Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основные условия образования режима жидкостного трения




Исследование режима жидкостного трения в подшипниках основано на гидродинамической теории смазки. Эта теория базируется па решениях дифференциальных уравнений гидродинамики вязкой жид­кости, которые связывают давление, скорость и сопротивление вяз­кому сдвигу. Теоретические решения довольно сложны и излагаются в специальной литературе.

Основоположником этой теории является Н. П. Петров (1883). В дальнейшем эта теория получила развитие в трудах О. Рейнольдса, Н. Е. Жуковского, С. А. Чап­лыгина, Л. Зоммерфельда, А. Мичеля и ряда других ученых.

В упрощенном виде для подшипников скольжения теория описывается формулой для расчета минимального зазора, обеспечивающего жидкостное трение.

hmin = ,

где Ф – функция, зависящая от условий работы,

m – динамическая вязкость смазки,

w – угловая скорость вала,

Р – удельное давление; р = Fn / d·L.

 

Для работы подшипников самым “благоприятным" режимом является режим жидкостного трения.

Образование режима жидкостного тре­ния является основным критерием расчета большинства подшипников скольжения.

 

 
 

 


При этом одновременно обеспечивается работоспособ­ность по критериям износа и заедания.

На рис. 4 показаны две пластины А и Б, залитые маслом и нагруженные силой F. Пластина А движется относительно пластины В со скоростью v. Если скорость v мала (рис.4, а), то пластина А выжимает смазку с пластины Б. Поверхности пластин непосредст­венно соприкасаются. При этом образуется полужидкостное трение.

При достаточно большой скорости v (рис. 4, б) пластина А поднимается в масляном слое и принимает наклонное положение, образуется масляный клин. Встречный поток смазки создает условия для обеспечения режима жидкостного трения. В цилиндрических конструкциях подшипников скольжения клиновый зазор заполненный смазкой существует в результате его сборки. Это служит благоприятным условием для возникновения жидкостного трения.

Существуют конструкции, в которых условия для жидкостного трения создаются конструктивными дополнениями в виде специальных клинообразных карманов

 
 

 

 


или с применением гидростатических опор, в которых смазка в зону трения подается под давлением.

 

Методы оценки изнашивания

 

Изменение размерив,; формы, массы или состояния поверхности деталей в результате изнашивания оценивают в единицах длины, объема или массы — оценках износа.

Для количественного описания процесса изнашивания и его результата — износа в триботехнике используют ряд показателей (параметров):

интенсивность изнашивания Jh — отношение оценки износа детали (образца) к обусловленному пути, на котором проис­ходило изнашивание, к объему выполненной работы или технической наработке; (в километрах пробега автомобиля, гектаpax обработанной земли и т. п.) ; если в результате изнашивания при суммарном взаимном смещении Sh деталей (пути «трения») с их поверхности удалей слой толщиной δh , то интенсивность из­нашивания

Jh= δh/ Sh .

 

скорость изнашивания (средняя) – отношение оценки изнашивания к вре­мени, в течение которого происходило изнашивание;

предельный износ детали (узла) – оценка износа, после достижения которого дальнейшая эксплуатация детали (узла) невозможна, неэкономична или недопус­тима по соображениям надежности.

Износостойкость деталей (узлов) оце­нивают величиной, обратной интенсивности или скорости изнашивания.

Интенсивность изнашивания деталей машинзависит от формы, разме­ров, физико-химических свойств, условий нагружения и теплового режи­ма работы контактирующих поверхностей, а также физико-химических свойств смазочного материала.

На рис. 7 нанесены кривые изменения толщины изношен­ного слоя hL и интенсивности изнашивания Jh в зависимости от времени t. На участке I, соответствующем времени приработки tприр, интенсивность Jh = Jhприр значительна и величина hL быстро растет. Затем интенсивность Jh снижается и наступает так называемое установившееся изнашивание (участок II – t уст.), причем Jh «Jhприр .

 

 

Если между сопряженными поверхностями обеспечивается непрерывный масляный слой, то изнашивание может отсутствовать ( штриховые линии).

Повышение давления в зоне контакта и интенсивность истира­ния поверхностей в период приработки обусловливают высокую теплонапряженность в зоне контакта, снижающую защитные свойства смазки. Во из­бежание опасных форм повреждения (напри­мер, задира или интен­сивных усталостных процессов) в период приработки предусма­тривают облегченный

режим, т. е. работу на стендах или в эксплуа­тации с пониженными нагрузкой и скоростью. При этом сглаживаются неровности и происхо­дит истирание поверх-ностей например за счет медленно протекающих неопасных форм молекулярно-механического изнашивания, а иногда и усталостного.

Для ускорения периода приработочного изнашивания (при одновременном снижении вероятности опасных форм повреждения рабочих поверхностей) применяют поверхностно-активные при­садки, ускоряющие приработку за счет коррозийно-механического изнашивания и предупреждающие появление задира. В некоторых случаях эффективным является ускорение процесса приработки за счет создания условий для абразивного изнашивания введением в зону контакта специальных паст. Подобные мероприятия сни­жают или даже предотвращают накопление усталостных поврежде­ний в период приработки.

Изменение формы рабочих поверхностей в период t уст может оказаться причиной повышения давлений или нарушения условий смазки. Это может вызвать увеличение интенсивности изнашивания (см. участок III ). Примером является вращательная пара (см. рис. 6): с увеличением износа растет зазор, увеличи­ваются нагрузки в зоне контакта, падает несущая способность масляного слоя .

Меры борьбы с износом деталей машин: повышение износостойко­сти изнашивающихся поверхностей; увеличение толщины смазочного слоя; улучшение физико-химических свойств смазочного материала; установка надежных фильтров очистки смазки и уплотнений трущихся деталей.

Расчеты деталей на износ заключаются либо в определении условий, обеспечивающих их жидкостное трение, либо (при невозможности со­здания жидкостного трения) в определении достаточной долговечности их путем назначения для трущихся поверхностей соответствующих до­пускаемых давлений.

p<[p] (1)

Иногда для исключения молекулярно-механического изнашивания условие (1) дополняют ограничением температу­ры в контакте:

to C < [to C] (2)

где [to C] — допускаемая температура в контакте.

Если режим трения пары определяет­ся не только давлением p, но и ско­ростью скольжения v, то в качестве критерия надежности используют удель­ную мощность трения, расходуемую на преодоление сопротивления в контакте,

W = p· f ·v ≤ [w] (3)

где f — коэффициент трения (сопротивле­ния) между контактирующими деталями; v — относительная скорость скольжения; [w] —допускаемая мощность трения рав­ная 150—250 Нмм/(мм2с) для шлицевых соединений и др.

В ряде случаев, например в расчетах подшипников скольжения, принимают f—const для заданной пары трения и условие (3) задают в форме

pv[pv]

где [pv] — допускаемое значение произведения pv.

Этот параметр, как и удельную мощность трения, можно использовать для косвенной оценки теплонапряженности пары трения. В инженерных расчетах части используют совместно два критерия [p] и [pv]. Оценке износостойкости по допускаемым значениям параметров [p] т [pv] присущи существенные недостатки эти параметры носят условный характер ив явном виде не дают представления о степени триботехнической надежности.


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 2268. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.025 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7