Общие и теоретические сведения

Механизмы с гибкой связью применяют в приборах для передачи и преобразования вращательного движения при значительных межцентровых расстояниях. Несколько реже эти механизмы используют для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Основными элементами рассматриваемых механизмов являются ремни различной конфигурации и из различных материалов; стальные ленты и ленты плетёные из проволоки, связывающие жесткие звенья (шкивы) друг с другом. Движение преобразуется за счет сил фрикционного сцепления. Натяжение гибкого звена производиться за счет предварительного натяжения или за счет применения специального натяжного устройства. Теоретически передаточное отношение передачи   u   определяются по формуле

.

В реальных механизмах из-за скольжение ремня по шкивам:

    . ,                                                 (1)

где  – угловые и окружные скорости на ведомом и ведущем шкивах;  – диаметры ведущего и ведомого шкивов; – коэффициент скольжения.

Величина КПД передачи определяется по формуле

                                  ,                                                         (2)

где   Тпс – момент на ведомом шкиве, Н.м; Т_Д – момент на ведущем шкиве, Н.м;   n ₁ и n ₂ – соответственно частота вращение ведомого и ведущего щкива,

об/мин:      ; .

Здесь N₁, N₂ – число импульсов по счетчику ведомого и ведущего шкива, об/мин;     t – время измерения, мин.

 

Работа выполняется на лабораторной установке, показанной на рис.1.

Принцип работы нагрузочного устройства данной установки основан на свойстве намагниченной среды оказывать сопротивление перемещению в ней ферромагнитных тел. В качестве намагничиваемой среды применена жидкостная смесь минерального масла и железного порошка. Тормозное устройства состоит ротора и статора. Статор порошкового тормоза снабжен обмоткой, ротор имеет вид вращающегося полого железного цилиндра. Внутренняя полость между статором и ротором заполнена специальным порошком, пропитанным маслом. При прохождении электрического тока через обмотку статора происходит намагничивание порошка,  в результате чего появляется сцепление порошка со статором и ротором. Статор тормозит ротор, создавая момент нагрузки на выходном валу редуктора. Этот момент возрастает с увеличением силы тока в обмотке статора. Сила тока регулируется кнопкой "нагрузка".

Рис.1. Лабораторная установка

 

Основные элементы лабораторной установки: электродвигатель 20, передача с гибкой связью, состоящего из ведущего шкива 18, ведомого шкива 12, ремня 17, нагрузочного устройства тормозного типа 8. Угол поворота статора ограничен плоской пружиной 22 и рычагом 21. Момент на валу электродвигателя определяется по деформации пружины и фиксируется индикатором 23. Узел ведомого шкива 12 установлен на подшипниках в кронштейне 7, который может поворачиваться вокруг горизонтальной оси и с помощью прикрепленного к нему рычага с грузом 13 обеспечивать заданное натяжение ремня 17. Величина межосевого расстояния изменяется перемещением ползуна 16 и вращением винта 14. Фиксируется положение ползуна винтом 15. Нагрузочное устройство 8 представляет магнитный порошковый тормоз, он имеет балансовую подвеску и позволяет определить тормозной момент Т_пс с помощью плоской пружины 4, индикатора 5, рычагов 6 и 9, груза 10. Число оборотов ведомого и ведущего шкивов определяется по счетчикам.

Порядок выполнения работы

1. Не подключая установку к сети, произвести тарировку индикаторов 23 и 5. Для этого груз на рычаге тарировочного приспособления и стрелку по шкале индикатора следует установить на нуль. Передвигая груз по рычагу, фиксируют показание индикаторов. Цена деление индикаторов определяется как среднее значение для нескольких замеров (3...5 замеров) из выражения:

,

где G – вес груза, Н; п – количество измерений; L – расстояние положения груза, мм; А _i – показание по шкале индикатора, делений.

2. Снять тарировочное приспособление и установить индикаторы на
нуль.

3. Подключить установку к сети, включить электродвигатель. С помощью
резисторов установить число оборотов двигателя и величину тормозного
момента нагрузочного устройства.

4.По показаниям индикаторов 23 и 5 определить величины моментов Т_Д и Т_ПС.

4. Одновременно по секундомеру, счетчиком оборотов ведущего и
ведомого шкивов измерить три раза число оборотов валов в течение минуты и
определить среднее значение.

5.Отключить установку от сети.

6. По формулам (1), (2) определить коэффициент проскальзывание, КПД
передачи и построить график их изменения от натяжение ремня, то есть
и .

7. Вычертить кинематическую схему передачи с гибкой связью.

8. Отчёт о выполненной работе представить по стандартной форме.

 

Контрольные вопросы

 

1.Основные преимущества и недостатки передач с гибкой связью.

2. Пределы применимости ремённых передач в машиностроительных конструкциях.

3. Какие напряжения возникают в ремне при полной рабочей нагрузке?

4. Что такое коэффициент проскальзывания в ремённой передаче и как его определить?

5. Как провести тарировку индикаторов?

  6. Как определить КПД передачи?

 

 

Лабораторная работа 10