh= 0,402*(150/30*10) = 0,201 kg*m
Mt=0,201-0,008=0,193 kg*m
Obciążenie 3 G=14,54 t=7,3
Mh= 0,402*(150/30*7,3) = 0,275 kg*m
Mt=0,275-0,008=0,267 kg*m
Obciążenie 4 G=19,50 t=6
Mh= 0,402*(150/30*6) = 0,335 kg*m
Mt=0,335-0,008=0,327 kg*m
Obciążenie 5 G=24,36 t=5
Mh= 0,402*(150/30*5) = 0,402kg*m
Mt=0,402-0,008=0,394 kg*m
Wykres zależności momentu hamowania od obciążenia.
6.Wnioski.
Po przeprowadzeniu doświadczenia i obliczeń można zauważyć, iż na samym początku gdy nie przyłożyliśmy hamulca ani obciążenia czas hamowania był bardzo długi. Po załączeniu hamulca, a następnie obciążenia zauważyliśmy iż wraz z wzrostem obciążenia malał czas hamowania, a co się z tym wiąże wzrastał moment hamowania oraz moment tarcia.
7
6
5
4
3
2
1