Исследование КПД редуктора при различных режимах нагружения.
Для изучения работы редуктора используется прибор марки ДП3М. Он состоит из следующих основных узлов (рис. 1): испытуемого редуктора 5, электродвигателя 3 с электронным тахометром 1, нагрузочного устройства 6, устройства для замера моментов 8, 9. Все узлы смонтированы на одном основании 7.
Корпус электродвигателя шарнирно закреплен в двух опорах 2 так, что ось вращения вала электродвигателя совпадает с осью поворота корпуса. Фиксация корпуса электродвигателя от кругового вращения осуществляется плоской пружиной 4.
Редуктор состоит из шести одинаковых прямозубых цилиндрических передач с передаточным числом 1,71 (рис. 2). Блок зубчатых колес 19 установлен на неподвижной оси 20 на шарикоподшипниковой опоре. Конструкция блоков 16, 17, 18 аналогична блоку 19. Передача крутящего момента от колеса 22 к валу 21 осуществляется через шпонку.
Нагрузочное устройство представляет собой магнитный порошковый тормоз, принцип действия которого основан на свойстве намагниченной среды оказывать сопротивление перемещению в ней ферромагнитных тел. В качестве намагничиваемой среды применена жидкая смесь минерального масла и стального порошка.
Измерительные устройства крутящего и тормозного моментов состоят из плоских пружин, создающих реактивные моменты соответственно для электродвигателя и нагрузочного устройства. На плоских пружинах наклеены тензодатчики, соединенные с усилителем.
На лицевой части основания прибора расположена панель управления: кнопка включения питания прибора «Сеть» 11; кнопка включения питания цепи возбуждения нагрузочного устройства «Нагрузка» 13; кнопка включения электродвигателя «Двигатель» 10; ручка регулирования частоты вращения электродвигателя «Регулирование скорости» 12; ручка регулирования тока возбуждения нагрузочного устройства 14; три амперметра 8, 9, 15 для измерения соответственно частоты n, момента М1 момента М2.
Рис. 2. Испытываемый редуктор
Техническая характеристика прибора ДП3М:
Передаточное число редуктора
Видео:Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать
Максимальная частота вращения электродвигателя, мин -1
Максимальный момент на валу электродвигателя, Нм
Максимальный момент, создаваемый нагрузочным устройством, Нм
Цена деления прибора, регистрирующего момент М1, Нм/мка
Цена деления прибора, регистрирующего момент М2, Нм/мка
Цена деления прибора, регистрирующего частоту вращения, мин -1 /мка
Определение КПД редуктора основано на одновременном измерении моментов на входном и выходном валах редуктора при установившемся значении частоты вращения. При этом расчет КПД редуктора производится по формуле:
где М2 – момент, создаваемый нагрузочным устройством, Нм; М1 – момент, развиваемый электродвигателем, Нм; u – передаточное число редуктора.
4. Порядок выполнения работы
На первом этапе при заданной постоянной частоте вращения электродвигателя производится исследование КПД редуктора в зависимости от момента, создаваемого нагрузочным устройством.
Сначала включается электропривод и ручкой регулировки скорости устанавливается заданная частота вращения. Ручка регулировки тока возбуждения нагрузочного устройства устанавливается в нулевое положение. Включается цепь питания возбуждения. Плавным поворотом ручки регулировки возбуждения задается первое из заданных значений момента нагрузки на валу редуктора. Ручкой регулировки скорости поддерживается заданная частота вращения. По микроамперметрам 8, 9 (рис. 1) фиксируются моменты на валу двигателя и нагрузочного устройства. Дальнейшей регулировкой тока возбуждения увеличивают момент нагрузки до следующей заданной величины. Поддерживая частоту вращения неизменной, определяют следующие значения М1 и М2.
Читайте также: Как долго менять масло в редукторе
Результаты эксперимента заносятся в таблицу 1, и строится график зависимости = f(M2) при n = const (рис. 4).
На втором этапе при заданном постоянном моменте нагрузки M2 исследуется КПД редуктора в зависимости от частоты вращения электродвигателя.
