Если жесткой системе, подвешенной на нитях таким образом, чтобы плоскость вращения испытуемой детали была горизонтальна, сообщить небольшое угловое перемещение и дать ей возможность затем совершать колебательные движения вокруг своей горизонтальной оси, то период одного колебания может быть определен уравнением:
τ = , (9)
где τ -период колебания детали, с; G0 - вес детали, кН; r - расстояние от оси колебания до любой нити подвеса, м; J- момент инерции детали, кН*мс2; l-длина нитей подвеса, м.
Уравнение (9) позволяет определить момент инерции детали:
В том случае, когда деталь подвешена на трех нитях, отстоящих на одинаковом расстоянии: r от оси качения детали и равноудаленных друг от друга на расстояние а (рис.2) формульное выражение для момента инерции детали преобразуется к виду:
(10)
Таким образом, для вычисления коэффициента вращающихся масс автомобиля δ по уравнению (8) необходимо выполнить следующие работы:
- взвесить деталь (маховик в сборе со сцеплением или шину), момент инерции которой будет определяться при помощи циферблатных весов с точностью до 0,1 Н;
- прикрепить к детали нити подвеса на равном расстоянии друг от друга;
- подвесить деталь на нитях к балке-консоли;
- отрегулировать длины всех нитей таким образом, чтобы площадь вращения детали была горизонтальна, при этом используют уровень и регулировочные винты на концах нитей;
- при перемещении верхних концов нити в радиальных пазах верхнего закрепления добиться того, чтобы нити подвеса были параллельны и отстояли друг от друга на одинаковом расстоянии;
- замерить длину l нитей подвеса и расстояние между ними (с точностью до I мм);
- подвешенную деталь повернуть двумя руками вокруг своей оси на небольшой угол (до 15°) и отпустить, дав ей возможность совершать свободные колебания в горизонтальной плоскости, не допуская её раскачивания;
- определяют период одного колебания τ в секундах, для более точного его определения засекают время, в течение которого деталь совершает несколько колебаний (например 10) и делят это полученное время на их число;
- вычисляют среднее значение момента инерции детали, используя данные, занесенные в табл.2.1, по уравнению (10);
- работу проделывают для другой детали (колесо).
Таблица 2.1
Деталь | G0, kH | l, м | а, м | Число колебаний, h | Время колебаний, Στ, с | τ, с | J, kHмс2 |
Маховик со сцеплением | |||||||
Колесо с шиной и барабаном |
Используя найденные средние значения моментов инерции колес и маховика двигателя, вычисляют для заданной преподавателем модели автомобиля по уравнению (8) коэффициент учета вращающихся масс δ, для различных ступеней в коробке перемены передач, используя табл.2.2 и справочные данные.
Таблица 2.2
Вес автомобиля Ga, kH | Радиус качения rk, м | КПД трансмиссии ηтр | i0 | ip | ik | Число колёс Z | Jm ср | Jk ср | δi |
Рис. 2 Схема определения коэффициента учета вращающихся масс