Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Katedra Transportu Linowego

Maszyny i Urządzenia Transportowe

Laboratorium

Tytuł: Sprzężenie cierne w napędach linowych

Wykonali: Jarosław Kurzeja Kamil Kozioł Arkadiusz Kubik Marcin Krzeszowiec Jakub Korzeń		Rok III, Grupa 4A Rok akad. 2010/2011 Data: 14 stycznia 2011

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było wyznaczenie statycznego współczynnika tarcia między liną i okładzinami. Zbadane zostały okładziny wykonane z trzech różnych materiałów: modaru, becolitu oraz poliamidu w skojarzeniu z liną stalową przeciwzwitą, odtłuszczoną i niesmarowaną. Pomiarów dokonano w temperaturze otoczenia (ok 20 ⁰C) przy wilgotności około 40 %.

Schemat i opis stanowiska

1 – lina stalowa

2 – ruchomy wózek

3 – wykładzina

4 – układ pomiarowy

Tabela pomiarów

	Modar	Becolit	Poliamid
xi	T[N]	Tśr[N]	T [N]
x1	2163 2132 2191	2162	1739 1637 1645
x2	2751 2663 2793	2736	2060 2086 2138
x3	3531 3504 3608	3548	2740 2650 2746

Obliczenia

Współczynnik tarcia μ obliczamy ze wzoru:

$$\mu = \frac{T}{N}$$

gdzie: T – siła tarcia uzyskana z pomiaru; N – siła docisku liny do wykładziny

Nacisk liny na wykładzinę obliczamy ze wzoru:

$$p = \frac{N}{d*L}$$

gdzie: N – siła docisku liny do wykładziny

d – średnica liny

L –długość elementu wykładziny

Siłę docisku liny do wykładziny obliczamy ze wzoru:

$$N = \frac{Mg + G*x_{i}}{L_{o}}$$

gdzie: Mg= 101 864,8 [N*mm]

L_o=50 [mm]

L=150 [mm] – długośc okładziny

d=18 [mm]

G=24,58*9,81=241,13 [N] – obciążenie

x₁=446 [mm] – ramię działania obciążenia

x₂=697 [mm]

x₃=977 [mm]

zatem dla modaru przy ramieniu działania obciążenia x₁ współczynnik tarcia wynosi:

$$N = \frac{101864,8 + 24,58*9,81*446}{50} = 4188,18\ N$$

$$\mu = \frac{T_{sr}}{N} = \frac{2162}{4188,18} = 0,52$$

$$p = \frac{4188,18}{18*150} = 1,55\text{\ MPa}$$

pozostałe wyniki obliczeń zestawiono w tabeli:

	Modar	Becolit	Poliamid
xi	Tśr	N	p
	[N]	[N]	[MPa]
x1	2162	4188,18	1,55
x2	2736	5398,65	2,00
x3	3548	6748,98	2,50

Wnioski

Pomiary wykazały, że w warunkach, w jakich zostały wykonane pomiary najlepszym współczynnikiem tarcia statycznego w skojarzeniu z liną stalową charakteryzuje się wykładzina z modaru. Niższym o około 0,1 współczynnikiem wykazuje się becolit, a najniższym z badanych materiałów – poliamid. Wszystkie badane materiały wykazują stałą wartość współczynnika bez względu na obciążenie. Rozrzut w każdym przypadku wynosi nie więcej niż 0,02 co potwierdza poprawność wykonanych pomiarów. Minimalne odchyłki współczynnika tarcia można tłumaczyć niedokładnością w poziomowaniu ramienia działania obciążenia czy też błędami urządzeń pomiarowych.