Порядок выполнения работы. 1. Получить у лаборанта необходимое для выполнения работы оборудова- ние.

1. Получить у лаборанта необходимое для выполнения работы оборудова- ние.

2. Измерить штангенциркулем наружный диаметр и шаг резьбы Р испы- туемого болта. По табл. 1 определить соответствующие ГОСТ 24705-81 средний

диаметр и внутренние диаметры резьбы этого болта и , а также запас

прочности .

 

Рис. 7. Установка для определения коэффициента трения на торце гайки

 

Рис. 8. Соотношение действующих на гайку крутящих моментов

 

3. Измерить наружный и внутренний диаметры опорной поверх- ности гайки болтового соединения (рис. 9).

4. Узнав у преподавателя материал болта, определить по табл. 2 предел те-

кучести этого материала и вычислить значение допускаемого усилия затяжки

болта в ньютонах по формуле .

Рис. 9. Размеры опорной поверхности гайки

 

5. Заполнить табл. 1 отчёта.

6. По тарировочной характеристике динамометрической пружины (см. стр.7) определить деформацию, которую она получила бы под действием усилия, равного допускаемому усилию затяжки болта . Полученное значение деформации пружины округлить в сторону уменьшения до значения, соответствующего целому числу делений установленного на пружине индикатора. Определить расчётом значение усилия, соответствующего округлённому значению деформации пружины, и принять его в качестве наибольшего в эксперименте усилия затяжки болта. Записать его значение и соответствующую ему деформацию пружины в нижнюю строку столбцов 1 и 2 табл. 2 отчёта.

7. Разделив наибольшее усилие затяжки болта на примерно равные четыре части, заполнить остальные строки первых двух столбцов табл. 2 отчёта, записывая усилие по возрастающей. Каждое принятое значение усилия должно строго соответствовать целому числу делений индикатора пружины.

8. Показать результаты расчётов преподавателю и, получив разрешение, собрать установку по рис. 5. Установить индикатор динамометрической пружины, закрепить его винтом и поворотом шкалы индикатора совместить его стрелку с нулевой отметкой. Затем собрать узел болтового соединения.

9. Установить на динамометрический ключ индикатор часового типа с достаточным запасом хода его ножки. Надеть ключ головкой на гайку и повернуть гайку вправо до создания в болте некоторого усилия затяжки (гайка не поворачивается под весом ключа). Установить надетый на гайку ключ под углом к горизонту примерно 45 градусов, оставить его в таком положении (убрать с ключа руки) и поворотом шкалы индикатора совместить его стрелку с нулевой отметкой. Затем повернуть гайку в другую сторону до снятия нагрузки на болт и убедиться, что стрелка индикатора пружины осталась на нулевой отметке.

10. В проведении эксперимента участвуют одновременно два студента подгруппы. Один вращает с помощью ключа гайку болтового соединения, создавая деформацию пружины по её индикатору в последовательности, записанной во втором столбце табл. 2 отчёта, другой - непрерывно смотрит на индикатор ключа и по сигналу первого считывает мгновенное значение его показаний и записывает это значение в соответствующую строку третьего столбца табл. 2 отчёта. После снятия показаний при наибольшем значении деформации пружины гайку отвернуть до снятия деформации пружины, убедиться в расположении стрелок индикаторов пружины и ключа на нулевых отметках и провести эксперимент ещё дважды.

11. Для каждого значения усилия затяжки болтового соединения определить среднее значение деформации ключа и с помощью тарировочной характеристики ключа перевести её в момент, прикладываемый к ключу. В связи с тем, что момент торцового трения из-за малого значения трения в упорном подшипнике не

учитывается, полученный момент ключа в Нм будет равен моменту трения в резьбе, который, с другой стороны, определяется зависимостью

, (1)

где эквивалентный угол трения.

Здесь эквивалентный коэффициент трения;

угол рабочего профиля резьбы. У метрической резьбы .

Равенство (1) позволяет определить значение коэффициента трения между гайкой и болтом (в резьбе).

Операции по вычислению значения этого коэффициента приводятся в табл. 3 отчёта.

12. Собрать установку по рис. 7 и провести эксперименты по определению коэффициента трения на торце гайки по правилам, изложенным в 10 пункте, и результаты занести в табл. 4 отчёта. Полученный в этих экспериментах момент ключа равен сумме моментов резьбы и торцового трения. Принимая момент резьбы из результатов первой серии экспериментов, вычисляют момент торцового трения, который, с другой стороны, определяется зависимостью

,

где коэффициент трения на торце гайки;

полярный радиус опорной поверхности гайки

.

Здесь , соответственно наружный и внутренний диаметры опорной

поверхности гайки (см. рис. 9).

Операции по вычислению значения коэффициента трения на торце гайки приводятся в табл. 5 отчёта.

О Т Ч Ё Т

по лабораторной работе 1

«Определение коэффициентов трения в резьбе и на торце гайки»

1. Эскизы установок для проведения обеих серий испытаний.

2. Исходные параметры болтового соединения

Таблица 1

Диаметры резьбы болта, мм	Шаг резьбы Р, мм	Угол рабочего профиля резьбы , град.	Угол подъёма винто- вой линии, град.
номин. средн. внутренние
					Допускаемое усилие затяжки болта   = Н
Материал болта Сталь Предел текучести стали = МПа Запас прочности =
Размеры опорной поверхности гайки: наружный диаметр = мм; внутренний диаметр = мм. Полярный радиус опорной поверхности гайки мм.

3. Результаты первой серии экспериментов

Таблица 2

Усилие затяжки болта , Н	Деформация пружины №, мм	Деформация ключа №, мм	Момент ключа , Нм
			средняя

4. Определение коэффициента трения в резьбе

Таблица 3

Усилие затяжки болта , Н	, град.	, град.			среднее

5. Результаты второй серии экспериментов

Таблица 4

Усилие затяжки болта , Н	Деформация пружины №, мм	Деформация ключа №, мм	Момент ключа , Нм
			средняя

 

6. Определение коэффициента трения на торце гайки

Таблица 5

Усилие затяжки болта , Н	Момент торцового трения , Нм		Среднее значение

 

7. Выводы по результатам работы

 

 

Работу выполнил студент (№ группы, Ф.И.О.)

 

Дата Подпись руководителя

 

Для зачёта по лабораторной работе нужно представить оформленный отчёт по работе и ответить на вопросы:

1. Устройство и принцип действия применяемых установок.

2. Крепёжные резьбы и их основные параметры.

3. Устройство соединений болтами, винтами и шпильками, области их при- менения. Конструктивные разновидности болтов, гаек, винтов, шпилек. Способы стопорения резьбовых соединений.