Метод испытания подшипников качения на трение и изнашивание
Описание экспериментальной установки и методики исследований изнашивания подшипников качения при использовании различных марок пластичных смазочных материалов. Измерение общего момента сопротивления движению в сборочном узле с помощью тензодатчика.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.05.2018 |
| Размер файла | 177,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 629.113
МЕТОД ИСПЫТАНИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ НА ТРЕНИЕ И ИЗНАШИВАНИЕ
А.О. Горленко
М.Л. Клюшников
С.П. Шец
Практически более 90% всех подшипников качения, применяемых в машинах и механизмах, смазываются пластичной смазкой, так как при этом значительно снижаются конструкционные расходы, необходимые для того, чтобы удержать смазочный материал в подшипниковом узле, а также предотвратить опасность его утечки.
Смазочные свойства пластичных смазок оценивают на стандартной четырехшариковой машине по методике, аналогичной применяемой при испытании масел. Ресурс работы пластичной смазки в подшипниках качения оценивается экспериментально. При этом в подшипниковый узел трения закладывается определенная доза смазки и проводятся испытания при некоторой постоянной нагрузке до тех пор, пока смазка не потеряет смазочной способности [1].
Исследования процесса изнашивания в подшипниках качения в зависимости от используемого пластичного смазочного материала реализованы по схеме испытаний, представленной на рис. 1, которая позволяет определить значения следующих величин:
· износ в трибосопряжениях «наружное кольцо - тело качения (шарик) - внутреннее кольцо»;
· общий момент сопротивления качению в подшипнике;
· выбег подшипника (количество оборотов, совершенных внутренним кольцом подшипника до полного останова);
· температура подшипникового узла.
Для реализации схемы испытаний была разработана и изготовлена конструкция стенда для триботехнических испытаний закрытых шариковых подшипников качения №204 (ГОСТ 520-89) с применением пластичных смазочных материалов, основные физико-химические характеристики которых представлены в табл.1 [2].
Таблица 1 Физико-химические характеристики смазочных материалов
|
Показатель |
Пластичных смазочных материалов |
|||||
Литол-24(ГОСТ 21150-87) |
Castrol LMX |
Хадо(суперсмазка) |
Хадо(восстановительная) |
Xado(для ШРУС) |
||
|
Цвет |
Светло-желтыйс коричневым оттенком |
Темно-зеленый |
Светлыйс желтоватым оттенком |
Светло-зеленый |
Светло-янтарный |
|
|
Класс консистенции NLGI |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
|
|
Температура каплепадения, °С |
>185 |
>250 |
>189 |
>193 |
>280 |
|
|
Пенетрация при 25 °С |
220-250 |
265-295 |
280 |
255 |
275 |
|
|
Рабочая температура, °С |
<150 |
<170 |
<150 |
<150 |
<165 |
Принцип действия стенда (рис.2) заключается в следующем. Вращение от приводного электродвигателя 1 передается через сцепную пальцевую муфту 2 на приводной вал 3, установленный на двух подшипниках качения 4, к маховику 6 и внутренним кольцам подшипников 4 и 5.
Радиальная нагрузка на испытуемые подшипники 5, в которые заложен экспериментальный пластичный смазочный материал, создается посредством нагрузочного устройства, состоящего из траверсы 9 и сменных грузов 11, соединенных тягой 10.
Общий момент сопротивления качению в подшипнике измеряется при помощи тензодатчика 13, установленного на тензобалке 12, которая крепится к балке 14.
Выбег подшипника фиксируется счетчиком оборотов 8, а температура - термопарой. изнашивание подшипник качение смазочный
Для измерения износа испытуемых подшипников 5 предусмотрен датчик износа 7, который позволяет по мере изнашивания трибосопряжений подшипников измерять относительное перемещение их деталей (перемещение наружного неподвижного кольца подшипника относительно внутреннего).
Для обработки сигналов, получаемых с датчиков, в режиме постоянного времени, а также для повышения эффективности и качества экспериментальных исследований была использована автоматизированная система научных исследований (АСНИ). АСНИ состоит из испытательного блока, блоков привода и нагружения, датчиков, мобильного измерительного комплекса, ЭВМ и разработанного программного обеспечения. Основным элементом АСНИ является мобильный измерительный комплекс, в состав которого входят система согласования SC-2345 и плата сбора данных M-серии PCI 6220 производства National Instruments [3].
Схема установки датчика износа на стенде представлена на рис.3.
