Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

Maszyny i urządzenia transportowe

SPRAWOZDANIE 1

Gr. III

Kaproń Damian

Jarosiński Karol

Jarecki Wojciech

Janowski Wojciech

Jaromin Wojciech

Gr.II

Ciejka Jakub

Chudzik Łukasz

Ćwiczenie 1:

1. Cel ćwiczenia:

Dla danego materiału wyznaczyć współczynnik tarcia wewnętrznego przy pomocy urządzenia pomiarowego.

2. Schemat stanowiska pomiarowego:

3. Teoria:

- Tarcie wewnętrzne są to opory towarzyszące przemieszczaniu się względem siebie

elementów (cząstek) tego samego ciała.

- Współczynnik tarcia wewnętrznego spełnia zasadniczą rolę w procesie

projektowania urządzeń transportowych. Co do wartości odpowiada on tangensowi

kąta wewnętrznego dla danego materiału.

4. Przebieg ćwiczenia:

a) wsypanie badanego materiału (suchy węgiel brunatny) do dwóch współosiowych pierścieni umieszczonych jeden na drugim,

b) przyłożenie siły prostopadłej do podłoża o wartości Pσ = 5 N

c) przyłożenie siły poprzecznej działającej na dolny pierścień i pomiar siły Pτ

wywieranej na końcówkę dynamometru przez górny pierścień.

d) rejestracja wyników

5. Wykresy:

Pσ =5 N

Pσ =10 N

6. Wyniki:

Dla siły Pσ =5 N:

P_τsr=14,81944N

Współczynnik tarcia wewnętrznego:

$$\mathbf{\mu}\mathbf{=}\frac{\mathbf{P}\mathbf{\sigma}}{\mathbf{P}_{\mathbf{\tau}\mathbf{s}\mathbf{r}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{5}}{\mathbf{14}\mathbf{,}\mathbf{81944}}\mathbf{=}\mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{33739}$$

Dla siły Pσ =30 N:

P_τsr=20,32754N

Wspołczynnik tarcia wewnętrznego:

$$\mathbf{\mu}\mathbf{=}\frac{\mathbf{P}\mathbf{\sigma}}{\mathbf{P}_{\mathbf{\tau}\mathbf{s}\mathbf{r}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{10}}{\mathbf{20}\mathbf{,}\mathbf{32754}}\mathbf{=}\mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{4919}$$

7. Wnioski:

Wyznaczenie parametru współczynnika tarcia wewnętrznego dla materiału ma bardzo duże znaczenie w procesie projektowania urządzeń do transportu owego materiału.

Znając wartość tego współczynnika możemy wyznaczyć pod jakim

maksymalnym kątem możemy transportować materiał na taśmie, określić

wymaganą szerokość taśmy oraz szereg innych parametrów określających również warunki rozładunku materiału – np. do jakiego kąta musimy pochylić skrzynię załadowczą podczas kiprowania, aby materiał się z niej zsunął.

Na wykresie dotyczącym próby prowadzonej pod naciskiem 5 N daje się zauważyć pewne skoki – mogą być one spowodowane przemieszczaniem się materiału względem siebie. Drugi wykres dotyczący próby prowadzonej pod naciskiem 10N jest stabilniejszy (nie ma tak dużych skoków).

Ćwiczenie 2:

1. Cel ćwiczenia:

Podczas ćwiczenia badana była gęstość nasypowa politroksanu i rozdrobnionego węgla kamiennego oraz kąt naturalnego usypu tych materiałów. Gęstość nasypowa jest to stosunek masy do objętości badanego materiału, która zawiera pory powietrza.

Kąt naturalnego usypu jest to kąt pomiędzy daną powierzchnią a tworzącą stożka utworzonego podczas wysypywania materiału z minimalnej wysokości.

2. Przebieg ćwiczenia:

Badanie gęstości usypowej.

Do wykonania tego pomiaru użyta została waga laboratoryjna oraz naczynie z

podziałką w cm³.

