4.2.2.2. Методика проведения экспериментов

Экспериментальное определение величин расклинивающих сил в зависимости от Н_ш, Н_к, Н_р проводилось следующим образом.

Вначале ползун модели КГШП опускался в крайнее нижнее положение, после чего модель заклинивалась силой Р₃..

Затем, последовательно по всем намеченным заранее местам (точкам) шатуна, рычага или эксцентрика (в зависимости от цели выполняемого эксперимента), прикладывалась расклинивающая сила, которая создавалась нагружателем устройства для расклинивания.

Давление жидкости в полости нагружателя поднималось до тех пор, пока не фиксировалось трогание эксцентрикового вала с места (начало вращения), после чего давление сбрасывалось и сила прикладывалась уже в следующем по порядку месте.

Сила заклинивания при этом выдерживалась постоянной. Определив по тарировочному графику величины расклинивающих сил для всех точек приложения, мы получаем все данные для установления зависимостей:

Р_рш= f (Н_ш), Р_рк= f (Н_к), Р_рр= f (Н_р) при данном Р₃.

Эксперименты проводились при различных силах на ползуне в два этапа.

Вначале каждый из случаев способа исследовался при исходных зазорах (Δ) в подшипниках кривошипно-шатунного механизма модели пресса (т.е. регламентируемых заложенной в конструкцию модели посадкой H8/f9 (А₃/Х₃), замеренные величины и соответствующие им относительные зазоры (η=Δ/d) которых равны

Δ_o = 0,14мм, η_o=0,0024,

Δ_а = 0,135мм, η_а =0,00135,

Δ_в = 0,07мм, η_в =0,00125.

Затем, величины Δ_а и Δ_в были искусственно увеличены путем переточки бронзовых втулок до 0,66 мм и 0,31 мм, что соответствует η_а = 0,0066 и η_в = 0,0055 и намного превышает реально возможные в прессах. После всего этого исследования были повторены.

Помимо описанных операций, в течение каждой из серий экспериментов проводилось определение величины усредненного коэффициента трения покоя (_n) в опорах кривошипно-шатунного механизма исследуемой модели. Для этого непосредственно после каждого заклинивания модели и после окончания серии экспериментов замерялись силы Q₁ и Q₂ , которые необходимо было приложить на рычаге длиной L_p=500мм для трогания эксцентрикового вала модели с места.

После чего по формуле

,

полученной из (4.58), вычислялась величина коэффициента трения, которая затем использовалась при определении расчетного значения расклинивающей силы для условий, характеризующих проводимую серию экспериментов.

4.2.2.3. Результаты экспериментов и их анализ

Результаты проведенных экспериментов в виде графиков представлены на рис. 4.17.

На этом рисунке кружками, точками и треугольниками обозначены экспериментальные значения сил P_рш , P_рк и P_рр при силе заклинивания модели Р₃= 100кН.

Линиями на этом рисунке обозначены расчетные значения расклинивающих сил, вычисленные по формулам (4.19), (4.37) и (4.56) для экспериментально определенных значений (применительно к каждой серии экспериментов) _n = 0,118; 0,115 и 0,115 для каждого случая приложения сил при исходных зазoрах (рис. 4.17.а) и _n = 0,121; 0,119 и 0,117 при увеличенных зазорах (рис. 4.17.б).

Сопоставление экспериментальных значений расклинивающих сил с расчетными показывает, что наличие зазоров в подшипниках кривошипно-шатунного механизма модели и их неравномерное распределение по периметру при заклинивании не приводит к изменению расчетной схемы модели по сравнению с принятой ранее. Обусловлено это малой величиной этих зазоров.

Поскольку величины относительных зазоров подшипников модели в процессе первого этапа экспериментов были большими, а второго этапа – существенно большими, чем рeaльно возможные в кривошипно-шатунных механизмах (и вообще прессов), то, следовательно, сделанный выше вывод, относящийся к модели, справедлив и для реальных машин.

а

Б

Рис. 4.17. Графики экспериментальных и расчетных величин

расклинивающих сил для Р_З = 100кН (10тс)

Поэтому полученные ранее формулы могут быть использованы для расчета величин расклинивающих сил реальных прессов.