Лаб 2

Санкт-Петербургский Государственный
Морской Технический Университет
Кафедра № 60
Лабораторная работа №3
«Определение момента трения в приборных
подшипниках по методу выбега»
Выполнил:
студент группы 34РК1 Репонин Е.Н.
Проверил:
преподаватель Жадовский Д.А.
2008 г.
1. Цель работы
Ознакомление с установкой и методикой работы по определению момента трения в
приборных подшипниках по методу выбега. Практическое определение момента трения
различных типов подшипников.
2. Схемы лабораторной установки
а) Кинематическая схема:
Испытуемый подшипник 1 наружным кольцом устанавливается в подставку
2 и закрепляется гайкой 3. Во внутреннее кольцо подшипника устанавливается
маховик 4 с отверстиями, расположенными по внешнему контуру маховика.
При помощи гири 5 маховику сообщается начальная скорость вращения.
Маховик вращается до полного останова, обусловленного действиями момента трения
в подшипнике.
Дифференциальное уравнение движения маховика имеет вид:
d
J
  M ТР
dT
Где J - момент инерции маховика (н  м  с 2 ) ,
M ТР - момент трения в подшипнике ( Н  м) ,
d
 1 
- угловое ускорение торможения маховика  2  .
dT
с 
После двойного интегрирования уравнения и преобразований:
4   J  n
T2
Где n - число оборотов маховика,
T - время от начала движения до полной остановки маховика.
M ТР 
Для определения n и T служит электроизмерительный блок, включающий
светодиод 7, фотодиод 8 и электронную плату, установленную в корпусе 9.
б) Структурная электрическая схема:
3. Методика определения момента трения подшипников по методу выбега
Для определения M ТР требуется знать момент инерции маховика:
 2 r42 
M3 2
M1 2
M2 2
2
2
2
J
R1  r1 
R2  r2 
R3  r3  n1  M 4  a    J подш
2
2
2
2

M i   i  Vi
где M i , Vi - массы и объемы соответствующих частей маховика;
кг
  1,18  10 3 3
м







r2 
Поскольку значение J подш и n1  M 4  a 2  4  на три порядка меньше, чем
2

значение других слагаемы в формуле и они имеют разные знаки, то этими слагаемыми
можно пренебречь:
J





M
M1 2
M
R1  r12  2 R22  r22  3 R32  r32
2
2
2
R1  131 мм
R2  101 мм
R3  116 мм
a  116 мм
r1  6 мм
r2  62 мм
r3  62 мм
r4  7,5 мм
h1  6 мм
h2  12 мм
h3  6 мм


   h  2  R   2  r    0,9586  10
   h  2  R   2  r    0,7247  10
V1    h1  2  R1   2  2  r4   2  r1   1,283  10 3 м 3
2
V2
V3
2
2
2
2
3
3
M1    V1  1,514 кг
M 2    V2  1,131 кг
M 3    V3  0,855 кг
J  0,021 кг  м 2
2
2
3
м3
2
3
м3
2
2
3

3. Таблица замеров и расчетных параметров.
№ подшипников
I
II
III
Точка закрепления
шнура
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
n,
оборотов
3,6
4,5
5,0
4,3
4,7
5,7
5,7
6,3
16,6
16,5
16,7
14,8
T,
сек.
12,2
11,6
12,8
12,1
12,0
13,8
14,2
14,2
35,6
35,0
36,3
32,5
M ТР ,
Нм
0,006281
0,008685
0,007925
0,007627
0,008476
0,007773
0,007341
0,008114
0,003401
0,003498
0,003291
0,003639
M ТР средний,
Нм
0,00763
0,00793
0,00346