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1、帶傳動滑動與效率實驗指導(dǎo)書
、實驗?zāi)康?
1. 了解帶傳動中的彈性滑動及打滑現(xiàn)象以及與帶傳動承載能力的關(guān)系;
2. 掌握帶傳動的滑動和效率的測試方法,確定帶傳動最合理的工作狀態(tài),探討改善
帶傳動性能的措施。
、實驗原理
帶傳動的設(shè)計準則是:保證傳動帶在工作中不打滑,同時又有足夠的疲勞強度和壽命。 傳動帶不出現(xiàn)打滑的臨界條件取決于帶傳動的滑動與承載能力 (有效拉力、扭矩或傳遞功率)
之間的關(guān)系。在傳動條件及初拉力一定的情況下帶傳動的滑動與有效拉力 F之間的關(guān)系曲
線如圖1所示。圖中£ -F曲線稱為帶傳動滑動曲線,n -F曲線為帶傳動效率曲線:
圖1帶傳動滑動曲線和效率曲線
2、
&為滑動系數(shù)或稱滑差率
(1)
D2 n2
(1 2 -) 100%
D1 m
式中 V1、V2、n 1、n2 —分別為主動輪、從動輪的線速度和轉(zhuǎn)速, m/s和r/min;
D1、D2 —分別為主動輪、從動輪的計算直徑, mm。
由圖可知:滑動曲線在開始一段,滑動系數(shù)隨有效拉力的增加而成線性增加,這時傳動
帶處于彈性滑動范圍內(nèi)工作,
屬于彈性滑動區(qū)。
當拉力增加至超過某一值后,
滑動系數(shù)增加
1
很快,帶處于彈性滑動與打滑同時存在的范圍內(nèi)工作,屬于打滑區(qū)。當拉力繼續(xù)增加, 帶將
在帶輪上處于完全打滑工作狀態(tài),此時滑動系數(shù)&近于直線上升。為了保證傳動帶在工
3、作中 不打滑,又能發(fā)揮帶的最大工作能力, 臨界條件應(yīng)取在k點,在這一臨界條件下,滑動系數(shù)
e=1?2%,且傳動效率n處于較高值。
三、實驗裝置
1、主要結(jié)構(gòu)及工作原理
圖2為帶傳動實驗臺外觀結(jié)構(gòu)圖。該實驗臺主要由兩個直流電機組成或其中一個為主動電
機5,另一個為從動電機 8,作發(fā)電機使用,其電樞繞組兩端接上燈泡負載 9,主動電機固
定在一個以水平方向移動的底板 1上,與發(fā)電機由一根平皮帶 6連接。在與滑動底板相連
的法碼架上加上法碼,即可拉緊皮帶 6。電機錠子未固定可轉(zhuǎn)動,其外殼上裝有測力桿,支
點壓在壓力傳感器上通過計算即可得到電動機和發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩。 兩電機后端裝有光電測速裝
4、
置和測速轉(zhuǎn)盤,所測轉(zhuǎn)速在面板上各自的數(shù)碼管上顯示。圖 3為實驗設(shè)備邏輯框圖。
圖2 帶傳動實驗臺外觀結(jié)構(gòu)圖
1、電機移動底板 2、法碼 3、壓力傳感器 4、彈性測力桿 5、主動電動機
6、平皮帶 7、光電測速裝置(圖中被遮住了) 8、發(fā)電機 9、燈泡負載 10、機殼 11、控制
面板
D/A轉(zhuǎn)換
(WH
」實驗臺控制及數(shù)據(jù)處理軟件
發(fā)電機
土傳感器T:n..)y
nr n;
圖3 實驗設(shè)備邏輯框圖
1)扭矩和效率的測定
電動機輸出扭矩 T1 (即主動輪扭矩)和發(fā)電機負載扭矩 T2 (即從動輪扭矩)采用平衡
法來測定。電動機或發(fā)電機的定子外殼(即機殼)支承在支座的滾動軸承中,并可繞與轉(zhuǎn)子 相重合的軸線任意擺動。當主動電機啟動和從動電機帶負載后, 由于定子磁場和電樞轉(zhuǎn)子間
的電磁力的相互作用,主動電動機外殼將向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的相反方向轉(zhuǎn)動, 從動發(fā)電機外殼將
向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的相同方向轉(zhuǎn)動, 為了阻止外殼轉(zhuǎn)動,它們的轉(zhuǎn)動力矩分別通過固定在外殼上
的壓力傳感器所產(chǎn)生的力矩來平衡。 由于作用于定子上的力矩與轉(zhuǎn)子上的力矩是大小相等方
向相反的,因此
主動輪轉(zhuǎn)矩Tl Fl Ll
從動輪轉(zhuǎn)矩 J F2 L2