Вивчення механічних приводів їх основних парамерів

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

 

ВИВЧЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ПРИВОДІВ,

ЇХ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ

 

Мета роботи: Визначити місце, призначення і область застосування механічних передач в приводах машин і механізмів. Дати класифікацію найбільш поширених у техніці передач. Закріпити знання та навички по правилам виконання схем і умовним графічним позначенням елементів кінематики в схемах. Скласти кінематичні схеми за їх текстовим описом.

 

1 Порядок виконання роботи

- дати формулювання поняття "механічний привод"

- проставити позначення елементів на загальній структурній схемі механічного привода;

- дати формулювання поняття "механічна передача";

- дати класифікацію основних видів механічних передач, що вивчаються у курсі “Інженерна механіка (Деталі машин)”;

- проставити зображення умовних позначень елементів кінематичних схем згідно з ГОСТ 2.770-68;

- по опису конструктивних елементів передач виконати кінематичну схему привода;

- відповісти на контрольні запитання;

- зарахувати лабораторну роботу у викладача.

 

2 Завдання для самопідготовки

Під час підготовки до роботи з’ясувати призначення і область використання механічних силових передач, їх місце у приводах сучасних машин і механізмів, ознайомитись з класифікацією передач по їх основним ознакам. Вивчити основні правила побудови кінематичних схем, умовні позначення елементів механічних передач та деталей, що їх обслуговують, на схемах.

 

 

3 Загальні відомості про механічні передачі

Механізмом називають систему твердих тіл, призначену для перетворення руху одного або кількох тіл у необхідний рух інших тіл.

Машиною називають механізм або пристрій, що виконує механічний рух і застосовується для перетворення енергії, матеріалів або інформації з метою полегшення або заміни фізичної чи розумової праці людини і підвищення її продуктивності. У загальному випадку в машині можна виділити три складові частини: двигун, передачу і виконавчий елемент (знаряддя).

Механізми – знаряддя виконують специфічні для даної машини функції, які обумовлені технологічним процесом по призначенню машини (ріжуть, пресують, транспортують, тощо). Двигун перетворює енергію (електричну, теплову, гідравлічну та ін.) в механічний рух і для досягнення необхідних на виконавчому елементі за умовами роботи силових і кінематичних параметрів застосовують передачі.

Передача – механізм, що служить для передачі механічної енергії на деяку відстань, як правило зі зміненням силових та швидкісних параметрів, інколи з перетворенням видів і законів руху.

Приводом машини можна назвати сукупність двигуна і передачі, основне завдання якого одержання і передача до пристрою знаряддя певного виду механічного руху.

При передачі механічної енергії передачі можуть одночасно виконувати одну чи кілька таких функцій:

а) зниження (або ж підвищення) частоти обертання (кутової швидкості) від вала двигуна до вала виконавчого елемента (рисунок 1).

1.1.png

Обертаючий момент Т, Н⋅м, на будь-якому валі можна обчислити по потужності Р, кВт, частоті обертання n, хв-1, або ж кутовій швидкості:

T = 9550⋅Р/n; T = Р/ω.

Як видно, зниження частоти обертання приводить до підвищення обертаючого моменту, а підвищення частоти обертання - до зниження моменту.

Важливою характеристикою механічної передачі є її передаточне відношення U, обумовлене як відношення частот обертання n1 ведучого і n2 веденого валів або (без урахування ковзання в контакті), дуже часто, як відношення діаметрів d2, веденого і d1 ведучого елементів передачі:

U = n1/n2 = d2/d1.

При цьому U > 1. Отже, частота обертання веденого вала менша частоти обертання ведучого вала в передаточне число разів: n2 = n1/U.

б) зміна напрямку потоку потужності. Прикладом може служити зубчаста передача заднього моста автомобіля. Вісь обертання вала двигуна більшості автомобілів складає з віссю обертання коліс кут 90º. Для передачі механічної енергії між валами з осями, що пересікаються, застосовують конічну передачу, за допомогою якої крім зміни напрямку потоку потужності звичайно реалізують і зменшення частоти обертання з підвищенням моменту.

в) регулювання частоти веденого вала. Зі зміною частоти обертання змінюють і значення обертаючого моменту: меншій частоті відповідає більший момент. Для регулювання частоти обертання веденого вала застосовують коробки передач і варіатори. Коробки передач забезпечують ступінчасту зміну частоти обертання веденого вала в залежності від числа ступіней і включеній ступіні. Варіатори забезпечують безступінчасту в деякому діапазоні зміну частоти обертання веденого вала.

