Ferrum-exclusive.ru

Металлические печи для бани
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Снижение трения и износа в парах; резина-металл; с технологией твердой смазки

Снижение трения и износа в парах "резина-металл" с технологией твердой смазки

Наиболее распространенными уплотнительными устройствами в машиностроении являются манжетные и кольцевые уплотнения. Они широко используются в трубопроводной арматуре, погружных насосах, на валах, в подшипниках и других узлах с парами трения «резина-металл». Конструкция многих винтовых насосов также предусматривает металлический ротор, который при вращении контактирует с резиновой оболочкой.

Упругость и эластичность конструкционных материалов позволяет таким уплотнениям плотно прилегать к металлическим поверхностям и обеспечивать хорошую герметизацию. В то же время при взаимном перемещении элементов большое количество энергии уходит на преодоление сил трения. Это явление приводит к повышенному износу и деформациям резиновых элементов, нарушению герметичности сопряжений и снижению ресурса оборудования в целом.

При проектировании и изготовлении уплотнительных устройств используются современные технологичные материалы. Это позволяет решить две противоречивые, на первый взгляд, задачи – обеспечить их максимальную эффективность и одновременно снизить потери на трение.

Ленточный

Наиболее популярным основанием для возведения частного дома считают ленточный фундамент. Он представляет собой своего рода замкнутую ленту из бетона, проходящую под всеми несущими стенами здания.

Для средней полосы, при возведении небольших частных домов и бань, достаточно выполнить заглубление в пределах 1500 мм с высотой наземной части до 400 мм.

Формула расчета выглядит так:

V=h*b*l, где:

  • V – объем раствора в м 3 ;
  • h – высота в м;
  • b – ширина в м;
  • l – длина ленты в м.

В итоге получаем более точную формулу расчета объема бетона для ленточного фундамента:

V=h*b*l + 0,02*(h*b*l)

Полученное значение округляется до целого числа. Для наших примеров уточненное вычисление будет выглядеть так: для дома 6х6 V=24+0,02*24=24,48 (25) м 3 , для дома 10х10 V=48+0,02*48=48,96 (49) м 3 .

Качение идеального тела

Деревянное колесо

Под идеальным телом в данном случае имеется в виду то, что оно является недеформируемым. В случае идеального колеса площадь его контакта с поверхностью равна нулю (оно касается поверхности вдоль линии).

Читайте так же:
Кирпичи пазлы для строительства

Охарактеризуем силы, которые действуют на недеформируемое колесо. Во-первых, это две вертикальные силы: вес тела P и сила реакции опоры N. Обе силы проходят через центр масс (ось колеса), поэтому в создании крутящего момента не принимают участия. Для них можно записать:

Во-вторых, это две горизонтальные силы: внешняя сила F, которая толкает колесо вперед (она проходит через центр масс), и сила трения качения fr. Последняя создает крутящий момент M. Для них можно записать такие равенства:

Здесь r — радиус колеса. Эти равенства содержат очень важный вывод. Если сила трения fr будет бесконечно малой, то она все равно создаст крутящий момент, который приведет к движению колеса. Поскольку внешняя сила F равна величине fr, то любое бесконечно малое значение F приведет к качению колеса. Это означает, что если тело качения является идеальным и не испытывает деформации в процессе движения, то ни о какой силе трения качения говорить не приходится.

Все существующие тела являются реальными, то есть испытывают деформацию.

Решение задач

При решении задач нужно помнить, что трение кручения зависит не только от свойств материалов, участвующих в движении, но и от радиуса. При этом часто областью деформации пренебрегают, так как величина смятия ничтожно мала, поэтому нахождение по формуле силы трения через массу при качении не выполняют.

