б)характеристика динамометра.

 

 

7

 

5 4 6

3

1 2

8 9 10 11

 

в)

 

Рис.12.Принципова схема тарувальної установки:

1-рукоятка гвинта; 2-гвинт; 3-динамограф; 4-велика противага; 5-знімна частина противаги; 6-важіль; 7-тяга; 8-мала противага; 9-повзун; 10-важіль; 11-терезотримач.

Існують два способи тарування динамографа, які широко використовують на практиці: статичний і динамічний.

Для статичного тарування динамографа використовують статичну тарувальну установку (рис.12г).

 

4.Послідовність виконання лабораторної роботи

4.1.Встановити тяговий електричний динамограф на тарувальній установці.

4.2.З’єднати динамограф електричними кабелями з пультом управління підсилювача, а останній підключити до осцилографа.

4.3.Увімкнути живлення і прогріти змонтовану систему.

4.4.За допомогою тарувальної установки послідовно дати зовнішнє навантаження динамографу Q₁, Q₂,…Q_n. У кожне навантаження включати попередні навантаження. Навантаження Q_і і відповідні деформації пружини динамографа У_і записати в табл.11. В такій же послідовності зняти навантаження з динамографа і отримані дані записати в цю ж таблицю. Дослід повторити три рази.

Середні значення показів осцилографа У_і.ср визначити за формулою:

У_і.ср = , (2)

де У_і і У_і^/- значення показів осцилографа (відхилення світлового променя) при навантаженні та розвантаженні динамографа;

n’- загальна кількість повторень послідовних навантажень і розвантажень.

Таблиця 11

Результати дослідів

Навантаження Qi,Н	Покази осцилог-рафа,мм	Середнє значення показів осци-лографа Уср,мм	Масштаб окремих вимірів і,Н/мм	Відхилення від се-реднього значення, мм.	Квадратичне відхилення,мм
при наван-таженні	при розван-таженні
У1	У2	У3	У1/	У2/	У3/
……

4.5.Після отримання даних побудувати ступінчасту діаграму (рис.12а). Ординати У_і цієї діаграми характеризують масштаб _і динамографа, які відповідають навантаженню Q_1. Інтервали по осі абсцис довільні. Ступінчаста діаграма дозволяє судити про якість пружини динамографа за залишковою її деформацією У.

4.6.Обробити результати проведених досліджень.

4.6.1.Середнє значення масштабу _{с р.}

_ср= . (3)

4.6.2.Найбільші відхилення від середньої величини масштабу _і.

_і= _ср- _і. (4)

4.6.3.Середньоквадратична похибка окремих вимірювань (похибка приладу).

m= . (5)

4.6.4.Межі коливань фактичного значення масштабу відносно середньої арифметичної величини М (похибка досліду):

М= . (6)

4.7.Перевірити правильність кожної виміряної величини масштабу динамографа _і за умовою:

_ср + m > _і> _ср – m. (7)

Якщо окремі величини _і не відповідають цій умові, їх вибраковують, а для тих, які залишились знову підраховують m і М. Такий розрахунок і вибракування окремих результатів дослідів проводять до тих пір, поки всі результати дослідів, що залишились, не будуть задовільняти вищезазначеної умови.

4.8.Дійсну величину масштабу _д записати в наступному вигляді:

_д= _ср М. (8)

4.9.Згідно з отриманими даними побудувати графік (рис.12,б)

4.10.Результати дослідів записати в табл.12.

Таблиця 12

Результати дослідів

Тип динамо-метра	Середнє значення масштабу ср, Н/мм	Середньоквад-ратична похиб-ка , Н/мм	Похибка досліду М,Н/мм

5.Зміст звіту

5.1.Зміст лабораторної роботи.

5.2.Схему приладу.

5.3.Формули і необхідні розрахунки.

5.4.Таблиці 13 і 14,графіки 12а,б.

5.5.Висновки про отримані результати.

 

Питання для самоконтролю

1.Для чого застосовують динамометри?

2.Які види динамографів ви знаєте?

3.На чому базується принцип роботи тягового електричного динамографа?

4.Для чого проводять тарування електричних динамографів?

5.Що таке мсштаб динамографа?

Лабораторна робота №7

 

ВИЗНАЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ РУЙНУВАННЯ ЗЕРНА

1. Мета роботи. Експериментальне визначення умов руйнування зернових матеріалів.

Тривалість заняття - 2 год.

 

2. 3міст роботи - визначити енергії руйнування матеріалів (згідно з завданням).

 

3. Обладнання, матеріали та інструменти. Прилад для визначення енергії руйнування зернових матеріалів, досліджуваний матеріал, транспортир.

 

Місце проведення заняття - кафедра с.-г. машин, аудиторія №38.

 

Загальні відомості

При виконанні сільськогосподарськими машинами технологічних процесів з обробітку, переробки та видозмінення матеріалів часто має місце деформація зсуву та руйнування, тобто переміщення будь-яких елементів матеріалу відносно сусідніх елементів та розколювання їх на шматки. Такі зміни відбуваються під дією ударних та дотичних напруг. Коли енергія удару досягнуть певної критичної величини, матеріал буде розколотий (зруйнований).

