8.4. Опытные данные и результаты расчетов

Показания индикатора K2 делений

Значения

Значения КПД

5. График зависимости

8.6. Опытные данные и результаты расчетов

Таблица 8.3

Показания индикатора K1 делений	Значения	Значения КПД

8.7. График зависимости

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ РАБОТУ ПРИНЯЛ

Студент

Группа

Лабораторная работа № 9 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ

9.1. Цель работы: а) изучить работу подшипника скольжения в режиме жидкостного трения,

б) определить коэффициент трении в зависи­мости от удельной нагрузки;

в) построить графики зависимости на основании теоретической зависимости и по опытным данным.

9.2. Основные правила по технике безопасности и предупреждения

1. Запрещается открывать заднюю крышку при работающем электродвигателе,

2. Нельзя включать установку под нагрузкой.

3. Нагружение подшипника производить только при работающем двигателе.

4. Нельзя включать установку до устойчивой подачи масла (30- 40 капель в минуту),

5) Кран на маслопроводе открывать до пуска установки и закры­вать после полной остановки.

6) Работа на установке разрешается только в присутствии пре­подавателя.

9.3. Теория опыта

Момент трения и тепловыделение в подшипнике растут с ростом коэффициента трения. Коэффициент трения будет наименьшим при пе­реходе от граничного (смешанного) трения к жидкостному (рис. 9.1). При жидкостном трении трущиеся поверхности полностью раз­делены слоем-смазки.

Жидкостное трение может быть осуществлено за счет:

а) подачи масла в зазор между цапфой и втулкой под таким давлением, которое уравновесило бы нагрузку на подшипник (гидростатический подпор);

б) создания таких условий, при которых внутри масляного слоя появляется необходимой величины противодавление (гидродинамический подпор).

В данном случае исследуется работа подшипника в режиме жид­костного трения. Теоретическим путем установлена зависимость среднего коэффициента трения в подшипнике от геометрических пара-метров подшипникаи характеристики режима работы в виде

где - диаметральный запор в подшипнике;

d - диаметр шипа;

- характеристика режима работы подшипника

(величина безразмерная).

Здесь - динамическая вязкость масла, Па*с;

n - частота вращения шипа, мин^-1;

p - удельная нагрузка в подшипнике, МПа (см. ниже,п.9.6).

Из уравнения (9.1) следует, что коэффициент трения в подшип­нике данного размера зависит от характеристики режима работы подшипника (рис. 9.1). Вязкость масла , сильно зависящая от температуры, является регулирующим фактором, способствующим удерживанию режима жидкостного трения.

П ри увеличении от до , например, из-за изменения n или Р значение f

возрастает от f2 до f1 . В результате увели­чивается количество выделяемого тепла и, следовательно, уменьша­ется вязкость масла, а это вызывает уменьше-

н ие и соответственно уменьшение f . При этом количество выделяемого тепла пада­ет,

вязкость увеличивается, снова растет коэффициент трения и т.д.

С ледовательно, режим работы подшипника автоматически регули­руется изменением вязкости масла .

При уменьшении ниже возникает разрыв масляной пленки и наступает режим граничного трения.

Работа подшипника в атом режиме весьма неустойчива, характе­ризуется резкими изменениями коэффициента трения и повышенным износом.

Опытное значение коэффициента трения в подшипнике может быть определено по уравнению

(9.2)

где - показание нижнего индикатора (число делений);

F - показания нагрузочного динамометра, Н.

9.4. Описание установки

Для исследования подшипника используется установка ДМ 29 М (рис. 9.2). От электродвигателя, размещенного внутри корпуса I, вращение передается через трехступенчатую клиноременную передачу 3 шпинделю 4. Натяжение ремней производится винтовым устройством, поворачивающим раму, на которой установлен электродвигатель.

Шпиндель, вращающийся в двух шарикоподшипниковых опорах, установленных в корпусе, имеет консольно расположенный рабочий участок (шип), который несет на себе обойму 5 с подшипниковой втулкой 6. Эта втулка вместе с шипом образует исследуемый под­шипник скольжения, для нагружения которого используется винт 7, рукоятка 8 и тяговый параллелограмм 9. Для измерения радиального усилия на подшипник используется динамометр 10, установленный между винтом и параллелограммом. При вращении рукоятки винт пе­ремещается вверх и через динамометр и параллелограмм передает усилие на подшипник. Шкала динамометра градуирована в кгс

(I кгс = 9,81 Н =10 Н).

Для определения момента трения в подшипнике имеется измери­тельное устройство, состоящее из закрепленных на обойме 5 измери­тельного рычага II и балансирного груза 12, нижнего качающегося кронштейна 13 с регулировочным винтом 14, измерительной пружиной 15 и индикатором 16, а также неподвижного верхнего кронштейна 17 с индикатором 18. При вращении шпинделя 4 за счет момента трения на подшипнике измерительный рычаг давит на пружину 15 и через нее на ножку индикатора, по показанием которого определяется ве­личина момента трения. Верхний индикатор 18 служит для контроля установки рычага в исходное положение.

Для смазки подшипника используется масло, заливаемое в ба­чок 19, откуда оно самотеком по шлангу через запорный краник 20 поступает в приемную воронку подшипника.

Техническая характеристика испытуемого подшипника: диа­метр шипа 60 мм, длина шипа 60 мм, диаметральный зазор = 0,11 мм, материал вала - сталь 45 по ГОСТ 1050-60, материал втулки - бронза Бр АЖ 9-4 по ГОСТ 493-547. Длина измерительного рычага II равна 310 мм. Усилие нагружения - от 50 до 500 кгс. Частота вращения вяла - 760; 1350; 2400 мин"¹.

Электродвигатель типа A02-I2-4 мощностью N = 0,8 кВт с частотой вращения 1350 мин ^л .

Рис. 9.2. Схема установки