Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Работа 5.
ИСПЫТАНИЕ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ.
Подшипники скольжения – это опорные устройства, предназначенные для поддержания валов, осей и других вращающихся деталей, работающих в условиях относительного скольжения поверхности цапфы по поверхности подшипника, разделенных слоем смазки. Устойчивый масляный слой между трущимися поверхностями может быть лишь в том случае, если в нем существует избыточное давление, противодействующее стремлению внешних сил сблизить трущиеся поверхности. Избыточное давление может быть гидродинамическим, т.е. создаваемым вращением цапфы, или гидростатическим - создаваемым от отдельно расположенного насоса. Данная лабораторная работа предусматривает исследование гидродинамического подшипника скольжения.
В гидродинамических подшипниках скольжения вращающийся вал под действием внешней нагрузки занимает эксцентричное положение. Масло увлекается в клиновой зазор между валом и вкладышем и создает гидродинамическую поддерживающую силу (рис. 1).
Рис. 1. Схема образования масляного клина.
1. Цель работы: В лабораторной работе необходимо определить экспериментальную зависимость момента трения и коэффициента трения в подшипнике скольжения от среднего давления на рабочей поверхности подшипника.
2. Расчетные зависимости: Момент трения ТТ в подшипнике, выраженный через радиальное усилие Fr , действующее на подшипник, и коэффициент трения : ТТ = 0,5 Frd, откуда получаем формулу для определения коэффициента трения = 2 ТТ / Frd ,
где d – диаметр цапфы подшипника.
С другой стороны момент трения можно представить как произведение окружной силы Ft , стремящейся повернуть корпус подшипника на плечо L действия этой силы ТТ = Ft L.
С учетом последнего выражения находим окончательную расчетную формулу для определения коэффициента трения = 2 Ft L / Fr d.
Среднее давление на поверхности подшипника = Fr / d, где - длина подшипника.
3. Схема экспериментальной установки (рис. 2).
Испытуемый подшипник 2, установленный на консольный вал 1, нагружают радиальной силой посредством тяги 11 и винтовой пары 13-14. Измерение натяжения производят динамометром 12. При вращении вала возникает момент трения на поверхности контакта. Под действием момента трения вместе с валом стремится повернуться и подшипник 2. Его удерживает от вращения рычаг 7, опирающийся снизу на пружинную платину 6 и имеющий регулируемый противовес 17. Эта пластина под нажимом рычага 7 прогибается, величину прогиба измеряют индикаторами 4 и 9. Величина прогиба определяет силу Ft давления рычага на пластину.
Чтобы исключить влияние изгиба тяги на момент трения, необходимо при определении Ft рычаг 7 установить в нейтральное положение, когда ось тяги 11 проходит строго через центр подшипника. В таком положении при неподвижном подшипнике стрелки индикаторов 4 и 9 устанавливают на нуль. При работающем подшипнике перемещение рычага 7 в нейтральное положение осуществляют поворотом винта 3, перемещающим кронштейн 5 установленный на корпусе 10 с закрепленной на нем пластиной 6, и, следовательно, рычаг 7 в нужном направлении.
Рис. 2. Схема экспериментальной установки по исследованию подшипников скольжения.
Подшипник смазывают маслом, поступающим в рабочий зазор самотеком из бачка 15. После окончания эксперимента подвод масла прекращают перекрытием крана 16.
Тарировочные данные динамометра 12:1 мкм показаний индикатора соответствует 1Н нагрузки (один оборот большой стрелки индикатора соответствует 1000Н). Предельное усилие нагружения подшипника 5000Н (по индикатору К1).
Тарировочные данные пружинной пластины 6, воспринимающей усилия Ft 1 мкм показаний индикатора соответствует усилию 3 10-3 Н (Ft = 0,003 К2).
4. Порядок выполнения работы.
4.1. В журнале лабораторных работ вычерчивают схему установки, заносят расчетные зависимости.
4.2. В табл. 5.1. журнала выписывают значения основных параметров экспериментальной установки.
4.3. Назначают значения интервалов нагружения подшипников (Fr = 0; 1000; 2000; 3000; 4000; 5000) и заносят в табл. 5.2 журнала.
4.4. Значения интервалов нагружения, выраженные в ньютонах, переводят в показания индикатора динамометра К1 , выраженные в микронах. Значения К1 заносят в табл. 5.2 журнала.
4.5. Открывают краник запора масла, включают установку на одну минуту для получения надежной циркуляции масла, а затем установку выключают.
4.6. При неработающей установке рукояткой 14 (рис. 2) создают максимальное усилие на подшипник (натяжка тяги на 5 оборотов большой стрелки индикатора).
В натянутом состоянии ось тяги точно проходит через центр подшипника, изгибная деформация тяги при этом отсутствует, рычаг 7 установлен в нейтральном положении. Индикатор 9 устанавливают на нуль. Вращением винта 3 пластину 6 подводят до касания с рычагом 7 и индикатор 4 также устанавливают на нуль. После этого снимают нагрузку. Без нагрузки показания индикаторов не должны отклонятся более, чем на 2-3 деления от нуля.
4.7. Включают установку на 2-3 мин без нагрузки для прогрева, после чего создают минимальную нагрузку по индикатору динамометра.
4.8. Рычаг 7 (рис. 2) устанавливают в нейтральное положение путем вращения винта 3 до тех пор, пока стрелка индикатора 9 не установится на нулевое положение, после чего фиксируется показание индикатора 4 (величина К2 – сила Ft на рычаге).
4.9. Замер повторяется аналогичным образом. Увеличивают нагрузку через выбранные интервалы до максимального значения и производят замеры силы на рычаге.
4.10. Полученные результаты заносят в табл. 5.2 журнала лабораторных работ. Строят графики зависимости коэффициента и момента трения от среднего давления.
5. Выводы: 1) Как изменяется с увеличением давления момент трения;
2) Как изменяется коэффициент трения скольжения с увеличением среднего давления; 3) На каком режиме коэффициент трения скольжения принимает минимальное значение и на каком - максимальное;
4) На каком режиме выгоднее эксплуатировать подшипники скольжения.