Установка для испытаний

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.