Испытания подшипников качения с пластичным смазочным материалом проводились в следующей последовательности:
1. Перед испытанием подшипники тщательно промывались, обезжиривались, просушивались и смазывались индустриальным маслом И-20А.
Затем каждый подшипник устанавливался в подшипниковый узел стенда и испытывался при одинаковой нагрузке 10 кг с фиксацией крутящего момента. Подшипники, имеющие одинаковый крутящий момент после приработки с последующим обезжириванием и сушкой, использовались для дальнейших исследований.
2. Каждый из отобранных для испытаний подшипников заполнялся определенным смазочным материалом (на Ѕ свободного объема подшипника).
3. Пара испытуемых подшипников, заполненных одинаковым смазочным материалом, устанавливалась в подшипниковые узлы стенда.
4. Все датчики и регистрирующие приборы подключались к ПК через соответствующие разъемы.
5. Включался ПК. Далее следовали указания программы, в соответствии с которыми вводились исходные данные, а показания полученные с датчиков устанавливались на нуль.
6. Включался электродвигатель, образец нагружался до заданного уровня нагрузки (60 кг).
7. Испытания пары подшипников на износ проводились с перерывами в течение 48 ч.
8. Запись данных (износ, общий момент сопротивления, температура) по окончании испытаний останавливалась кнопкой «СТОП» в окне программы.
9. Выбег подшипников (табл.2) фиксировался счетчиком оборотов при отключении электродвигателя (перед началом испытаний и после 48 ч работы).
Таблица 2 Выбег подшипников при снижении оборотов с 1400 до 0 с-1
|
Смазочный материал |
Выбег (в начале/ через 48 ч), с-1. |
|
|
Литол-24 (ГОСТ 21150-87) |
106/138 |
|
|
Castrol LMX |
144/181 |
|
|
Хадо (суперсмазка) |
128/153 |
|
|
Xado (для шрус) |
114/177 |
|
|
Хадо (восстановительная) |
168/182 |
Представленная выше методика стендовых испытаний позволяет проводить постоянный контроль за абсолютными величинами параметров трения и износа, а также сравнивать качество применяемых пластичных смазочных материалов в подшипниках качения при определенных рабочих условиях (скоростных и нагрузочных режимах).
Список литературы
1. Основы трибологии (трение, износ, смазка): учеб. для техн. вузов/ А.В. Чичинадзе, Э.Д. Браун, Н.А. Буше [и др.]; под общ. ред. А.В. Чичинадзе. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2001. - 664 с.
2. Масла, смазки, ревитализаторы, спецжидкости, автохимия: каталог// ХАДО. Энерго- и ресурсосберегающая технология. - 2007. - 144 с.
3. Прудников, М.И. Метод триботехнических испытаний цилиндрических поверхностей трения / М.И. Прудников // Вестн. БГТУ. - 2008. - №2. - С. 48-56.
Аннотация
Описаны экспериментальная установка и методика исследований изнашивания подшипников качения при использовании различных марок пластичных смазочных материалов.
Ключевые слова: смазочный материал, пара трения, коэффициент трения качения, система сбора данных, подшипники качения, триботехнические испытания.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изнашивание деталей механизмов в процессе эксплуатации. Описание условий эксплуатации узла трения подшипников качения. Основные виды изнашивания и формы поверхностей изношенных деталей. Задиры поверхности дорожек и тел качения в виде глубоких царапин.
контрольная работа [179,9 K], добавлен 18.10.2012Подшипник как техническое устройство, являющееся частью опоры. Производство в соответствии с требованиями подшипников качения, а именно шарикоподшипников радиальных однорядных. Трение скольжения подшипников качения. Структура однорядного шарикоподшипника.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 26.11.2010Рассмотрение видов повреждений элементов подшипников качения. Разработка причинно-следственных связей между видами и причинами повреждения. Типичные отказы подшипников качения и их причина. Влияние нагрузки и её направления на работу подшипников качения.
контрольная работа [4,0 M], добавлен 31.05.2010Понятие и функциональные особенности подшипников качения, их отличительные признаки от подшипников скольжения. Основные типы подшипников качения: шарикоподшипники радиальные однорядные, с одной и двумя защитными шайбами, с канавкой на наружном кольце.
реферат [22,9 K], добавлен 15.05.2012Исследование общих сведений, условий работы и критериев работоспособности подшипника качения, работающего по принципу трения качения. Изучение особенностей подбора, посадки, крепления и смазки подшипников. Материалы для изготовления подшипников качения.