Видео:Определение КПД цилиндрического редуктораСкачать
Включается цепь питания возбуждения и ручкой регулировки тока возбуждения устанавливается заданное значение момента на выходном валу редуктора. Ручкой регулировки скорости устанавливается ряд частот вращения (от минимальной до максимальной). Для каждого скоростного режима поддерживается неизменный момент нагрузки M2, по микроамперметру 8 (рис. 1) фиксируется момент на валу двигателя М1.
Результаты эксперимента заносятся в таблицу 2, и строится график зависимости = f(n) при M2 = const (рис. 4).
Объясняется, из чего складываются потери мощности в зубчатой передаче и как определяется КПД многоступенчатого редуктора.
Перечисляются условия, позволяющие повысить КПД редуктора. Дается теоретическое обоснование полученных графиков = f(M2); = f(n).
Подготовить титульный лист (см. образец на стр. 4).
Изобразить кинематическую схему редуктора.
Подготовить и заполнить табл. 1.
Результаты исследования КПД редуктора в зависимости
от момента, создаваемого нагрузочным устройством
Частота вращения эл. двигателя n , мин -1
Момент на выходном валу редуктора М2 , Нм
Показание микроамперметра, регистрирующего момент М2 , в делениях
Показание микроамперметра, регистрирующего момент М1 , в делениях
Момент на входном валу редуктора М1 , Нм
Видео:Детали машин. КПД редуктора. lcontent.ruСкачать
Чем определяется кпд редуктора
Исследование коэффициента полезного действия зубчатого редуктора
— Аналитическое определение коэффициента полезного действия (КПД) зубчатого редуктора.
— Экспериментальное определение КПД зубчатого редуктора.
— Сравнение и анализ полученных результатов.
2. Теоретические положения
Энергия, подводимая к механизму в виде работы А Д движущих сил и моментов за цикл установившегося режима, расходуется на совершение полезной работы А ПС т.е. работы сил и моментов полезного сопротивления, а также на совершение работы А Т , связанной с преодолением сил трения в кинематических парах и сил сопротивления среды: А Д = А ПС + А Т . Значения А ПС и А Т подставляются в это и последующие уравнения по абсолютной величине. Механическим коэффициентом полезного действия называется отношение
Читайте также: Запчасти для квадроциклов стелс задний редуктор
Таким образом, КПД показывает, какая доля механической энергии, подведенной к машине, полезно расходуется на совершение той работы, для которой машина создана, т.е. является важной характеристикой механизма машин. Так как потери на трение неизбежны, то всегда η . В уравнении (1) вместо работ А Д и А ПС , совершаемых за цикл, можно подставлять средние за цикл значения соответствующих мощностей:
Редуктор — это зубчатый (в т.ч. червячный) механизм, предназначенный для уменьшения угловой скорости выходного вала по отношению к входному.
Отношение угловой скорости на входе ω 1 к угловой скорости на выходе ω 2 называют передаточным отношением редуктора :
Для редуктора уравнение (2) принимает вид
Здесь Т2 и Т1 – средние значения вращающих моментов на выходном (момент сил сопротивления) и входном (момент движущих сил) валах редуктора.
Экспериментальное определение КПД основано на измерении значений Т2 и Т1 и расчете η по формуле (4).
Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать
При исследовании КПД редуктора факторами, т.е. параметрами системы которые оказывают влияние на измеряемую величину и могут целенаправленно изменяться в процессе эксперимента, являются момент сопротивления Т2 на выходном валу и частота вращения входного вала редуктора n 1 .
Основным путем повышения КПД редукторов является уменьшение потерь мощности, как-то: использование более современных систем смазки, исключающих потери на перемешивание и разбрызгивание масла; установка гидродинамических подшипников; проектирование редукторов с наиболее оптимальными параметрами передачи.
КПД всей установки определяется из выражения
где η p – КПД зубчатого редуктора;
η оэ – КПД опор электродвигателя, η оэ =0,99 ;
η от – КПД опор тормоза, η от =0,98 .
Общий КПД зубчатого многоступенчатого редуктора определяется по формуле:
где η зац – КПД зубчатого зацепления при среднем качестве изготовления при периодической смазке, η зац =0,95 — 0,96 ;
η под – КПД пары подшипников зависит от конструкции их, качества сборки, способа нагружения и приближенно принимается η под =0,995 (для пары подшипников качения) и η под =0,99 (для пары подшипников скольжения);
Читайте также: Редуктор для пропана назначение
η см – КПД, учитывающий потери на разбрызгивание и перемешивание масла приближенно принимается η см = 0,96;
n – число пар зубчатых колес.
