I - Opis stanowiska pomiarowego i przebieg ćwiczenia

Stanowisko składa się z mechanizmu korbowego z układem napinającym i głębokościomierza mikrometrycznego zamocowanych na płycie, co ustala jednoznaczne położenie elementów względem siebie. Korba połączona jest przegubowo z podporą stałą ( punkt A) i z korbowodem ( punkt B). Drugi koniec korbowodu również za pomocą przegubu zamocowany jest do suwaka i łącznika które mogą wykonywać ruch posuwisto zwrotny. W położeniu zerowym układu tj. gdy osie korby i korbowodu tworzą linię prostą suwak dociska przymocowaną do niego sprężynę. Głębokościomierzem dokonujemy pomiaru położenia przegubu B. Dalszy wysuw czujnika powoduje przesunięcie przegubu z położenia zerowego, a nacisk sprężyny powstanie w układzie momentu obrotowego starającego się wywołać ruch korby. Przesuw przegubu B realizujemy do momentu w którym moment obrotowy będzie większy od oporów wywołanych siłami tarcia w przegubach i nastąpi samoistne dalsze wychylenie przegubu. Ze śruby mikrometrycznej odczytujemy współrzędne położenia granicznego w którym układ znajdował się jeszcze w równowadze. Różnica współrzędnych położenia zerowego i granicznego jest szukanym parametrem X potrzebnym do wyznaczenia współczynnika tarcia w czopie mechanizmu korbowego.

Rys. Schemat stanowiska pomiarowego

1. korba

2. korbowód

3. łącznik

4. sprężyna

5. głębokościomierz

II - wyniki pomiarów

Lp.	Położenie zerowe	Położenie graniczne	Różnica położeń
1	45,53	38,16	7,37
2	44,61	40,06	4,55
3	44,78	38,73	6,05
4	45,17	38,98	6,19
5	44,72	38,16	6,56
6	44,27	38,04	6,23
7	44,31	37,69	6,62
8	45,21	38,74	6,47
9	45,09	39,17	5,92
10	45,07	38,77	6,30
Wartość średnia - parametr X			6,23

III - Obliczenie współczynnika tarcia:

Dane: X = 6,23 + 0,01 mm

R = 100 + 1,00 mm

L = 500+ 1,00 mm

r_a = 10 + 0,05 mm

r_b = 10 + 0,05 mm

Wyznaczenie błędu pomiarowego: :

du X (r_a * L + r_b * R + r_b *L ) - (R*X + L*X)* r_b

dR ( r_a*L + r_b*L + r_b *R)^{2 = 0,000535}

du X (r_a * L + r_b * R + r_b *L ) - (R*X + L*X)* (r_a + r_b)

dL ( r_a*L + r_b*L + r_b *R)^{2 = -} 0,000051

du - (R*X + L*X)* L

d r_a ( r_a*L + r_b*L + r_b *R)^{2 = - 0,015446}

du - (R*X + L*X)* (L * R)

d r_b ( r_a*L + r_b*L + r_b *R)^{2 = - 0,018536}

du (R + L ) ( r_a*L + r_b*L + r_b R)

dX ( r_a*L + r_b*L + r_b *R)^{2 = 0,054545}

^{= 0,000535 = R}

^{= - 0,000051 = L}

^{= - 0,000772 = r}

^{= - 0,000927 = r}

^{= 0,000545 = X}

u = 0,34 + 0,0015

IV- Wnioski

Według danych katalogowych współczynnik tarcia posuwistego brązu o żeliwo wynosi 0,21 co przy wykorzystaniu wzoru na współczynnik tarcia w czopach u = 1,57 u daje wartość 0.33. Wyznaczony w ćwiczeniu współczynnik tarcia u wynosi 0,34. Różnice w wielkości współczynników spowodowane są w głównej mierze z niedokładnego ustawienia położenia zerowego, a więc niedokładnego wyznaczenia parametru X. Błąd wynikający z niedokładności przyrządów pomiarowych wyznaczony metodą różniczki zupełnej wynosi 0,5% a więc ma dość mały wpływ na wynik pomiaru.

---