Алгоритм решения примеров:

Решение задач

  1. Условия задачи изображают на рисунке. На нём показывают направление возможного перемещения до момента наступления равновесия.
  2. На чертеже рисуют момент трения противоположно движению, указывают вектор сцепления, направленный вдоль поверхности.
  3. Используя метод представления системы в виде отдельных тел, заменяют связи реакциями.
  4. Решают уравнения равновесия. Для этого проекции цилиндрических тел берут вдоль нормальной оси, а уравнение моментов составляют относительно точки соприкосновения.
  5. Изменяют направление возможного перемещения системы и движения момента качения. Находят второе условие равновесия.
Читайте так же:
Кирпич одинарный строительный двор

Например, имеются 2 цилиндра с одинаковыми радиусами: R = 50 см. Их вес составляет соответственно 20 и 30 ньютон. Они соединены стержнем массой 40 ньютон. Первый цилиндр катится без сопротивления, а второй испытывает трение d = 2 мм. К первому кольцу приложена пара моментов, а к оси второго — нагрузка в 10 ньютон. Определить пределы изменения момента в условиях равновесия.

Для решения задачи нужно воспользоваться формулой: Мтр = N2 * d. Систему можно разбить на 3 тела. Связи заменить реакциями Fc1, N1, Fc2, N2. Внутренние связи обозначить x1, y1, x2, y2. При составлении системы нужно избегать уравнений с реакциями F. Равновесие для первого цилиндра можно определить из системы:

  • Y ц = Y1 + N1 — G1 = 0;
  • M ц = = X1 * R — M = 0.

Для второго колеса:

  • Yi = Y2 + N2 — G2 — F sin45 = 0;
  • M ц 2 = — X2 * R — M тр + F cos45 * R= 0.

Как решить задачу

Для стержня:

  • Xi = — x 1 — x 2 = 0;
  • Yi = -y — y2 — G3 = 0;
  • Ma = =x2 * AB * sin30 — Y2 * AB * cos30 — G3 (AB/2) * cos 30 = 0.

Из решения системы можно определить, что М = (√3R FR √2 — d (G3 + 2G2 + FV2)) / (R (√3+d)). Все вычисления нужно делать в метрах. Подставив значения, заданные условием, можно вычислить, что М = 3,414. Нормальные реакции будут равны: N = 36,058 Н, N2 = 61,013 Н. Аналогичные вычисления выполняют и при изменении направления возможного перемещения. В ответе должно получиться, что M = 3, 66 Нм, N1 = 35.8 Н, Т2 = 61,3 Н. Таким образом, предел будет лежать в области от 3,414 Нм до 3, 66 Нм.

  • Фролов, К.В. (ред.): Современная трибология: Итоги и перспективы. Изд-во ЛКИ, 2008 г.
  • Popov, Valentin L.: Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie bis zur numerischen Simulation, Springer-Verlag, 2009, 328 S., ISBN 978-3-540-88836-9.
  • Persson, Bo N.J.: Sliding Friction. Physical Principles and Applications. Springer, 2002, ISBN 3540671927.
  • Rabinowicz, Ernest: Friction and Wear of Materials. Wiley-Interscience, 1995, ISBN 0471830844.
  • Bowden F.P., Tabor D.: The Friction and Lubrication of Solids, Oxford University Press, 2001, 424 p, ISBN 0198507771.
Читайте так же:
Какую длину имеет кирпич

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Коэффициент трения» в других словарях:

КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ — КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ, количественная характеристика силы, необходимой для скольжения или движения одного материала по поверхности другого. Если обозначить вес предмета как N, а коэффициент ТРЕНИЯ m, то сила (F), необходимая для движения предмета по … Научно-технический энциклопедический словарь

коэффициент трения — Отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу. [ГОСТ 27674 88] Тематики трение, изнашивание и смазка EN coefficient of friction … Справочник технического переводчика

коэффициент трения — 3.1 коэффициент трения: Отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу. Источник: СТ ЦКБА 057 2008: Арматура трубопроводная. Коэффициенты трения в узлах арматуры 3.1 коэффициент трения: Отношение силы трения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент трения — Coefficient of friction Коэффициент трения. Безразмерное отношение силы трения (F) между двумя телами к нормальной силе (N) сжимающей эти тела: (или f = F/N). (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО… … Словарь металлургических терминов

коэффициент трения — trinties faktorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Trinties jėgos ir statmenai kūno judėjimo arba galimo judėjimo kryčiai veikiančios jėgos dalmuo. atitikmenys: angl. friction coefficient; friction factor; frictional… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент трения — trinties faktorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. friction coefficient; friction factor; frictional factor vok. Reibungsfaktor, m; Reibungskoeffizient, m; Reibungszahl, f rus. коэффициент трения, m pranc. coefficient de friction, m;… … Fizikos terminų žodynas

