8.3 Опис лабораторної установки

Установка ДМ29М складається із приводного вала, на якому розміще­ний досліджуваний підшипник ковзання з системою змащування, механізмом навантаження опори радіальною силою Е_г і пристроєм для визначення моме­нту тертя (рисунок 8.4).

Електродвигун 1 через клинопасову передачу 2 передає рух приводно­му валу 3. На валу розміщений досліджуваний підшипник ковзання 4. Корпус підшипника за допомогою шарнірних тяг з'єднаний з динамометром 5, який навантажує опору радіальним зусиллям в межах F_r= 0...5 кН. Навантаження здійснюється передачею гвинт-гайка шляхом обертання штурвала 6.

Рисунок 8.4. - Схема установки ДМ29М

Пристрій для вимірювання моменту тертя складається з важеля 7, який жорстко з'єднаний з корпусом підшипника і індикатора 8, який закріплений на кронштейн 9. Важіль 7 при обертанні вала проти годинникової стрілки, тисне через плоску пружину з деяким зусиллям, прикладеним на плечі L = 300 мм на ніжку індикатора 8. Шкала індикатора проградуйована в одиницях моменту з ціною поділки С = 66 . Кронштейн 9 має упорний гвинт 10, яким забезпечується постійність горизонтального положення вала 7 при всіх ступенях навантаження підшипника. Горизонтальне положення важеля конт­ролюється верхнім індикатором 11. Попереднє зрівноваження важеля здійс­нюється регулювальним вантажем 12.

Для змащування підшипника в корпусі установки розміщений резерву­ар, заповнений мастилом індустріальне И-20А з динамічною в'язкістю μ = 0,018 Па·с, при середній робочій температурі в опорі t ≈ 50° С. Мастило в опору поступає по трубопроводу, який перекривається вентилем 13.

Установка має бронзовий підшипник-втулку з розмірами d = 60 мм, l = 60 мм і діаметральним зазором Δ = 0,12 мм. Кутова швидкість обертання приводного вала ω = 169 с^-1, що відповідає коловій швидкості V = 5 м/с. Умовні допустимі параметри для бронзових підшипників [р] = 10 МПа; [рV] =12МПа . Максимально-допустиме радіальне навантаження на підшипник, з врахуванням цих параметрів, буде

Момент тертя в опорі має дві складові:

Т_T=Т₀₊Т_F, (8.3)

де Т₀ - складова моменту тертя при обертанні вала в підшипнику без навантаження ( F_r = 0);

Т_F - складова моменту тертя, яка обумовлена навантаженням.

У загальному випадку сумарний момент тертя визначається залежністю:

Т_T = 0,5·F_r·d·ƒ (8.4)

Звідси коефіцієнт тертя в підшипнику:

(8.5)

8.4 Методика виконання роботи

Перед початком досліджень треба встановити важіль 7 в горизонтальне положення, попередньо зрівноваживши його регулювальним вантажем 12. Ніжку верхнього індикатору ввести контакт з важелем 7, а нижнього - в кон­такт з плоскою пружиною кронштейна 9. Контакт між ніжкою і валом дося­гається поворотом упорного гвинта 10. Стрілки обох індикаторів виставля­ються на нуль поворотом їхніх шкал. Не вмикаючи установку необхідно обе­ртаючи штурвал 6 навантажити підшипник невеликим радіальним зусиллям F_r ≈ 1 кН. При цьому стрілки індикаторів відхиляться на 2...З поділки. Їх знову треба встановити на нуль і зняти навантаження. Далі слід відкрити вен­тиль 13 і відрегулювати подачу мастила в підшипник з частотою 1 крапля за 2...3 секунди. Установка готова для випробувань.

Після перевірки готовності викладачем або лаборантом, установку вмикають і визначають момент тертя без навантаження (F_г = 0). Щоб уникну­ти похибки, пов'язаної зі зміною довжини плеча важеля 7 відносно ніжки індикатора при його пов ороті, необхідно усі вимірювання проводити при од­ному і тому ж горизонтальному положенні важеля. З цією метою, до відліку даних, треба обертанням упорного гвинта 10 виставити стрілку верхнього ін­дикатора на нуль. Після чого можна знімати показання з нижнього індикато­ра. Такий порядок вимірювань дозволяє фіксувати значення моменту тертя при незмінному горизонтальному положенні важеля 7. Далі, не вимикаючи установку, треба навантажити опору першим ступенем навантаження

F_r1 = 0,2·F_{r max} = 0.2·5 = 1 кН

і повторити вимірювання. Наступні дослідження проводяться аналогічно при збільшенні кожного разу радіальної сили проти її попередньої величини на 1 кН, тобто F_r2 = 2 кН і т.д. Отримані дані слід занести в таблицю 8.1.