презентация [172,0 K], добавлен 25.08.2013Основные эксплуатационные характеристики подшипников. Конструкция и эксплуатационная характеристика основных типов подшипников качения. Динамическая грузоподъемность подшипников. Расчет эквивалентных нагрузок при переменных режимах работы подшипника.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.11.2014Классификация подшипников по направлению силовой нагрузки. Достоинства и недостатки подшипников скольжения. Виды трения в зависимости от количества смазочного материала в подшипнике. Виды изнашивания: абразивный, перегрев и усталостное выкрашивание.
презентация [471,3 K], добавлен 25.08.2013Шарики как наиболее нагруженные детали при эксплуатации подшипников качения. Термическая обработка стали ШХ15. Назначение и условия работы детали. Схема распределения нагрузки между телами качения в подшипнике. Основные материалы и твердость тел качения.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 08.02.2013Описание конструкции и назначение узла. Расчет и выбор посадок подшипников качения. Выбор посадок для сопряжений узла и их расчёт. Выбор средств измерений деталей. Расчёт рабочих и контрольных калибров. Расчёт и выбор посадки с зазором и с натягом.
курсовая работа [430,0 K], добавлен 03.01.2010Установление оптимальных размерных и качественных параметров, обеспечивающих соединения подшипников качения с валом, расчет и проектирование калибров, выявление размерных взаимосвязей между отдельными поверхностями, выбор номинальных размеров деталей.
курсовая работа [378,0 K], добавлен 20.11.2010Кинематический и силовой расчет привода. Вычисление косозубой и прямозубой передач. Определение нагрузок быстроходного, промежуточного и тихоходного валов. Подбор подшипников качения на заданный ресурс. Выбор смазочных материалов и системы смазывания.
курсовая работа [940,3 K], добавлен 27.02.2014Расчет гладких цилиндрических соединений с натягом. Определение и выбор посадок подшипников качения. Схема расположения полей допусков подшипника. Взаимозаменяемость и контроль резьбовых сопряжений и зубчатых передач. Расчет калибров и размерной цепи.
контрольная работа [394,5 K], добавлен 09.10.2011Определение силовых характеристик на валах привода. Расчет цепной, ременной и червячной передач, валов, размеров колес, корпуса редуктора, шпоночных соединений. Подбор подшипников качения. Выбор смазки и смазочных материалов. Тепловой расчет редуктора.
курсовая работа [12,6 M], добавлен 08.03.2015Определение мощности, частоты вращения и крутящего момента вала электродвигателя; общего передаточного числа; основных параметров тихоходной передачи. Расчет быстроходной ступени, цепной передачи, шпоночных соединений. Выбор подшипников качения и муфты.
курсовая работа [954,3 K], добавлен 16.01.2015Изнашивание при сухом трении, граничной смазке. Абразивное, окислительное и коррозионное изнашивание. Причины, обусловливающие отрицательное влияние растворенного воздуха и воды на работу гидравлических систем. Механизм понижения выносливости стали.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 27.12.2016Проведение расчёта посадки с натягом для гладкого цилиндрического соединения. Расчет посадок подшипников качения и переходной посадки. Обзор отклонений и допусков форм поверхностей отверстий при установке вала в призму с помощью контрольных инструментов.
курсовая работа [992,3 K], добавлен 22.12.2014Расчет и нормирование точности червячной передачи. Расчет и выбор посадок разъемного неподвижного соединения с дополнительным креплением. Расчет калибров. Выбор посадок подшипников качения. Расчет и выбор посадок подшипников качения на вал и корпус.
контрольная работа [52,7 K], добавлен 28.08.2010Кинематический расчет привода. Расчет зубчатой передачи. Эскизное проектирование. Подбор подшипников качения. Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости. Шпоночные соединения. Выбор смазочных материалов. Расчет муфт, цепной передачи.
курсовая работа [155,4 K], добавлен 14.01.2009Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчёты привода. Расчёт роликовой однорядной цепной и цилиндрической зубчатой передач. Проектный расчёт валов редуктора. Подбор подшипников качения и муфты. Смазка зубчатой передачи и подшипников.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.03.2015Понятие и функциональные особенности подшипников, оценка их роли и значения в общем механизме машины. Основные типы и спецификация подшипников: качения и скольжения, их классификация, механика, условное обозначение в России, преимущества и недостатки.
реферат [857,0 K], добавлен 23.11.2013