коэффициент трения — [friction factor] отношение силы трения к силе нормального давления, например, при прокатке, волочении, прессовании и других видах обработки металлов; обозначется f и изменяется в достаточно широких пределах. Так, при прокатке f= 0,03 0,5. В… … Энциклопедический словарь по металлургии

Читайте так же:
Огнестойкость кирпича нормативный документ

коэффициент трения — coefficient of (static) friction Отношение предельной силы трения к нормальной реакции. Шифр IFToMM: 3.5.50 Раздел: ДИНАМИКА МЕХАНИЗМОВ … Теория механизмов и машин

2. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

2.1. Для оценки адгезионной составляющей коэффициента трения (метод 4.1) рекомендуется установка ОТ-1 (с измерительным устройством), описание которой приведено в приложении 1.

Для оценки трения качения (метод 4.2) рекомендуется установка (с измерительным устройством), приведенная в приложении 2.

Испытательная установка должна обеспечивать:

получение вакуума при давлении в рабочей камере не более 10 Па безмасляными средствами откачки;

арретирование колеблющегося маятника до амплитуды не менее 1 рад;

измерение коэффициента трения качения в диапазоне от 10 до 10 при температуре (293±10) К с погрешностью не более 10%.

Колеблющееся тело маятника (черт.7) должно обладать массой (0,8±0,1) кг, обеспечивать период колебаний (3,8±0,2) с, линейную скорость перемещения пятна контакта в пределах 2·10 до 1·10 м/с, настройку положения равновесия в пределах 2·10 рад с погрешностью не более 1·10 рад. Система измерения углов колебаний должна обеспечивать измерение углов в диапазоне 0,021 рад с погрешностью не более 5%.

Для оценки коэффициента трения при ударе (метод 4.3) рекомендуется импульсный трибометр, описание которого приведено в приложении 4.

Установка проведения испытаний по методу 4.3 (черт.2) должна состоять из приспособления для фиксации неподвижного образца, механизма раскручивания и сброса вращающегося образца, устройств для измерения длины и продолжительности полета вращающегося образца.

Приспособление для фиксации неподвижного образца должно обеспечивать его жесткое крепление в положении, обеспечивающем горизонтальное расположение исследуемой поверхности и возможность перемещения образца в горизонтальной плоскости после каждого соударения для смещения центров площадок контактирования последующих соударений подвижного и неподвижного образцов.

Читайте так же:
Какая теплопроводность у обычного кирпича

Механизм раскручивания и сброса вращающегося образца должен включать привод вращения образца, измерительное устройство для контроля частоты вращения, приспособление освобождения вращающегося образца для падения.

Устройство для измерения длины полета вращающегося образца должно содержать стол, измерительная плоскость которого находится в плоскости исследуемой поверхности неподвижного образца.

Испытательная установка должна обеспечивать вращение образца с регулируемой частотой от 300 до 1000 мин с погрешностью поддерживания заданной частотой не более 2% от требуемой величины частоты.

Устройство контроля частоты вращения образца должно обеспечивать контроль частоты вращения в диапазоне от 300 до 1000 мин с погрешностью не более 0,2% от измеряемой величины.

Измерение длины полета вращающегося образца с погрешностью не более 0,5 мм.

Измерение продолжительности полета вращающегося образца должно производиться с погрешностью не более 1% от измеряемой величины.

Примечание. Допускается заменять устройство для измерения длины полета образца приспособлением для измерения максимальной высоты Н (черт.2) с погрешностью не более 0,5 мм.

2.2. В общем случае технологию изготовления образцов, шероховатость их исследуемых поверхностей и смазочные материалы выбирают в требуемом сочетании.

При испытаниях по методу 4.1 вращающийся образец (черт.1) выполняют из материала не менее чем в 1,5 раза более твердого исследуемого сочетания трущихся материалов.

Плоские контробразцы из материала твердостью не более 450 единиц по ГОСТ 2999-75. Толщина контробразца в соответствии с таблицей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector