2.1. Лабораторная работа № 9
Определение моментов и коэффициентов трения качения заклепок при сжатии
Целью испытания является определение условия трения между поверхностями заклепок и обшивкой для обеспечения минимального трения в процессе эксплуатации.
2.1.1. Образец
Рис.25
На стержне нарезают резьбу М5 на глубину 18-20 мм.
2.1.2. Испытательное приспособление
Испытательное устройство (рис.26) состоит из направляющего корпуса 1, подставки 2, на которую крепят в паз нижнюю пластину 5 из испытуемого материала. Образец 4 вкручивают в головку штока 10 и фиксируют двумя контргайками 9, чтобы предотвратить проворот образца в штоке. Шток устанавливают в шарикоподшипник в опорной стойке 3. Верхнюю пластину 5 крепят в пуансоне 8. На шток 10 навинчивают коромысло 11, на которое вешают подвеску 12 с роликовой головкой. Головка обеспечивает свободное перемещение подвески 12 с грузами. Это позволяет плавно регулировать изменения момента страгивания при ступенчатом нагружении.
Для определения деформаций сжатия пластин 5 в области контакта с образцом 4 на пуансоне 8 крепят планку 6. Индикаторные часы 7 устанавливают в индикаторную стойку. Установку с индикаторной стойкой размещают на испытательной машине Р20.
Начало страгивания образца фиксируется флажком 14, жестко скрепленным со свободным концом образца 4.
Рис.26
2.1.3. Методика испытания
Размеры пластин 5 измеряют и заносят в таблицу результатов. Конструкцию из стержневого образца 4 и двух пластин 5 устанавливают в приспособление и ориентируют так, чтобы боковые стороны пластин были параллельны оси образца. Затем конструкцию нагружают сжимающим усилием. Затем нагружают подвеску 11 грузами Q с последующим изменением плеча L до тех пор, пока не происходит страгивание проволочного образца.
Момент начала страгивания определяют в результате падения флажка индикаторной стрелки 14, жестко соединенной со свободным концом образца. Момент вычисляли по формуле
(Нм). (38)
Здесь G=3.3256Н- вес коромысла без головки, распределенный по длине (lk-l), lk=414м- длина коромысла, l=10м – длина головки коромысла.
Н
Рис.27
Момент трения измеряют после полной остановки коромысла по формуле (38), в которой L заменен на Lfinal, а 0 - на . Поскольку точка приложения нагрузки Q лежит выше оси коромысла, значение Lfinal после поворота должно быть больше L.
Образец нагружают в три – четыре ступени. После определения моментов страгивания и трения на первом этапе, образец разгружают, измеряют размеры отпечатков на обеих пластинах, проводят визуальный осмотр образца, определяют возможную эллипсность измерением диаметров в перпендикулярных направлениях, меняют пластины и повторяют нагружение образца по описанной выше методике при большем усилии сжатия.
В режиме условной «разгрузки» образец сначала нагружают наибольшим сжимающим усилием, измеряют моменты. Затем сжимающую нагрузку уменьшают без смены подкладных пластин, и вновь измеряют моменты. По окончании испытаний в этом режиме измеряют размеры отпечатков на пластинах.
Наибольшее усилие сжатия обычно ограничивают появлением эллипсности проволочного образца. Сжимающие усилия в режимах нагрузки и разгрузки на соответствующих стадиях должны быть приблизительно одинаковыми.
Исходные данные и результаты испытаний заносят в протокол табл.9. Результаты испытаний представляются также графически.