1 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CONG TRƯỢT BỘ TRUYỀN ĐAI Người biên soạn Nguyễn Hữu Lộc I Mục tiêu thí nghiệm Khảo sát hiện tượng trượt trong bộ truyền đai Hệ số trượt tương đối và thí nghiệm xác[.]
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CONG TRƯỢT BỘ TRUYỀN ĐAI Người biên soạn: Nguyễn Hữu Lộc I Mục tiêu thí nghiệm - Khảo sát tượng trượt truyền đai - Hệ số trượt tương đối thí nghiệm xác định hệ số trượt, - Xác định lực căng đai ban đầu - Vẽ đường cong trượt theo tải II Các quy tắc kỹ thuật an toàn Sinh viên tuân thủ yêu cầu an tồn phịng thí nghiệm III Cơ sở lý thuyết Hiện tượng trượt Dưới tác dụng lực, có dạng trượt đai bánh đai: trượt hình học, trượt đàn hồi trượt trơn Trượt hình học xảy truyền đai chưa làm việc tác dụng lực căng ban đầu Fo đai bánh đai sinh lực ma sát, đai bị giãn dài trượt bánh đai Khi làm việc, theo kết thực nghiệm Jucovski, xảy tượng trượt đàn hồi trượt trơn Trượt đàn hồi xảy với giá trị tải trọng Ft tác động lên truyền Trượt trơn xảy tải Khi đai làm việc, lực căng ban đầu Fo tăng lên thành F1 nhánh căng giảm xuống thành F2 nhánh chùng Như thế, bánh dẫn đai vào tiếp xúc với bánh đai điểm A (H.1) với lực căng F1 tương ứng đai bị biến dạng 1 rời khỏi bánh đai B với lực căng F2 tương ứng đai bị biến dạng 2 Vì F1 > F2 1 > 2, tức vào tiếp xúc với bánh dẫn đai bị co lại, bị trượt bánh đai chuyển động chậm bánh đai T A Hình Trượt đàn hồi [1] Trên bánh bị dẫn ngược lại: đai vào tiếp xúc điểm C với lực căng F2 rời khỏi đai D với lực căng F1 Do đó, chuyển động từ C đến D đai bị giãn ra, trượt bánh đai chuyển động nhanh bánh bị dẫn Hiện tượng trượt biến dạng đàn hồi đai, tác dụng lực căng khác nhau, gọi trượt đàn hồi, chất dây đai nên ta khắc phục Trượt đàn hồi nhiều chênh lệch lực căng F1 – F2 = Ft lớn Tuy nhiên, trượt đàn hồi không xảy tồn cung ơm AB CD mà xảy cung nhỏ IB KD, gọi cung trượt Các cung AI CK lại gọi cung tĩnh Trên cung AI CK, đai vào tiếp xúc với bánh đai, thay đổi lực căng cịn ít, chưa lớn lực ma sát đai bánh đai đoạn biến dạng đàn hồi thay đổi chưa đáng kể Tại điểm I K, biến dạng rõ rệt trượt bắt đầu Khi tăng Ft cung trượt tăng theo tiếp tục tăng lên cung trượt chiếm tồn cung ơm tượng trượt trơn bắt đầu Trượt trơn xảy lực vòng Ft lớn lực ma sát Fs (mômen truyền T lớn mômen ma sát Ts) Nếu truyền tải phần trượt trơn phần, bị q tải ln bị trượt trơn hồn tồn Khi bánh bị dẫn dừng lại hiệu suất không Hệ số trượt tương đối Vận tốc vòng bánh đai (m/s): - Trên bánh dẫn: - Trên bánh bị dẫn: d1n1 60000 d2n2 v2 60000 v1 (1) (2) đó: d1, d2 - đường kính bánh dẫn bánh bị dẫn, mm n1, n2 - số vòng quay bánh dẫn bánh bị dẫn, vg/ph Do trượt đàn hồi đai bánh đai nên v1 > v2 chúng có liên hệ: = từ suy ra: v1 v2 v d n 1 2 v1 v1 d1 n1 v2 = v1( 1– ) (3) (4) hệ số trượt tương đối, phụ thuộc vào tải trọng, = 0,010,02 Đường cong trượt hiệu suất Khả làm việc truyền đai đặc trưng đường cong trượt hiệu suất Các đường cong thu từ kết thực nghiệm loại vật liệu đai khác (H.2) Trên trục tung hệ số trượt tương đối (%) hiệu suất Trên trục hoành tải trọng, đặc trưng hệ số kéo : Ft (5) Fo Đường biểu diễn quan hệ gọi đường cong trượt Khi o, với o hệ số kéo tới hạn, đường cong trượt gần đoạn thẳng Ở giai đoạn này, tăng Ft hệ số trượt tăng theo tỷ lệ bậc nhất, tức truyền xảy tượng trượt đàn hồi Hiệu suất truyền tăng lên đạt giá trị lớn = o Nếu tăng Ft để > o, đai trượt trơn phần hệ số tăng nhanh, hiệu suất truyền giảm xuống nhanh Nếu max xảy tượng trượt trơn hồn tồn Hình Đường cong trượt hiệu suất [1] Trượt đàn hồi phụ thuộc vào tải Ft, Ft lớn trượt tăng Để đánh giá trượt phụ thuộc vào tải ta đưa hệ số kéo , với = Ft/2F0, lực căng đai chưa có tải (ví dụ F0 = 90N) IV Q trình thí nghiệm Để tiến hành thí nghiệm có hiệu nhanh chóng, sinh viên cần mang theo dụng cụ sau: Thước kẻ ly, thước đo độ, compa, bút chi, máy tính tay Yêu cầu chung cho hai thí nghiệm - Đọc chuẩn bị thật kỹ nhà phần lý thuyết có liên quan đến thí nghiệm - Điền phần yêu cầu sinh viên làm trước nhà vào