Федеральное государственное автономное
Образовательное учреждение высшего образования
«СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Определение потерь в опорах
Вращающихся деталей
Методические указания
к выполнению лабораторных работ по дисциплине
«Теория машин, механизмов и детали машин»,
«Детали машин и основы конструирования»
для студентов специальностей:
26.05.05 «Судовождение»,
26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок »
всех форм обучения
Севастополь
2015
УДК 531
Определение потерь в опорах вращающихся деталей: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Теория машин, механизмов и детали машин» и «Детали машин и основы констуирования» для студентов специальностей: 26.05.05 «Судовождение», 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок всех форм обучения/
Сост. А.В. Неменко, Л.А. Шмидт. – Севастополь: Изд –во СевГУ, 2015.– 11 с.
Целью методических указаний является приобретение студентами практических навыков в определении момента трения и коэффициента трения подшипников качения в зависимости от условий их работы.
|
|
Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры технической механики и машиноведения (протокол № _____ от ________2015 г.).
Допущено учебно – методическим центром СевГУ в качестве методических указаний.
Рецензент: профессор кафедры автомобильного транспорта, кандидат технических наук А.О. Харченко
СОДЕРЖАНИЕ
1 Общие положения...................................................................................... 4
2 Установка для испытаний.......................................................................... 5
3 Порядок выполнения работы.................................................................... 6
4 Контрольные вопросы............................................................................... 8
Библиографический список................................................................................ 8
Приложение......................................................................................................... 9
Общие положения
Потери мощности в подшипниках качения обусловливаются трением качения и скольжения тел качения с беговыми дорожками колец, трением тел качения о сепаратор и сепаратора о кольца, трением вращающихся деталей о смазку и перемешиванием смазки.
Суммарное трение в подшипниках зависит от следующих факторов: нагрузки, скорости вращения, уровня смазки, её вязкости и температуры.
С ростом нагрузки и мощности, расходуемой на трение, а также температуры подшипникового узла уменьшается толщина слоя смазки в зоне контакта и вязкость смазки, что, в свою очередь, приводит к снижению величины коэффициента трения и, соответственно, к некоторому снижению потерь на трение.
|
|
Рассматривая потери на трение в подшипниках как сумму потерь на трение качения тел качения по желобам, потерь на трение тел качения о сепаратор и потерь, связанных с наличием смазки определенной вязкости, видно, что с увеличением нагрузки первые потери заметно растут, вторые же изменяются мало и третьи снижаются. При высоких нагрузках возможен разрыв масляной пленки в месте контакта тела качения с желобом кольца, что ведет к повышению потерь на трение.
Теоретически учесть влияние этих факторов очень трудно. Поэтому потери на трение в подшипниках качения и при конкретных режимах работы определяют экспериментально.
Момент трения в подшипнике , обусловленный в основном трением качения на контактных площадках тел качения беговых дорожек колец можно определить приближенно
, (1)
где – приведенный коэффициент трения, отнесенный к внутреннему диаметру вала, мм;
– радиальное усилие, кН;
– внутренний диаметр подшипника, мм.
Значение коэффициента для шарико- и роликоподшипников 0,002…0,004, для конических и игольчатых – 0,004…0,008.
Установка для испытаний
Опытную величину суммарного момента трения в подшипниках качения определяют на специальной установке типа ДМ-28.
Рисунок 1 – Общий вид лабораторной установки ДМ -28.
На рис. 1 приведена кинематическая схема установки. Приводной асинхронный электродвигатель 1 через клиноременную передачу 5 с трехступенчатыми шкивами обеспечивает вращение вала 6, который передает вращение испытуемым подшипникам при 1080; 2050 и 2900 об/мин. Электродвигатель включают пакетным выключателем 4, смонтированным на корпусе 3 установки. Шкала 2 проградуирована в килограмм-силе на сантиметр (кгс∙см) и показывает величину суммарного момента . На установке типа ДМ-28 предусмотрен также устройство для измерения момента методом тензометрии. Для этого служит плоская пружина с наклеенными на нее проволочными тензорезисторами, которые подключаются на вход тензометрического усилителя. Величина момента трения пропорциональна деформации пружины 7 при действии на нее маятника с грузом.
Экспериментальное определение моментов трения в подшипниках качения осуществляется на установке ДМ 28 для следующих типоразмеров подшипников: радиальный шариковый однорядный № 208, радиальный шариковый однорядный № 308, радиальный шариковый двухрядный № 1208, радиально-упорный роликовый конический № 7208.
Для каждого из указанных четырех типоразмеров используется специальная головка. Головка состоит из корпуса 8, в котором установлено два крайних испытываемых подшипника 9, два средних подшипника 10 размещены в отдельном корпусе 12. Все подшипники отверстиями внутренних колес посажены на общую втулку 11. Втулка 11 головки при помощи шпонки и шарикового фиксатора закрепляется на валу 6. Нагрузочное устройство состоит из скобы 13, закрепленной на корпусе 8, и нажимного винта 15. Для измерения усилия нагружения подшипников служит динамометр 14 с индикатором 16.
Заданный уровень жидкой смазки в процессе испытаний измеряют уровнемером 17, температуру - термометром 1 8. Противовес 19 и указатель 20 закреплены на стержне 21. Возникающий в подшипниках момент трения стремится повернуть корпус головки. При этом маятник с грузом 19 удерживает головку, отклоняясь на определенный угол в зависимости от момента , имеющего место при работе подшипников данной конструкции головки в конкретных условиях испытаний (нагрузке, скорости вращения, вязкости, уровне и температуре смазки).
Для возможности наблюдения за уровнем смазки в переднем торце имеется окно, закрытое органическим стеклом.
|
|