Жесткости и удельного трения упругой системы

«коленчатый вал- демпфер»

I. Цель работы

 

Изучение метода экспериментального определения коэффициен­тов динамической жесткости коленчатого вала и удельного трения по декременту затухающих колебаний и проведение замеров на стенде.

 

2. Оборудование

 

2.1. Стенд для определения жесткости и декремента колебаний
упругих систем.

2.2. Механический торсиограф Гейгера.

2.3. Коленчатый вал.

2.4. Демпфер крутильных колебаний с резиновым демпфирующим элементом.

2.5. Груз 250 Н.

2.6. Плакаты, учебные пособия, литературные источники [12, с. 78-82; 14, с. 24-29; 15, с. 35-40].

 

3. Порядок выполнения работы

 

3.1. Установить на испытательном стенде (рисунок I) коленчатый вал 8, закрепить фланцем к раме I болтами с гайками 2.

3.2. На  носке коленвала установить шкив 7 с демпфером 5 и деревянный  шкив 6.

3.3. На раму стенда закрепить прибор Гейгера 3,с помощью ремня 4 соединить шкивы прибора 12 и на носке коленвала 6.

3.4. На рычаг 10 установить груз II.

3.5. Замеры проводятся:

в I положении - при включенном демпфере 5, т.е. без стопорных болтов, устанавливаемых на шкиве демпфера и во II положении - при выключенном демпфере, т.е. при установленных и прижатых стопорных болтах.

3.6. Фиксирование величины двух смежных экстремумов φ_n и φ_n+1              кривой затухающих колебаний (рисунок 2) производится на ленте торсиографа, которая протягивается лентопротяж­ным механизмом при одновременном сбрасывании груза II с рычага 10. Замеры по каждому положению производятся 3-5 раз и заносятся в таблицу.

3.7. Обработка результатов производится по зависимостям:

а) Логарифмический декремент затухающих колебаний δ=ln(φ_n /φ_n+1)              

б) Удельное трение в системе μ=0,3∙δ 

в) Динамическая жесткость С_А= φ_n/Р, где Р=250 Н – вес груза. 

   

 

4. Отчет по работе

 

Оформить отчет по работе (см. таблицу 10), письменно ответить на контрольные вопросы. 

Результаты нескольких замеров заносятся в таблицу 10.

Примечание:

I. Логарифмический декремент колебаний определяется δ=ln(φ_n /φ_n+1)              

2. Удельное трение принимаем μ=0,3∙δ

З. Средние значения параметров являются окончательными результатами эксперимента.

 

Таблица 10 - 3начения результатов замеров

 

Р, Н φn	φn+1, рад	φn-φn+1, рад	СА= φn/Р	ln(φn /φn+1)	μ
Среднее значение

 

5. Контрольные вопросы

 

5.1. Какие силы действуют на шейки коленвала при работе
двигателя?

5.2. Какие деформации коленчатого вала вызывают силы,
действующие на шейки?

5.3. Какие колебания коленвала называют крутильными колебаниями?

5.4. Какие крутильные колебания называют собственными или
свободными?      

5.5. Чем вызываются вынужденные крутильные колебания?

5.6. Перечислите конструктивные и эксплуатационные способы снижения амплитуд крутильных колебаний.

5.7. Каким способом резонансные крутильные колебания можно вывести из рабочего диапазона оборотов двигателя?

5.8. С какой целью в современных высокофорсированных автотракторных двигателях приводы распредвала, топливного насоса высоко­го давления осуществляется через шестерню, расположенную на коленвале вблизи маховика.

 

 

 

 

Рисунок 1. Экспериментальная кривая декремента затухающих колебаний

 

 

Рисунок 2. Испытательный стенд