Порядок виконання роботи. 1 Вивчити конструкцію лебідки, а також складові частини і принцип дії тензометричної системи.

1 Вивчити конструкцію лебідки, а також складові частини і принцип дії тензометричної системи.

2 Виміряти діаметр D_б і довжину L_б барабана, висоту реборд h_P, діаметр канату d_K.

3 Визначити максимальну канатоємність барабана за формулами (6.1) - (6.5) і максимальну висоту підіймання за формулою (6.6).

4 Розрахувати швидкість навивання канату на барабан і швидкість підіймання вантажу під час навивання на барабан першого шару канату за формулами (6.7) - (6.9). Для цього експериментально визначити передаточне число редуктора перелічуванням кількості обертів швидкохідного валу, необхідних для виконання одного повного оберту барабана. Визначити швидкість підіймання вантажу експериментально і порівняти з результатами розрахунків.

5 Розрахувати максимальне тягове зусилля лебідки S (H), виходячи з потужності двигуна, за формулами (6.10) та (6.11). Оцінити максимальне тягове зусилля лебідки S, виходячи з міцності канату. Розривне зусилля канату в цілому Р_к обрати відповідно до діаметра канату за табл. 1.1 при тимчасовому опорі дротів розриву – 1800 МПа (Н/мм²). Коефіцієнт запасу міцності канату прийняти за К_к =4.

6 Одержати у викладача значення G для подальших замірів. Набрати заданий вантаж з окремих вантажів (з урахуванням ваги підвіски).

7 Записати дані з ТС-8 під час пуску на підіймання (або зафіксувати відхилення стрілки приладу тензопідсилювача), використовуючи ЕОМ та програму “ TENZONEW.EXE ”. Дані при цьому записуються у текстовий файл (*.txt) у десятковому вигляді; як розділовий знак застосовується крапка (.).

8 Відкрити записаний текстовий файл за допомогою редактора електронних таблиць, наприклад, “Microsoft Excel”. Виконати автоматичну заміну всіх крапок (.) на коми (,). Це необхідно, оскільки саме коми сприймаються цим редактором як розділовий знак числа в десятковому вигляді. Виділити числові дані (повністю або частково) і побудувати лінійну діаграму. Побудована таким чином діаграма має дуже хвильчастий характер, що пояснюється як природними коливаннями зусилля в канаті (коливання малої частоти), так і недосконалістю тензопідсилювача (коливання високої частоти). Позбутися зайвих коливань на діаграмі можна додаванням “лінії тренда”. Приклад діаграми поданий на рис. 6.4 та 6.5.

9 Визначити максимальне відхилення променя під час підіймання вантажу (в одиницях вертикальної шкали), а також тривалість розгону вантажу до сталої швидкості t_п.п. (в одиницях горизонтальної шкали).

10 Виконати тарування зусилля, визначивши масштаб вертикальної осі. Оскільки тарувальна характеристика близька до лінійної, для одержання достовірного результату достатньо провести виміри при двох вантажах. Для одержання найбільш достовірного результату вага вантажів під час тарування повинна бути близькою до ваги, яку підіймає лебідка під час експериментального визначення динамічного зусилля, а різниця між вагою вантажів повинна бути близькою до величини динамічного зусилля. Наприклад, тарування може здійснюватись додаванням до основної ваги G (яка висить на гаку і складає близько 3000 Н) додаткової ваги G_дод - тягарця у вигляді сталевого диска вагою 160 Н. Коефіцієнт підсилення тензопідсилювача необхідно підбирати таким чином, щоб стрілка міліамперметра на тензопідсилювачі у процесі замірів не переходила через нульове положення і не доходила до максимального положення. При недотриманні цієї вимоги “промінь осцилографа” (динамічна діаграма на екрані монітора) не буде відображати реальної величини, а буде рухатись горизонтально у мінімальному або максимальному положенні. Діаграму тарування зусилля наведено на рис. 6.6.

Масштаби вимірювальної системи для зусилля (вертикальної осі):

, ( ),

де А₁, А₂ – величини відхилень променя осцилографа від нульового значення згідно з основною вагою G та з основною вагою + додаткова вага (G + G_дод ).

Наприклад, для випадку, якщо G_дод = 160 Н, А₁ =1,575 одиниць, А₂ = 1,815 одиниць (див. рис. 6.6):

, ( ).

11 Виконати тарування часу, визначивши масштаб горизонтальної осі. В одержаних діаграмах на горизонтальній осі відкладаються порядкові номери замірів, переданих на ЕОМ аналого-цифровим перетворювачем. Для тарування системи за часом тензопідсилювач може генерувати сигнал певної (наприклад, нульової) величини з інтервалом в одну секунду. Масштаб (назвемо його t) вимірювальної системи за часом (горизонтальної осі):

, ( ),

де Т₁, Т₂ – порядкові номери замірів, що відповідають інтервалу часу в одну секунду.

Наприклад, для випадку Т₁ = 21, Т₂ = 169 (див. рис. 6.7):

, ( ).

Рис. 6.4. Фактична діаграма роботи зусиль у гілці канату лебідки в режимі «пуск на підіймання – робота на підійманні – зупинка»

Рис. 6.5. Фрагмент фактичної діаграми, наведеної на рис. 6.4., що відповідає пуску на підіймання, та графік зміни швидкості підіймання

Рис. 6.6. Діаграма тарування зусилля (вертикальної осі)

Рис. 6.7. Діаграма тарування часу (горизонтальної осі)

12 Розрахувати теоретичне значення повного зусилля в канаті за формулами (6.12) – (6.15).

13 Знайти експериментальне значення повного зусилля в канаті під час пуску на підіймання:

. (6.18)

Порівняти одержані величини і .

14 Проаналізувати співвідношення .