Изследователска работа по физика на тема "Механична скоростна кутия", Социална мрежа на работниците

Изследователска работа по физика на тема: "Механична скоростна кутия"

Общинско учебно заведение

„Гимназия №1 на името на. Р. Фахретдин"

по физика по темата:

ученик от 8А клас Вилданов И.Л.

учител по физика Рахматуллина Г.Р.

Списък на използваната литература……………………………………10

В света има много интересни, завладяващи неща! Човек е любознателен по природа и ако е силно заинтересован от нещо, тогава никаква сила не може да го откъсне от предмета на неговата страст. Струва си да копаете по-дълбоко, тъй като веднага разбирате колко невероятно работи нашият свят. Аз съм един от тези хора. В 7 клас, когато преминахме през светлинни явления, Гузел Рафисовна показа опити за получаване на бял цвят чрез смесване на цветове. Завъртайки домашен кръг, боядисан с всички цветове на дъгата, ще видите кръг, който е много подобен на бялото. Тъй като гледах отстрани, ми се стори, че на Гузел Рафисовна е трудно да извърши този експеримент. И си помислих: как мога да помогна? И дойдох с идеята да използвам редуктор.

Уместността на прилагането на механизми е голяма. Използването на моторни редуктори се практикува във всички индустрии. Доста често те могат да бъдат намерени в медицинско оборудване, в машиностроенето, в средствата за събиране и обработка на информация, в специални инструменти.

Цел на работата: експериментално определяне на ефективността на преобразуване на въртящия момент в енергия.

Научете какво е скоростна кутия, генератор;
Научете видовете и обхвата на скоростната кутия;
Проведете експеримент за получаване на бяло от цветовете на дъгата;
Провеждайте експерименти за използването на скоростната кутия в друга област;
Кажете на учениците какво научих за мотор-редуктора и покажете резултата от изследователската работа.

Обект на изследване: скоростна кутия

Предмет на изследване: установяване на връзка между въртящия момент на скоростната кутия, механичната работа и енергията.

изучаване на научна литература;
извършване на практическа работа;

Дори в древни времена се използва принципът на скоростните кутии - увеличаване на приложената сила или тяга. Тази идея за механичното предаване на приложената сила се връща към изобретяването на колелото. Как работи простото прехвърляне? Две колела са в контакт едно с друго чрез джанти. Голямото колело прави по-малко обороти в сравнение с по-малкото. Когато колелото е по-малко - то става водещо, тогава въртящият момент на трансмисията е по-голям, губейки ъгловата скорост. За повдигане на огромни товари често се използва такава трансмисия. Инсталирайки зъбни колела вместо гладки, получаваме по-ефективно предаване на сцепление и усилие. Така започнаха да се появяват скоростните кутии в човешкия живот.

Скоростната кутия получи името си от латинската дума "редуктор", което означава "връщам се назад". Това е основният принцип на скоростната кутия, която е сложно механично устройство, състоящо се от едно или повече зъбни колела от зъбни или червячни зъбни колела. Целта на скоростната кутия е, че с помощта на тези зъбни колела всяко въртене се преобразува и променя ъгловите скорости.

Предавателната кутия се състои от корпус (чугун или заварена стомана). В корпуса на скоростната кутия има зъбни или червячни зъбни колела, фиксирани върху валовете. Валовете се поддържат от лагери, поставени в гнездата на корпуса; използват главно търкалящи лагери.

Редукторите са част от задвижващите механизми. Обхват прискоростни кутии е обширна: нито един механизъм, който има възли на въртене, не може без тях. Всички двигатели, независимо дали са електродвигатели или двигатели с вътрешно горене, задължително имат различни видове скоростни кутии. Скоростната кутия има една или повече зъбни системи със зацепване и постоянно предавателно отношение. Именно от вида на тези предавки зависи вида на скоростната кутия.

КЛАСИФИКАЦИЯ НА СРЕДСТВАТА

Редукторите са скосени, цилиндрични, вълнови, планетарни - това са видове зъбни колела, както и червячен тип. Освен това те могат да бъдат едностепенни, двустепенни и тристепенни системи. В същото време в двустепенни и тристепенни скоростни кутии могат да се използват различни видове предавки. В допълнение към разделението по вид предавка, скоростните кутии се разделят и според конструкцията им.

Видовете скоростни кутии според този принцип са разделени на механични и моторни редуктори.

Механичните скоростни кутии са просто механични трансмисии, а мотор-редукторите са скоростна кутия и електрически мотор, комбинирани в един корпус. Според вида на разположението в пространството скоростните кутии се делят на хоризонтални и вертикални.

Червячни предавки

Тези скоростни кутии имат една или две червячни предавки. Винтът, който е в основата на такава трансмисия, изглежда като червей. Червячната скоростна кутия най-често се използва за предаване на ротационна енергия между осите, които се пресичат в пространството, най-често перпендикулярно.

При червячните предавки намаляването на ъгловата скорост на изходящия вал и увеличаването на въртящия момент се дължи на преобразуването на енергията, съдържаща се във високата ъглова скорост и ниския въртящ момент на входящия вал. Такива скоростни кутии имат висока гъвкавост и широк спектър от приложения.

Цилиндричнаскоростни кутии

Тези скоростни кутии дължат името си не на цилиндричната си форма, а на вида на предавката, която използват. Зъбният цилиндър е основният вал на такава скоростна кутия. Поради конструкцията си, този тип скоростна кутия се използва най-често в хоризонтално положение, при което предавателната производителност е най-висока. Ефективността на този тип скоростна кутия достига 98%, което зависи от нейното предавателно отношение. Благодарение на високия коефициент на полезно действие, няма ефект на разсейване на енергията, предавана от скоростната кутия, като по този начин се избягва нагряването на всички елементи на механизма. Цилиндричната скоростна кутия може да бъде едно-, дву-, три- и четиристепенна модификация. Цилиндричната скоростна кутия се използва предимно в машиностроенето и тежката промишленост.

В допълнение към червячните и цилиндричните редуктори има видове зъбни колела, конусни, планетарни и вълнови.

Основните характеристики на скоростните кутии са коефициент на полезно действие (COP), мощност, предавателно отношение, ъглови скорости на валовете, брой стъпки и предавки и др.

Голям брой примери за използване на скоростни кутии могат да бъдат намерени и в хранително-вкусовата промишленост, където по правило се изисква да се приложи цикъл на натоварване, характеризиращ се с ниски скорости при висок въртящ момент: задвижвания на миксери, мелници, трошачки, екструдери и конвейери от различни видове, спирални фризери.

Първо, за експеримента сглобих оборудване от различни части. За целта използвах механична скоростна кутия, 2 мотора, колело за задвижване на механизма, жици с крокодили, електрическа крушка, диск с цветове на дъгата.

Свързах всички детайли и започнах да тествам. Всичко това искам да ви покажа. Когато започнем да въртим дръжката на оборудването, зъбните колела на скоростната кутиясе задвижват, поради това се генерира електричество и кръг от цветове на дъгата извършва механична работа, тоест върти се. Получаваме сив цвят. Така в момент на въртене той премина към извършване на механична работа. Това оборудване може да се използва като генератор.

След като получих желания резултат, започнах да търся други приложения за този редуктор. Може да се използва за генериране на електрическа енергия. Много обичам да карам колело вечер, използвам това оборудване вместо фар, тъй като фабричните динама са скъпи. Скоростната кутия и моторът са свързани с електрическа крушка, поставена в колелото на велосипеда. Когато въртим педалите, поради въртящия момент, лампата светва. Но не можех да донеса велосипед, така че искам да демонстрирам всичко това в два експеримента. При първия опит светва крушка, а при втория опит колелото се задвижва.

Така моите експерименти потвърждават преобразуването на въртящия момент в механична работа и електрическа енергия.

Мисля, че тези експериментални резултати, получени по време на тестовете, отварят перспективи в училищния живот.

Резултатите от експеримента напълно задоволяват желанията ми.

В бъдеще ще подобря това устройство.

1. Apuryev V. N. Наръчник на дизайнера на машиностроителя. Т. 1, 2 и 3. М., 1980.

2. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Проектиране на възли и части на машини. М., 1985.

5. Иванов М. Н. Вълнови предавки. М., 1981.

6. Куклин Н. Г., Куклина Г. С. Машинни части. М., 1987.

7. Търкалящи лагери: Наръчник-каталог / Изд. В. Н. Наришкин и Р. В. Коросташевски. М., 1984.

8. Чернавски С. А., Снесарев Г. А., Козинцев Б. С. и др., Дизайнмеханични предавки: Учебно и справочно ръководство за гимназията М., 1984.