AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Maszyny i urządzenia transportowe

Laboratorium nr II

„Wyznaczanie współczynnika sprzężenia

ciernego pomiędzy liną a wykładziną”

Grupa 3b

IMiR rok III A

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika sprzężenia ciernego pomiędzy liną, a wykładziną dla wykładzin kół linowych.

2. Schemat stanowiska.

W ćwiczeniu wykorzystano układ, w którego skład wchodzi:

1 – lina stalowa

2 – ruchomy wózek

3 – wykładzina

4 – układ pomiarowy

Lina stalowa (1) napięta w sztywnej ramie jest dociskana do próbki badanego materiału wykładziny (3) z siłą N za pomocą ruchomego wózka (2). Badana wykładzina (3) posiada rowek o promieniu (0,53÷0,55)·d liny (1). Wartość siły potrzebnej do wywołania oraz utrzymania zaistniałego poślizgu liny po wykładzinie jest rejestrowana przez układ pomiarowy (4).

3. Obliczenia

Wartości stałe i założenia:

- Średnica liny d=18 [mm]

- Długość próbki l_d=150 [mm]

- Odległość od osi obrotu do punktu przyłożenia obciążenia L₀=50 [mm]

- Moment pochodzący od ramy M_g=101864,8 [Nmm]

- Masa obciążnika m= 23,63 [kg] ( G=231,81[N])

- odległości X przyłożenia obciążenia Q

X1= 464 [mm]

X2= 755 [mm]

X3= 1046 [mm]

1. Obliczenia obciążenia Q liny i wykładziny:

$M_{g} + G \bullet X = Q \bullet L_{0\ }\ \rightarrow Q = \frac{M_{g} + G \bullet X}{L_{0\ }}$

Dla X1= 464 [mm]

$Q_{1} = \frac{M_{g} + G \bullet X1}{L_{0\ }} = \frac{101864,8 + 231,81 \bullet 464}{50} = 4188.49N$

Dla X2= 755 [mm]

$Q_{2} = \frac{M_{g} + G \bullet X2}{L_{0\ }} = \frac{101864,8 + 231,81 \bullet 755}{50} = 5537,63N$

Dla X3= 1046 [mm]

$Q_{3} = \frac{M_{g} + G \bullet X3}{L_{0\ }} = \frac{101864,8 + 231,81 \bullet 1046}{50} = 6886,76N$

1. Wyznaczenie współczynnika sprzężenia ciernego

Badania przeprowadzone na linie nie smarowanej, suchej, przeciwzwitej prawej w temperaturze + 40 .

Pomiary dokonane na ćwiczeniu :

Modar :

X1 : T₁=2322N, T₂=2294N, T₃=2132N T_śr=2249,3N

X2: T₁=2781N, T₂=2718N, T₃=2689N T_śr=2729,3N

X3: T₁=3420N, T₂=3504N, T₃=3417N T_śr=3447N

Bekolid:

X1 : T₁=1578N, T₂=1462N, T₃=1442N T_śr=1494N

X2: T₁=2113N, T₂=2071N, T₃=2025N T_śr=2069,7N

X3: T₁=2494N, T₂=2526N, T₃=2430N T_śr=2483,3N

Poliamid:

X1 : T₁=1046N, T₂=1069N, T₃=1039N T_śr=1051,3N

X2: T₁=1290N, T₂=1289N, T₃=1272N T_śr=1283,7N

X3: T₁=1560N, T₂=1449N, T₃=1502N T_śr=1503,7N

Pomiar II dla liny mokrej:

Modar :

X1 : T₁=1537N, T₂=1740N, T₃=1841N T_śr=1706N

X2: T₁=2327N, T₂=2366N, T₃=2358N T_śr=2350,3N

X3: T₁=3084N, T₂=3086N, T₃=3067N T_śr=3079N

Bekolid:

X1 : T₁=1397N, T₂=1424N, T₃=1399N T_śr=1406,7N

X2: T₁=1725N, T₂=1701N, T₃=1679N T_śr=1701,7N

X3: T₁=1995N, T₂=2007N, T₃=2064N T_śr=2022N

Poliamid:

X1 : T₁=971N, T₂=1035N, T₃=962N T_śr=989,3N

X2: T₁=1180N, T₂=1194N, T₃=1250N T_śr=1208,3N

X3: T₁=1494N, T₂=1502N, T₃=1468N T_śr=1488N

Temperatura 40^oC Wilgotność 40%	Materiał	Odległość przyłożenia obciążenia [mm]	suchy	wilgotny
			Tśr[N]	μśr[-]
	Modar	464	2249,3	0,537
		755	2729,3	0,493
		1046	3447	0,501
	Bekolid	464	1494	0,357
		755	2069,7	0,374
		1046	2483,3	0,361
	Poliamid	464	1051,3	0,251
		755	1283,7	0,232
		1046	1503,7	0,218

4. Wykresy

5. Wnioski.

Dzięki zestawieniu danych na wykresie mamy przejrzysty obraz na właściwości danych materiałów. W każdym przypadku wilgotny materiał miał mniejszy współczynnik tarcia. Materiały zachowywały się przewidywalnie podczas prowadzonych ćwiczeń. Po zestawieniu wszystkich materiałów, widzimy że przy suchej nawierzchni, największy współczynnik tarcia miał Modar, następnie, Bekolid i Poliamid. Tak samo zachowywały się po nawilżeniu powierzchni wodą. Dzięki temu możemy wywnioskować że najlepszym materiałem jest Modar, ponieważ przy suchej i wilgotnej powierzchni zachowuje wysoki współczynnik tarcia.