г) перетворення одного виду руху в інший(обертального в поступальний, рівномірного в переривчастий і т.і.).

д) реверсування руху (прямий й зворотний хід).

е) розподіл енергії двигуна між кількома виконавчими елементами машини.

Слід зауважити, що не зважаючи на широке різноманіття існуючих на даний час передач, кількість їх основних типів, тих, що вивчаються у курсі “Інженерна механіка (ДМ)” досить невелика. В загальній класифікації механічні передачі поділяють на передачі обертального і поступального руху.

Передачі обертального руху в свою чергу поділяють на: зачепленням, таких, що передають енергію за рахунок взаємного зачеплення зубів (зубчасті, зубчасто-гвинтові, черв’ячні, ланцюгові), передачі тертям – за рахунок зусиль тертя між поверхнями елементів передачі (фрикційні і пасові). Передачі ланцюгова і пасова утворюють окрему групу класифікації – передачі гнучким зв’язком.

До передач поступального руху відносять гвинтові передачі і передачі зубчасте колесо – рейка.

 

4 Оснащення робочого місця лабораторної роботи

- макетні і натурні зразки механічних передач;

- комп’ютер з програмним забезпеченням;

- файли з моделями умовних позначень;

- методичні вказівки по виконанню лабораторної роботи;

- ГОСТ 2.770-68 Умовні позначення кінематики в схемах;

- звіт з лабораторної роботи.

1.2.png

5 Методика проведення роботи

Ознайомлення з видами механічних передач, кінематичними схемами та умовними зображеннями їх елементів за Держстандартом.

Дати формулювання поняття «механічний привод», «механічна передача». Скластизагальну структурну схему механічного привода:

1.2.1.png

1.1tab.png

Для закріплення матеріалу виконати кінематичну схему привода, який складається з механічних передач.

 

6 Вимоги безпеки

Під час проведення роботи додержуватись правил загальної інструкції з охорони праці, наведених у розділі „Загальні вимоги безпеки“.

 

7 Контрольні питання

1 Поняття про механічний привод, призначення, область застосування.

2 Перерахуйте механічні передачі, які вивчаються у курсі “Інженерна механіка (Деталі машин)”.

3 В яких випадках найчастіше застосовують передачі гнучким зв’язком (пасові, ланцюгові)?

4З якою метою виконується кінематична схема привода?

5 Роль і призначення передач в механічному приводі.

 

8 Тестові завдання

1 Дати визначення поняття "механізм"

– система твердих тіл, призначена для перетворення руху одного або кількох тіл у необхідний рух інших тіл;

– частина машини, яку виготовляють без складальних операцій;

– пристрій, що застосовується для перетворення енергії, матеріалів або інформації з метою полегшення праці людини;

– механізм або пристрій, що виконує механічний рух і застосовується для перетворення енергії, матеріалів або інформації з метою полегшення або заміни фізичної чи розумової праці людини і підвищення її продуктивності.

 

2 Вказати об’єкти, що відносяться до механічних передач

– зубчасті передачі;                – вали та осі;

– підшипники;                        – муфти.

 

3 Вказати деталі, що обслуговують обертальний рух

– вали та осі;                           – зубчасті передачі;

– передачі гвинт-гайка;         – пасові передачі.

 

4 Вкажіть функцію механічної передачі

– змінення частоти обертання вала;

– з'єднання валів;

– зниження коефіцієнта тертя;

– збільшення ккд привода.

 

5 Редукторами називаються...

– механізми, що містять закриті передачі, які знижують частоту обертання;

– механізми, що містять закриті передачі, які збільшують частоту обертання;

– механізми, що містять закриті передачі, які регулюють частоту обертання;

– механізми, що приводять в дію робочий орган.

 

6 Яку передачу застосовують для передачі руху на значну відстань?

– пасову;          – циліндричну;        

– конічну;        – черв’ячну.

 

7 З якою метою використовуються умовні позначення елементів кінематики в схемах?

– для спрощення зображення елементів привода;

– для змоги регулювання швидкості робочого органа;

– для визначення передаточного числа передачі;

– для визначення потужності привода.

 

8 Яка передача передає рух безпосереднім контактом?

– циліндрична;           – пасова;       

– ланцюгова;               – будь-яка.

 

9 Вкажіть передачу, яка працює за рахунок сил тертя

– пасова;          – ланцюгова;

– рейкова;        – зубчаста.

 

10 Вкажіть передачу поступального руху

– рейкова;        – пасова;       

– черв’ячна;     – зубчаста.