3. Описание объекта исследования, приборов и инструментов
Данная лабораторная работа выполняется на установке ДП-3А, позволяющей экспериментально определить КПД зубчатого редуктора. Установка ДП-3А (рисунок 1) смонтирована на литом металлическом основании 2 и состоит из узла электродвигателя 3 (источник механической энергии) с тахометром 5, нагрузочного устройства 11 (потребитель энергии), испытуемого редуктора 8 и упругих муфт 9.
Видео:Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать
Рис.1. Принципиальная схема установки ДП-3А
Нагрузочное устройство 11 представляет собой магнитный порошковый тормоз, имитирующий рабочую нагрузку редуктора. Статор нагрузочного устройства представляет собой электромагнит, в магнитный зазор которого помещен полый цилиндр с валиком (ротор нагрузочного устройства). Внутренняя полость нагрузочного устройства заполнена массой, представляющей собой смесь карбонильного порошка с минеральным маслом.
Два регулятора: потенциометры 15 и 18 позволяют регулировать частоту вращения вала электродвигателя и величину тормозного момента нагрузочного устройства соответственно. Частоту вращения контролируют с помощью тахометра 5.
Величины вращающих моментов на валах электродвигателя и тормоза определяют посредством устройств, включающих в себя плоскую пружину 6 и индикаторы часового типа 7, 12. Опоры 1 и 10 на подшипниках качения обеспечивают возможность поворота статора и ротора (и у двигателя, и у тормоза) относительно основания.
Таким образом, при подаче электрического тока (включить тумблер 14, загорается сигнальная лампа 16) в обмотку статора электродвигателя 3 ротор получает момент вращения, а статор – реактивный момент, равный моменту вращения и направленный в противоположную сторону. При этом статор под действием реактивного момента отклоняется (балансирный электродвигатель) от первоначального положения в зависимости от величины тормозного момента на ведомом валу редуктора T 2 . Эти угловые перемещения корпуса статора электродвигателя измеряют числом делений П1, на которое отклоняется стрелка индикатора 7.
Соответственно при подаче электрического тока (включить тумблер 17) в обмотку электромагнита магнитная смесь оказывает сопротивление вращению ротора, т.е. создает тормозной момент на выходном валу редуктора, регистрируемый аналогичным устройством (индикатор 12), показывающим величину деформации (число делений П2) .
Пружины измерительных приборов предварительно тарируют. Их деформации пропорциональны величинам вращающих моментов на валу электродвигателя Т1 и выходном валу редуктора T 2 , т.е. величинам момента сил движущих и момента сил сопротивления (тормозного).
Редуктор 8 состоит из шести одинаковых пар зубчатых колес, установленных на шарикоподшипниковых опорах в корпусе.
Кинематическая схема установки ДП 3А представлена на рисунке 2, а основные параметры установки приведены в таблице 1.
Таблица 1. Техническая характеристика установки
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
💥 Видео
Как вычислить передаточное число редуктораСкачать
Кратко о передаточном числе в зубчатой передаче.Скачать
6.2 Кинематический расчет приводаСкачать
Как рассчитать передаточное число (отношение) зубчатого редуктораСкачать
Ременная передача. Урок №3Скачать
Как определить передаточное число редуктора?Скачать
Редуктор 1:6 - 1:8,25 для Nema 17 (ч.1)Скачать
Кинематический и силовой расчёт привода (общая методика расчёта). Ч.1Скачать
Как узнать передаточное число редуктора?Скачать
5 режимов работы планетарной передачи дифференциального механизмаСкачать
Как определить передаточное число моста без разборки #ЕвгенийПермяков_КСКСкачать
Определение передаточного числа червячной пары Подольск_ПриводСкачать
Передаточное число шестерен. Паразитные шестерниСкачать
Лабораторная работа №8, 9. Исследование конструкций волновых редукторов. Определение КПД.Скачать
Легко! Узнать передаточное число редуктора, без вскрытия!!Скачать
