Temat: Badanie zależności momentu od prędkości obrotowej Nr ćwiczenia: 2

1. Wiadomości wstępne

Przekładniami mechanicznymi nazywamy mechanizmy służące do przenoszenia energii, co zazwyczaj połączone jest ze zmianą prędkości obrotowej i odpowiednią zmianą sił lub momentów, czasem również ze zmianą charakteru ruchu.

Przekładnie stanowią zespół napędowy znajdujący się pomiędzy silnikiem a maszyną roboczą. Potrzeba wprowadzenia przekładni podyktowana jest wymaganiami funkcjonalnymi, konstrukcyjnymi lub technologicznymi.

Bezpośrednie sprzężenie silnika z maszyną lub zespołem napędowym jest często utrudnione, gdyż często wymagane obroty i moment napędowy nie pokrywają się z optymalnymi obrotami silnika, natomiast regulacja obrotów silnika jest często niemożliwa lub nieekonomiczna.

Ze względu na budowę rozróżniamy przekładnie:

• pasowe

• łańcuchowe

• cierne

• zębate

Ze względu na ilość możliwych do uzyskania przełożeń, przekładnie dzielimy na:

• jednostopniowe

• wielostopniowe

Ze względu na wzajemne ustawienie wałów, na:

• równoległe

• kątowe

• wichrowate

Ze względu na wartość przełożenia, na:

• zwalniające, ze stosunkiem obrotów
  

• przyspieszające, ze stosunkiem obrotów
  

Najprostsza przekładnia mechaniczna składa się z dwóch kół:

• małe koło 1

• duże koło 2

• koło napędzające a (aktywne)

• koło napędzane b (bierne)

Przełożenie kinematyczne stanowi stosunek prędkości obrotowej wału napędzającego (n_a) do prędkości obrotowej wału napędzanego (n_b).

Posługiwanie się przełożeniem kinematycznym jest często niewygodne, ponadto o obciążalności i sprawności decyduje nie wartość przełożenia kinematycznego, ale wartość stosunku

z₁/z₂ lub D₂/D₁ gdzie z - ilość zębów D - średnica

Stosunek z₂/z₁ = i nazywamy przełożeniem geometrycznym. Wartość przełożenia geometrycznego stanowi cechę stałą przekładni mechanicznej, niezależną od kierunku napędu, od obciążenia i cech materiałowych. Jest ona zawsze dodatnia, większa lub równa jedności.

2. Schemat stanowiska

Model przekładni pasowo - zębatej

3. Obliczenia i tabela pomiarowa

Przełożenie przekładni pasowej	Obroty Wałka	Obroty wałka na wyjściu		Przełożenie całkowite		Moment obrotowy M0 dla:		Siła obw. P0 dla:
ip	n1	nc1	nc2	ic1	ic2	nc1	nc2	nc1	nc2
	obr/min	obr/ min	obr/ min			Nm	Nm	N	N
5,026 (1:5)	596,9	280 (263-oblicz.)	920 (937- oblicz.)	11,4 (1:11,4)	3,2 (1:3,2)

Obroty silnika n=3000 [obr/min]

Przełożenie przekładni pasowej redukcyjnej:

i_p=60mm/12mm=5

Obroty wałka:

n₁=3000:5,026=596,9 [obr/min]

Liczba zębów na kółkach zębatych:

z1=29; z2=64; z3=56; z4=36

Przełożenie przekładni zębatej redukcyjnej:

i₂₁=1/(28/64)=2,28 ( redukcja -1:2,28 )

Przełożenie przekładni zębatej multiplikacyjnej:

i₃₄=56/36=1,55 ( zwielokrotnienie - 1,55:1 )

Przełożenie całkowite dla przekładni: pasowa (redukc.)+przekładna zębata (redukc.):

i_c1=5,026*2,28=11,45 ( łącznie redukcja -1:11,45 )

Przełożenie całkowite dla przekładni: pasowa (redukc.)+przekładna zębata (multiplik.):

i_c2=1/(0,2*1,55)=3,2 ( łącznie redukcja -1:3,2 )

Obroty wyjściowe wałka:

n_c1=3000/11,4=263

n_c2=3000/3,2=937

Różnice między wartościami zmierzonymi a obliczonymi dla obrotów wyjść. wałka

wynikają z niemożności dokładnego określenia miejsca w którym pasek klinowy się porusza

oraz poślizgiem paska klinowego na wałkach (zwłaszcza na mniejszym).

Siła obwodowa P₀ dla n_c1:

P₀=

Siła obwodowa P₀ dla n_c2:

P₀=

Moment obrotowy M₀ dla n_c1:

M₀=

Moment obrotowy M₀ dla n_c1:

M₀=

---