带传动实验方案.docVIP

带传动效率及滑动率测量实验 一.实验名称：带传动效率及滑动率测量 二.实验目的：1、深入了解、掌握机械带传动效率及滑动率测量原理及方法，了解测量过程所使用的仪器、仪表及传感器的工作原理。 2、使学生对设计性实验的实验方法及实验过程得到全面训练。 三.实验设备：1.直流电动机，2.直流发电机，3.带轮（2个），4.V型传动带，5.螺口灯泡（40W，9个），6.电机支架和轴承，7.电机扭臂（2个），8.力传感器，9.电控模板，10.电测模板，11.按钮开关（10个），12.底座，13.尺子 四.实验原理; 图为带传动效率及滑动率测量实验装置，砝码对带传动进行张紧，电动机的转子和主动带轮相连，然后经V型带带动从动带轮和发电机的转子。电动机和发电机的扭矩分别通过其定子所带的扭臂和相对应的力传感器测出。 砝码，2（10）力传感器，3（9）扭臂，4.主动带轮，5.电动机，6.V型带，7.发电机，8.从动轮 传动效率的计算 电动机输出的扭矩T1（即主动轮扭矩）和发电机输入的扭矩T2（即从动轮扭矩）采用平衡电机外壳（即定子）来测定。由于定子被装在轴承上，所以可以自由转动。当电动机启动和发电机带负载后，由于定子磁场和转子磁场的相互作用，电动机外壳将向转子相反的方向倾倒，发电机的外壳将向转子旋转的同方向倾倒。它们的倾倒力矩分别通过固定在定子外壳上的扭臂3和9，以及固定在支架上的力传感器2和10所产生的力来平衡。 由此可求得带传动的传动效率 主动轮上的扭矩T1=(F1-F01)L1 （N.m） 从动轮上的扭矩T2=(F2-F02)L2 （N.m） 式中F1 , F2————为力传感器2和10的力的读数（N） F01 ，F02————为空载时，力传感器2和10的力的读数（N） L1 , L2——为扭臂3和9的力臂距离（m|） 滑动率的测量 主动轮转速n1和从动轮转速n2是通过装在它们前面的电测模块测得，再由显示器显示出。由于带传动存在弹性滑动，因此 因带轮直径D1＝D2，可以得出滑动率( 的计算公式 假设：带收到的张紧力F0，紧边拉力f1，松边拉力f2。 则：有效拉力F=f1- f2 如图2-1所示，带传动的滑动（曲线1）随着带的有效拉力F的增大而增大，表示这种关系的曲线称为滑动曲线。当有效拉力F小于临界点F(点时（此时，有效拉力F正比于开启灯泡数m），滑动率与有效拉力F成线性关系，带处于弹性滑动工作状态；当有效拉力F超过临界点F(点以后，滑动率急剧上升，带处于弹性滑动与打滑同时存在的工作状态。当有效拉力等 于Fmax时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。图中曲线2为带传动的效率曲线，即表示带传动效率(与有效拉力F之间关系的曲线。当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力F超过临界点F(点以后，传动效率急剧下降。 带传动最合理的状态，应使有效拉力F等于或稍小于临界点F(，这时带传动的效率最高，滑动率( =1% ~ 2%，并且还有余力负担短时间（如启动时）的过载。 五、实验步骤 1．检查安装。 将选定的平带合适的安装好在两带轮上。 2.确定带的初拉力2F0值。 将砝码1的质量M设置成1Kg，将传动带张紧。启动实验台的电动机，缓慢顺时针旋转调速旋钮，将转速调至1800r／min并注意保持转速的稳定性。待带传动运转平稳后，可进行带传动实验。 3.空载记录 当发电机处于空载时，此时记录下传感器2和10所测得压力值 F01 ，F02，及此时电动机和发电机的转速 n01 、n02。 4.然后开启电灯数m=1，待电动机和发电机转速再次达到平稳时，记录此时的n1 、n2、F1、F2、值。 5.将灯泡开启数依次为m=2,3,4,5,6,7,8,9，重复步骤4实验。依次做到带在带轮上接近明显打滑时为止（滑动率ε约为20%～30%即可。但如果始终无法达到明显打滑，可适当减小砝码1的质量，重复上述实验过程，直至有明显打滑为止），停止试验。测得的数据应不少于7个点（如果少于7个点，可适当增加砝码1的质量进行调整）。 6实验结束，关闭电机，整理实验器材. 7.根据数据表中的实验记录数据在坐标纸上合适取单位，描点，画出带传动滑动率和效率曲线，即ε-f、(-f关系曲线图 六、实验预期结果 带传动最合理的状态，应使有效拉力F等于或稍小于临界点F(，这时带传动的效率最高，滑动率( =1% ~ 2%，并且还有余力负担短时间（如启动时）的过载。 七、思考题 1.当负载灯泡开启数增加时，灯泡的实际功率是否有变化？如果没有，请说明理由;如果有，对实验结果有何影响？ 八．实验报告整理 将上述实验结果，整理成实验报告。 实 验 报 告