Енергію руйнування рослинних матеріалів можна визначити дослідним шляхом за допомогою приладу копрового типу.

Прилад (рис.8) складається з станини 1, яка встановлюється на горизонтальній площині, підставки 2 (кріпиться до станини), в якій кріплять колбу 3, що виконує функцію направляючої для тягарця 5, на стінці колби також наклеєна мірна лінійка 4, досліджуваний зразок зернового матеріалу 10 встановлюється на дні підставки 2. Тягарець 5 кріпиться, у підвішеному стані, з допомогою линви 6 через поліпласт у котушці з фіксатором 8. Всі складові елементи приладу закріплені у штативі 9.

Енергію руйнування зернових матеріалів визначають з допомогою тягарця, положення якого періодично змінюють по висоті. У кожному випадку ударного руйнування, частина потенціальної енергії тягарця витрачається на виконання роботи руйнування (деформації) зернового матеріалу, а також на подолання тертя між тертьовими поверхнями направляючої колби.

У нашому випадку приймаємо, що робота, яка витрачається на подолання сил тертя є настільки малою порівняно з роботою удару, що ми нею нехтуємо.

На копр, який використаний у нашій роботі діють дві сили: вага тягарця і сила тертя линви у котушці (її значення настільки мале, що в подальших розрахунках не враховується). Внаслідок удару тягарця по зерну відбувається його руйнування, наше завдання визначити роботу удару (енергію руйнування зерна).

Відповідно до закону збереження енергії, повна енергія копра рівна:

 

 

Рис.8. Стенд для дослідження міцності та початку дроблення насіннєвих матеріалів.

1 - станина; 2 - підставка; 3 - колба; 4- лінійка;

5 - тягарець; 6 - линва; 7 - поліспаст;8 - катушка із фіксатором;

9 - штатив; 10 - дослідний матерял.

 

Потенційна енергія mgh початкового положення копра переходить у кінетичну енергію . Проходячи нижню точку, тягарець має кінетичну енергію , яка будемо вважати повністю витрачається на виконання роботи руйнування:

 

або

 

Робота, що затрачається на руйнування рівна зміні енергії, її можна записати:

 

 

де - зміна енергії;

- сила руйнування, Н;

- шлях, на якому відбулося різання (шлях руйнування відповідає товщині зернини), мм. У нашому випадку ,отже ми маємо право записати:

А - висота встановлення тягарця, мм;

т - маса тягарця, підбирається в залежності від виду матеріалу, г;

h – висота встановлення тягарця, мм.

 

Це і є остаточна формула розрахунку сили різання рослинного матеріалу.

 

4. Порядок виконання лабораторної роботи

4.1. У підставці закріпити досліджуваний с.-г. матеріал.

4.2. Встановити на штанзі копра на певній висоті тягарець.

4.3. Відпустити тягарець і прослідкувати процес удару.

4.4. Висоту h встановлення тягарця збільшуємо до тих пір, поки руйнування рослинного матеріалу не буде відбуватись повністю.

4.5. Підбираємо в тій же послідовності масу тягарця т для різних висот його встановлення.

4.6. На основі отриманих значень визначити зусилля та енергію руйнування:

де т - маса тягарця, кг;

h – висота встановлення тягарця, мм.

g - прискорення вільного падіння, м/с².

4.7. Підрахувати середньоквадратичну величину похибки вимірювань - т (похибка приладу):

 

 

де - відхилення від середньої величини енергії удару.

 

 

де п - кількість повторностей.

4.8. Підрахувати межі коливань дійсного значення енергії удару відносно середньоарифметичної величини - М (похибка досліду):

 

 

4.9. Отримані результати записуємо в табл.6

Таблиця 6

Значення зусилля різання

Кількість дослідів, N	Висота центра, l, м	Енергія удару, R, Дж
…
п

 

4.10.Перевіряємо достовірність кожної виміряної величини за умовою:

 

 

Якщо значення окремих величин R не відповідають цій умові, їх вибраковують, а для даних, що залишились знову підраховують т.

Такий розрахунок і вибракування окремих результатів дослідів проводять до тих пір, поки всі результати дослідів не будуть задовільняти умову.

Результати записати у вигляді:

4.11. Результати дослідів записуємо в табл.7.

Таблиця 7

Результати досліджень

Кількість повторень, п	Середнє значення, Rcp	Похибка приладу, т	Похибка досліду, М

Досліджуваний матеріал: 1.________________________

2.________________________

 

5. Зміст звіту

5.1. Зміст лабораторної роботи.

5.2. Схема приладу.

5.3. Формули і необхідні розрахунки.

5.4. Таблиці 9 і 10,

5.5. Висновки про отримані результати.

 

Питання для самоконтролю

1. Що таке міцність с.-г. матеріалу?

2. Від чого залежить міцність матеріалів?

3. Як можна визначити зусилля руйнування?

4. Будова та принцип роботи приладу для визначення енергії руйнування.

 

Бібліографічний список

1.Хайліс Г.А., Горбовий А.Ф. Механіко-технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів.- Луцьк: 1998,- 268с.

2.Рибарук В.Я., Ріпка І.І. Сільськогосподарські машини: Практикум з розрахунку і досліджень робочих процесів.- Львів 1998,- 263с.