Kolejność wykonywanych czynności:

- tarowanie wagi z naczyniem

- wsypanie 500 cm³ badanego materiału do naczynia

- odczytanie ciężaru

- wyznaczenie gęstości nasypowej

3. Wyniki:

- politroksan

$$\gamma_{n} = 0.628\frac{g}{\text{cm}^{3}} = 628\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

- węgiel kamienny

$$\gamma_{n} = 0,78\frac{g}{\text{cm}^{3}} = 780\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

Badanie naturalnego kąta usypu politroksanu.

Do wykonania tego pomiaru użyty został kątomierz oraz fragment taśmy

przenośnikowej.

Kolejność wykonywanych czynności:

- usypanie stożka z politroksanu na fragment taśmy przenośnikowej

- odczytanie kąta za pomocą kątomierza

Wynik pomiaru:

-politroksan

∝ = 32

-węgiel kamienny

∝ = 31

3. Wnioski:

Określenie gęstości nasypowej pozwala na dobór odpowiedniej maszyny do transportu danego materiału. Dzięki kątowi naturalnego usypu można określić ilość materiału jaką można transportować przy użyciu odpowiednich urządzeń.

Ćwiczenie 2:

1. Cel ćwiczenia:

Wyznaczanie współczynnika podrzutu dla zmiennych parametrów pracy przenośnika wibracyjnego.

2. Schemat stanowiska pomiarowego:

Dane:

1. Kąt nachylenia rynny przenośnika - ∝ = 4[°].

2. Kąt drgań rynny – β = 30 [°].

3. Szerokości – b=8 [cm] i wysokości przekroju rynny – h=12,5 [cm].

4. Długość L=2,9 [m]

5. Amplituda drgań A=0÷7 [mm]

3. Schemat stanowiska pomiarowego:

1. Zmiana częstotliwości prądu zasilającego silnik.

Przykładowo fi można ustalić jako:

-f1 = 36 Hz

-f2 = 46 Hz

-f3 = 51 Hz

2. Pomiar prędkości obrotowej wału silnika obrotomierzem mechanicznym –

nmi [obr/min]

3. Pomiar prędkości obrotowej wału silnika obrotomierzem elektronicznym –

nei [obr/min]

4. Wyznaczenie amplitudy drgań rynny – Ai [mm]

5. Wyznaczenie prędkości przesuwu materiału po rynnie – vi [m/s]

6. Wyznaczenie częstości drgań rynny ni [Hz]

7. Obliczenie wartości współczynnika podrzutu Ki wg nast. zależności:

$$\mathbf{K =}\frac{{\mathbf{4}\mathbf{\pi}}^{\mathbf{2}}\mathbf{\bullet}\mathbf{n}^{\mathbf{2}}\mathbf{\bullet A \bullet}\sin\mathbf{\beta}}{\mathbf{g \bullet}\cos\mathbf{\alpha}}$$

g = 9.81 m/s2

n – częstość drgań rynny [Hz]

8. Obliczenie wydajności przenośnika wibracyjnego – Qi [t/h]

Q_i=3600 • F•V_i•ρ

4. Schemat stanowiska pomiarowego:

Nr pomiaru	f [Hz]	nm [obr/min]	ne [obr/min]	A [mm]	v [m/s]	Qi [t/h]	Ki
1.	36	1000	1035,5	1.25	0,0159	0,86	0,73
2.	46	1280	1300	1.25	0,08396	4,53	1,17
3.	51	1430	1430	1.25	0,1135	6,13	1,43

5. Wnioski:

Przy zwiększaniu częstotliwości drgań możemy zaobserwować wzrost obrotów wału silnika co wpływa na szybkość przemieszczania się badanego materiału wzdłuż rynny. Pomiary mogą być niedokładne ze względu na użyty materiał, który mógł się zablokować między ściankami rynny.Pomiar obrotomierzem elektrycznym jest bardziej precyzyjny od pomiaru obrotomierzem mechanicznym i stąd może wynikać różnica w pomiarach.