các thí nghiệm chi tiết máy

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 02 XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN KÉO CỦA BUL ÔNG BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 04 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ NGOẠI LỰC MỐI GHÉP BULONG BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 01 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRƯỢT VÀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG TRƯỢT BỘ TRUYỀN ĐAI BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 03 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ XIẾT TRÊN MỐI GHÉP BULÔNG

Trang 1

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

Bộ môn Thiết kế máy

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 01

XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRƯỢT VÀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG

TRƯỢT BỘ TRUYỀN ĐAI

Sinh viên thực hiện :

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Thạnh

Tp Hồ Chí Minh, 5/2017

I Mục tiêu thí nghiệm

- Khảo sát hiện tượng trượt trong bộ truyền đai

Trang 2

- Hệ số trượt tương đối và thí nghiệm xác định hệ số trượt

- Xác định lực căng đai ban đầu

- Vẽ ra đường cong trượt theo tải

II Các quy tắc kỹ thuật an toàn

Sinh viên tuân thủ các yêu cầu an toàn trong phòng thí nghiệm

III Tiến hành và xử lý kết quả thí nghiệm

1 Xác định các thông số cho trước mô hình thí nghiệm:

- Đường kính bánh đai d2 = 163,4 mm, d1 = 66mm

- Loại đai: Đai thang

- Góc ôm đai 1 2

,

α α

- Số vòng quay động cơ

- Lực căng đai ban đầu Fo = 205,63 N

- Độ chùng đai ứng với lực ấn F = 5 kg

2 Tiến hành đo và xử lý kết quả đo lực căng đai ban đầu Fo

3 Tiến hành đo và xử lý kết quả đo để xác định hệ số trượt tương đối và hệ số kéo

Sau khi thí nghiệm điền kết quả đo vào bảng 1 và tính toán các hệ số

Bảng 1 Kết quả đo hệ số trượt

STT Lực căng

đai ban

đầu F0 (N)

Số vòng quay n1 (vg/ph)

Số vòng quay n2 ( vg/ph)

Hệ số trượt Lực vòng có

ích Ft, N

Hệ số kéo

Trang 3

2 221,75 541.94 217.73 0.022 18.05 0.041

Gía trị trung bình

4 Xây dựng đường cong trượt

IV Nhận xét kết quả và kết luận

 Nhận xét:

• Giá trị hệ số trượt thực nghiệm lớn hơn khoảng cho phép nhưng tạm chấp nhận được

• Đồ thị đường cong trượt của bộ truyền đai được vẽ khá chính xác vì có sai

số tương đối nhỏ (≤5%

), tuy nhiên đồ thị không thể tiến đến giai đoạn trượt trơn hoàn toàn do động cơ được điều khiển bằng biến tần làm điều này không xãy ra được

Nguyên nhân:

+ Sai số trong các quá trình đo kích thước

+ Sai số do làm tròn số

+ Sai số do đọc kết quả đo số vòng quay không chính xác

• Cả hệ số trượt lẫn đồ thị đường cong trượt đều khá chính xác và nằm trong khoảng sai số cho phép là do thiết bị dùng làm thí nghiệm mới, hiện đại, độ tin cậy cao

 Kết luận:

• Quá trình thực hiện thí nghiệm đúng, chính xác

• Kết quả thí nghiệm phù hợp với lý thuyết đã học

• Được biết rõ hơn về nguyên lý hoạt động, tính toán lại các thông số thiết kế, vận hành cũng như được tiếp xúc trực tiếp với bộ truyền đai

KHOA CƠ KHÍ

Trang 4

XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN KÉO CỦA BU-L ÔNG

Trang 5

I Mục tiêu thí nghiệm:

- Giúp cho sinh viên nắm rõ hơn về lực kéo đứt thực một số loại thép, mối quan hệ giữa Mk chính tâm với ứng suất tập trung của vật liệu

- Giúp cho sinh viên được tiếp cận với các phương pháp, dụng cụ đo và xác định lực kéo đứt

II Các quy tắc kỹ thuật an toàn:

- Khi thực hiện quá trình kéo đứt phải có che chắn

- Khi vận hành phải đóng cửa máy

III Báo cáo thí nghiệm:

V Nhận xét kết quả và kết luận

 Nhận xét:

• Lực kéo lên mỗi bu – lông tương đối giống nhau qua các

lần đo

• Nếu có chênh lệch cũng chênh lệch không nhiều

• Nguyên nhân:

Số lần đo Tiến hành thí nghiệm trên bulông có đường kính

danh nghĩa d =8 mm Bulông thép Bulông Inox

Trang 6

o Do ứng suất bền của các bu – lông không thể đều giống nhau khi sản xuất hàng loạt trong công nghiệp, một vài trường hợp vật liệu làm bu – lông

có thể có %C nhiều hơn bình thường nên có độ cứng vượt truội so với những bu – lông còn lại

o Do đường kính danh nghĩa của bu – lông có thể sai lệch trong quá trình sản suất hàng loạt

o Do sai lệch khi thực hiện gắn bu – lông và xiết đai

ốc vào vị trí kéo

o Do sai số của thiết bị do không có sự đảm bảo 100% về độ chính xác

o Sai số dụng cụ, làm tròn trong quá trình tính

Kết luận: So sánh lực kéo giữa các bu – lông với nhau, ta loại bỏ bu – lông có cơ tính

vượt trội để lấy giá trị trung bình cho lực tác dụng kéo đứt bu – long inox là Kết quả thu được khá tin cậy do các bu – lông làm thí nghiệm đều đạt yêu cầu

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

KHOA CƠ KHÍ

XÁC ĐỊNH HỆ SỐ XIẾT TRÊN MỐI GHÉP BULÔNG

Trang 7

Trà Ngọc Tiến Đạt 1510715

Trang 8

I Mục tiêu thí nghiệm

1. Sử dụng được cờ lê đo mômen xiết để xác định mômen xiết;

2. Hiểu được nguyên lý, sử dụng được máy đo bulông bằng sóng siêu âm để đo lực xiết trên bulông;

3. Hiểu được nguyên lý, sử dụng được loadcell để đo lực xiết trên bulông;

4. Xác định được hệ số xiết, thông qua đó hiểu được mối quan hệ giữa mômen xiết

và lực xiết, cũng như các yếu tố của điều kiện lắp đối với mối ghép

II Các quy tắc kỹ thuật an toàn

Sinh viên tuân thủ các quy tắt an toàn của phòng thí nghiệm

III Báo cáo thí nghiệm

1 Xác định các thông số mối ghép ren và các dụng cụ đo

- Đường kính lỗ lắp bulong d0 =15mm

- Đường kính ngoài mặt tựa của đai ốc D0 =24mm

o

γ =

' 10o

ρ =

Trang 9

2 Kết quả đo

Số lần

đo

Tiến hành thí nghiệm trên bulông có đường kính danh nghĩa d

= 12 (mm)

Mômen xiết TV (Nm) Lực xiết V (N) do bằng

loadcell Hệ số xiết

v

T K Vd

=

3 Đồ thị phục thuộc hệ số xiết vào mômen xiết

4 Tính toán hệ số xiết bằng lý thuyết theo công thức (8) với các hệ số ma sát tra bảng và so sánh với kết quả đo.

' 2

2

0,5 tan(

10,863 (24 15) / 2

+

So sánh kết quả đo:

Trang 10

0,303 0,284

6,27%

0,303

IV Nhận xét kết quả và Kết luận

Trên đồ thị ta thấy khi tăng momen xiết T v từ 10,4 lên 40,1

Nm thì hệ số xiết K dao động trong khoảng từ 0,276-0,29

Giá trị của K thường nằm trong khoảng 0,086 ÷ 0,5 => Ktn = 0,284 vẫn nằm trong khoảng cho phép

Sai số giữa lý thuyết và thực tế 6,27%

Sai số giữa lý thuyết và thí nghiệm là do hệ số K chủ yếu phụ thuộc vào điều kiện lắp, điều kiện bôi trơn, vật liệu và các tính chất của bề mặt ren, hệ số K rất khó để xác định chính xác do hệ số ma sát giữa bề mặt đai ốc và chi tiết ghép

Do trong phép tính Klt, hệ số ma sát f, góc nâng ren vít γ, góc ma sát trên mặt ren ρ’ đều được chọn trong khoảng cho phép

Do sai số dụng cụ đo, người làm thí nghiệm chưa thật chính xác => giá trị Ktn bị lệch

Ý nghĩa: hệ số xiết K cho thấy sự tổng hợp của tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa mômen xiết và lực xiết trong thực tế, bao gồm cả ma sát, sự xoắn, uốn, biến dạng đàn hồi của ren và rất nhiều các yếu tố khác mà chúng ta có thể đã biết hoặc chưa biết

KHOA CƠ KHÍ

Trang 11

XÁC ĐỊNH HỆ SỐ NGOẠI LỰC MỐI GHÉP BULONG

I Mục tiêu thí nghiệm

- Giúp cho sinh viên nắm rõ về phương pháp xác định hệ số ngoại lực bằng lý thuyết

- Giúp sinh viên tính lực xiết trong trường hợp lực tác dụng theo

Trang 12

phương bất kỳ.

