Динамика и балансировка. Практические задания по физике для студентов (2022 год)
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1
Рассчитать и выбрать необходимую такелажную оснастку для крепления и подвески
груза
Исходные данные взять из таблицы 1 согласно варианта.
Диаметр каната для стропов подбирают по расчетному разрывному усилию каната,
определяемому по паспорту-сертификату, и максимальному усилию на строп, умноженному на ко-
эффициент запаса прочности стропа. При этом разрывное усилие каната должно быть равно или
больше максимального усилия на строп с учетом его запаса прочности.
Наименьший допустимый коэффициент запаса прочности для стропов по подвешиванию груза
при помощи крюков и скоб принимают равным 6,0.
Рисунок Номограмма для подбора диаметра стропов из каната ТЛК-О 6х37+1 ГОСТ3071-74 с
временным сопротивлением проволок разрыву 1500 МПа
Порядок выполнения
1 Определить угол наклона стропа к вертикали
2 Определить необходимое количество каната для изготовления стропов
Принимая на заплетку концов стропа по 0,5 м, общая необходимая длина каната для
строповки:
3 Найти усилие в одной ветви строповки груза
где 1,35 - коэффициент неравномерности нагружения стропов
Q - вес оборудования , кН
n - количество стропов
4 По номограмме, зная усилие в ветви стропа S, запас прочности и угол наклона одной
ветви φ / 2 выбрать диаметр каната.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 2
Рассчитать усилие распрессовки деталей, собранных с гарантированным натягом
Исходные данные взять из таблицы 2 согласно варианта.
Порядок выполнения
1 Определить максимальный натяг посадки, построив поле допуска
2 Определить коэффициент соотношения диаметров.
где d - внутренний диаметр втулки,
мм. D - наружный диаметр втулки, мм.
µ = 0,3 - коэффициент Пуассона.
3 Определить удельное давление сопряжения.
где Е = 2 ∗ 105 МПа - модуль упругости первого рода для стали.
4 Определить площадь сопряжения.
F = ∗ 3,14 d ∗ В, мм2
где В - высота втулки,
мм
5 Определить необходимое усилие для распрессовки соединения.
N = P ∗ F ∗ f , Н
где f
- коэффициент трения стали по
стали.
6 Сделать вывод по полученным результатам
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 3
Определить место закрепления балансировочного груза и его массу при выполнении
динамической балансировки методом трех пусков
Исходные данные взять из таблицы 3 согласно варианта.
Порядок выполнения
Метод трех пусков (деталь значительной длины)
Балансировка начинается со стороны, дающей наибольшую вибрацию. Это обычно ротор турбины или
центробежного компрессора, рабочее колесо центробежного насоса и т. д.
Первый пуск машины выполняется для измерения вибрации без балансировочного груза. Частота вращения
вала машины доводится до полных оборотов и выдерживается некоторое время для того, чтобы режим
работы полностью стабилизировался. Измеряется максимальная амплитуда вибрации с помощью
виброметра.
Предположим, она составляет 0,22 мм (рисунок ). Затем, поместив пробный груз тп (предположим 200 г) в
любом месте на поверхности проверяемой детали (точка А), на которой можно установить постоянный
балансирный груз, производится второй пуск машины. Амплитуда вибрации, замеренная при этом,
составляет 0,30 мм. Перед третьим пуском груз перемещается из точки А в точку В, находящуюся под
углом 90° к предыдущей, считая в сторону, обратную вращению. При третьем пуске амплитуда вибрации
0,38 мм. По полученным данным строят диаграмму в масштабе: 0,01 мм амплитуды вибрации равна 5 мм.
Рисунок К балансировке машин по методу трех пусков
0.22∗5
Из точки О радиусом
R
=
=110мм
описывают окружность, на которой фиксируют А и В. Из
1
0 01
0
305
0
385
точки А радиусом
R
=
=150
ммописывают дугу, а из точки В радиусом
R
=
=190
мм
-
2
3
0 01
0 01
другую дугу. Через точку D пересечения дуг проводят радиус, точка С пересечения которого с
окружностью будет местом, куда должен быть закреплен балансировочный груз. Масса груза ту
определяется по формуле
Величина OD определяется масштабной линейкой из графика. Пробный груз тп выбирают так, чтобы
центробежная сила, вызываемая этим грузом, определенная по формуле
составила не
более 10—15% силы тяжести балансируемой детали. Более целесообразно, если это не снижает прочности
детали, не устанавливать балансирный груз в точке С, а снять излишний металл в точке Е, расположенной
на 180° от расчетной.
Таким же методом балансируют детали с другого конца.
1 Изобразить графическое решение задачи
2 Сделать вывод по полученным результатам