tài liệu thí nghiệm để tiết kiệm thời gian làm thí nghiệm - Sau làm thí nghiệm xong sinh viên phải làm báo cáo thí nghiệm nộp cho môn - Trong làm hai thí nghiệm, giáo viên kiểm tra kiến thức có liên quan đến nội dung thí nghiệm, khơng đạt u cầu sinh viên khơng làm thí nghiệm tiếp mà phải chuẩn bị kỹ để làm lại lần 2 Mơ hình máy thí nghiệm Hình Mơ hình thí nghiệm: Động cơ; Nối trục; Bộ truyền đai; Tay quay điều chỉnh lực căng đai; Bộ gia tải; Encoder bánh dẫn; Encoder bánh bị dẫn; Nút điều chỉnh tốc độ biến tần; Màn hình hiển thị số vịng quay Theo lý thuyết hoạt động vận tốc bánh đai nhau, thực tế có tượng trượt đai nên dẫn đến vận tốc hai bánh đai khác Mô tả thí nghiệm Trong mơ hình thí nghiệm (H.3) khởi động động Trên đầu trục lắp bánh đai có gắn encoder 6, 7và hiển thị số nên hồn tồn đọc thơng số vận tốc (có thể cài đặt m/s số vịng quay vg/ph) Trong q trình đo ta ghi lại giá trị vận tốc kể từ lúc bắt đầu bật động lúc chạy ổn định để khảo sát hệ số trượt khoảng thời gian Có thể khảo sát hệ số trượt động chạy nhanh dần giảm dần hay chạy ổn định Từ số liệu có sinh viên cần thể biểu đồ kết Trong qua trình thí nghiệm ta đo lực căng đai ban đầu F0 Ngoài ta thay đổi lực vịng tác dụng lên truyền đai Ft gia tải Trong q trình đo hệ số trượt tăng tải trọng lên truyền đai gia tải Quan sát hệ số trượt thay đổi trường hợp xây dựng đường cong trượt Ft Fo IV Trình tự thực Xác định thơng số cho trước mơ hình thí nghiệm: + Đường kính bánh đai d1, d2 + Loại đai + Góc ơm đai α1, α2 + Số vòng quay động + Lực căng đai ban đầu F0 + Lực vịng có ích Ft Tiến hành đo xử lý kết đo lực căng đai ban đầu F0 Tiến hành đo xử lý kết đo để xác định hệ số trượt tương đối Đo xử lý kết đo để xây dựng đường cong trượt theo kết thực nghiệm Tài liệu tham khảo Nguyễn Hữu Lộc Giáo trình Cơ sở thiết kế máy NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 2016 MẪU BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Bộ mơn Thiết kế máy BÀI THÍ NGHIỆM SỐ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRƯỢT VÀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG TRƯỢT BỘ TRUYỀN ĐAI Sinh viên thực hiện: Nhóm: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: I Mục tiêu thí nghiệm - Khảo sát tượng trượt truyền đai - Hệ số trượt tương đối thí nghiệm xác định hệ số trượt, - Xác định lực căng đai ban đầu - Vẽ đường cong trượt theo tải II Các quy tắc kỹ thuật an toàn Sinh viên tuân thủ yêu cầu an toàn phịng thí nghiệm III Tiến hình xử lý kết thí nghiệm Xác định thơng số cho trước mơ hình thí nghiệm: + Đường kính bánh đai d1, d2 + Loại đai + Góc ơm đai α1, α2 + Số vòng quay động + Lực căng đai ban đầu F0 + Lực tác dụng lên trục + Lực vịng có ích Ft Tiến hành đo xử lý kết đo lực căng đai ban đầu F0 Tiến hành đo xử lý kết đo để xác định hệ số trượt tương đối hệ số kéo Sau nghiệm điền kết đo điền vào bảng tính tốn hệ số Bảng Kết đo hệ số trượt STT Lực căng Số vòng Số vòng Hệ số trượt d n đai ban quay n1, quay n2, 1 2 đầu F0, N vg/ph vg/ph d1 n1 Giá trị trung bình Lực Hệ số kéo Ft vịng có ích Ft, Fo N Xây dựng đồ thị Đường cong trượt, ví dụ có dạng hình Hình Đường cong trượt xây dựng dựa kết thực nghiệm IV Nhận xét kết kết luận V Các câu hỏi ôn tập Định nghĩa dạng trượt truyền đai Phương pháp xác định hệ số trượt truyền đai Liên hệ lực vịng có ích Ft lực căng đai ban đầu F0 Trình bày cơng thức xác định hệ số kéo hệ số kéo tới hạn dạnh truyền đai ... Mục tiêu thí nghiệm - Khảo sát tượng trượt truyền đai - Hệ số trượt tương đối thí nghiệm xác định hệ số trượt, - Xác định lực căng đai ban đầu - Vẽ đường cong trượt theo tải II Các quy tắc kỹ thuật... Định nghĩa dạng trượt truyền đai Phương pháp xác định hệ số trượt truyền đai Liên hệ lực vịng có ích Ft lực căng đai ban đầu F0 Trình bày cơng thức xác định hệ số kéo hệ số kéo tới hạn dạnh truyền. .. ) (3) (4) hệ số trượt tương đối, phụ thuộc vào tải trọng, = 0 ,01? ??0,02 Đường cong trượt hiệu suất Khả làm việc truyền đai đặc trưng đường cong trượt hiệu suất Các đường cong thu từ kết thực