- Giúp cho sinh viên được tiếp cận với các phương pháp, dụng cụ

đo và xác định lực xiết, xử lý kết quả thực nghiệm để xác định

hệ số ngoại lực

II.Các quy tắc kỹ thuật an toàn

- Sinh viên tuân thủ các yêu cầu an toàn trong phòng thí nghiệm

III Báo cáo thí nghiệm

Mỗi nhóm được giáo viên hướng dẫn cho trước goác nghiêng và giá

trị lực F khác nhau

Góc nghiêng α, độ = 00

Lực F lớn nhất, N=4900 (F<10 000 N)

Bước thay đổi lực F=400 N

1. Tính hệ sô ngoại lực lý thuyết

- Đo các kích thước bu long và chi tiết ghép để xác định hệ số

ngoại lực bằng lý thuyết

- Ta chọn hệ số ngoại lực χ = 0.25

2 Tính lực xiết V

Theo các công thức (1) và (2) Chọn Vmax từ 2 giá trị này

Chú ý: Lực xiết để bề mặt không bị tách hở được xác định bằng công thức:

' '

.(1 )

V

X X

l F l A k

z  + J  χ

Trong đó : Momen quán tính Jx’x’ :

Trang 13

3 3 ' '

.b 150.300

X X

a

J = =

Diện tích tiếp xúc A

� = a.b

Khoảng cách ymax :

ymax =

150

a = mm

; b = 300 mm

; l1=100mm

; l2 =300mm

;

2

0,045

A a b = = m

; Z=2; λ = 0,3

; K=1

4900.sin(0) 0

V

FH =4900.cos(0) 4900( )= N

∗ Điều kiện không bị tách hở:

2

1 (0.0,1 4900.0,3).0,045

0 (1 0,25)

6

V

=11025 (N)

∗ Điều kiện không trượt: f=0,3

(1 ) z

KF fF V

f

χ + −

=

1.4900 (1 0,25).0,3.0

8166.67(N) 0,3.2

+ −

Trang 14

Xiết bu lông với lực xiết V = Vmax=11025(N) và kiểm tra bằng chìa khóa

đo lực

Sau đó gia tải bằng xylanh thủy lực 5 với các giá trị lần lượt F1, F2,

… FN (bảng 1) hiển thị màn hình (các giá trị này nhỏ hơn F) và điền vào cột 2 của bảng 1 Các giá trị Fi = F - i�F

Ghi nhận các kết quả mômen xiết, lực xiết Vtni bằng hai phương pháp và đưa vào cột 3, 4 bảng số liệu 1

4. Tính toán hệ số ngoại lực.

Tính các giá trị:

sin

Vi i

F =F α

cos

Hi i

F =F α

i Hi Vi

M =F l +F l

Và đưa các giá trị này vào cột 5, 6 của bảng 1

Trong thí nghiệm này l2 = 0 và Yi = e/2, cho nên: Mi = FHi l1

2

i i

F l F l

Trang 15

2 2 1 2 2 1 2 2

i i

Khi đó hệ số ngoại lực � được xác định theo công thức:

1

( )

2

tni tn

Vi V

F F

Trong mô hình thí nghiệm: z=2; e=200mm; l1=100mm;

l2=300mm

Khi đó giá trị hệ số ngọai lực trung bình qua N lần đo :

Bảng 1 Kết quả thí nghiệm

Fi, N Kết quả thí nghiệm Vtni Fvi,N Lực FHi, N Lực lực theo công Hệ sô ngoại

thức (3)

Đo bằng siêu âm

Đo bằng loadce ll

Trang 16

5 4400 12981 0 4400 0,4148

Theo kết quả thí nghiệm dựng đường cong phụ thuộc χi

vào F i

IV Nhận xét kết quả và kết luận.

- Qua kết quả tính toán và đo đạc trên thực tế ta nhận thấy biểu

đồ biểu diễn Fi phụ thuộc vào χ là đồ thị hàm số bậc nhất tăng dần Như vậy, hệ số ngoại lực sẽ tang dần khi tang dần lực F

- Giữa thực tế và lý thuyết có sự sai lệch khá lớn

- Đây là do thực tế χlt còn phụ thuộc vào độ mềm bu lông và độ mềm của các tấm ghép mà các giá trị này lại phụ thuộc vào chiều dài tính toán bu lông hoặc chiều dày 2 miếng ghép và Khi

Trang 17

tiến hành chọn χlt ta chọn một giá trị trung bình thay cho việc tính χlt theo công thức lí thuyết (để đơn giản hóa thí nghiệm vì các tấm ghép bằng thép hoặc gang và bu lông bằng thép χ = 0.2÷0.3) nên sai số có thể sẽ tăng thêm

- Sai số cũng có thể do thao tác của người thực hành ( giữ lực không ổn định dẫn đến số liệu thu được có sai lệch, chỉnh góc của ngoại lực bằng mắt nên có thể không chính xác) và một lí do khác là ta không quan tâm tới mới quan hệ của χ và F

- Ngoài ra, dựa vào biểu đồ đường cong biểu diễn mối quan hệ của

χ và F, ta thấy χ tăng khi F tăng Theo em, điều này là do khi tác dụng ngoại lực F, tổng độ dày miếng ghép δ1 + δ2 tăng lên vì lúc này bu lông không còn chịu lực V nữa mà thay vào đó là V’ Chiều dày miếng ghép tăng lên khiến cho λm tăng lên dẫn đến của χ tăng theo

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	153,91 KB