- •Методические указания
- •Порядок выполнения работы ………………………………..27
- •1 Расчет радиальных цилиндрических подшипников скольжения под постоянной нагрузкой
- •1..1 Общие положения
- •1.2 Основные параметры цилиндрического подшипника и исходные уравнения
- •1.3 Тепловой расчет подшипника
- •1.4 Задания
- •1.4.1 Установление режима трения
- •1.4.1.1 Пример выполнения задания
- •1.4.2 Определение предельной нагрузки подшипника
- •1.4.2.1 Пример к заданию
- •1.4.3 Определение наименьшей допустимой угловой скорости вала
- •1.4.3.Пример к заданию
- •1.4.4 Определение диаметрального зазора при условии обеспечения жидкостного трения
- •1.4.4.1 Пример к заданию
- •1.4.5 Определение сорта смазочного материала для обеспечения жидкостного трения
- •1.4.5.1 Пример к заданию
- •1.5 Вопросы для самоподготовки
- •2 Расчёт фрикционной муфты
- •2.1 Обозначения принятые в расчётах
- •2.2 Порядок расчёта
- •2.3 Вопросы для самоподготовки
- •3 Триботехнический анализ подвижных сопряжений узлов и агрегатов автотранспортных средств
- •3.1 Порядок выполнения работы
- •3.2 Краткая характеристика основных видов изнашивания
- •3.3 Вопросы для самоподготовки
- •4 Исследование процессов трения, изнашивания и смазки
- •4.1 Порядок выполнения работы
- •4.2 Общие представления о триботехнических исследованиях
- •4.3 Измерение силы и момента трения
- •4.4 Измерение температуры на поверхности трения
- •4.5 Методы измерения износа
- •4.6 Определение состояния смазочного слоя в исследуемом сопряжении
- •4.7 Некоторые особенности испытания смазочных материалов
- •4.8 Вопросы для самоподготовки
4.3 Измерение силы и момента трения
При измерении силы и момента трения наиболее распространены
следующие методы:
с помощью динамометров;
электромеханическими силоизмерителями;
электрическими силоизмерителями.
Метод измерения силы и момента трения с помощью динамометров отличается простотой и доступностью. Некоторые варианты его применения показаны на рисунке 4.2
а) измерение силы трения при поступательном движении;
б) Измерение силы трения вращательном движении
Рисунок 4.2 - Измерение силы и момента трения с помощью динамометров
Недостатком данного метода является низкая точность и нецелесообразность применения для целого ряда сопряжений по конструктивным соображениям.
Более высокая точность измерений может быть получена при помощи электрических или электромеханических силоизмерителей.
В настоящее время в большинстве машин для исследования триботехнических процессов измерение силы и момента трения производится с помощью датчиков, преобразующих деформацию упругого элемента в электрический сигнал. К наиболее распространённым относятся тензомет-рические, пьезометрические и индукционные датчики.
К недостаткам электромеханических и электрических силоизмерителей следует отнести их достаточно высокую сложность. Зачастую датчики таких силоизмерителей оснащаются средствами для компенсации влияния температуры, электромагнитных полей, перегрузок в сети и др.
4.4 Измерение температуры на поверхности трения
Реальную температуру в зонах контакта трущихся поверхностей трудно измерить, так как зоны реального контакта подвергаются непрерывным изменениям, и отвод теплоты, возникающей в результате работы сил трения, не стационарен. О величине температуры на поверхностях трения можно судить на основании измерений косвенных величин, определяемых следующими методами:
определение физических, химических и металлографических изменений в материале поверхностного слоя (пластическое упрочнение материала, внутренние напряжения, макро- и микроструктурные изменения);
измерение температуры на некотором расстоянии от поверхности контакта. В этом случае для того, чтобы оценить температуру поверхности трения, необходимо знать градиент температуры в поверхностном слое, возникающий в результате трения; измерение температуры естественной термопарой. Трущееся соединение используется в качестве термопары. Реализация этого метода измерений температуры возможна при условии, что трущиеся элементы сопряжения выполнены из металлов с разными термоэлектрическими потенциалами. Преимущество этого метода — низкая тепловая инерция измерительной системы. Основной недостаток - невозможность полностью от фильтровать генерируемые в исследуемом соединении токи трения, сильно искажающие результаты измерения температуры; трудность тарировки;
измерение температуры скользящей термопарой, которая прижимается к поверхности трения постоянной силой. При этом методе невозможно исключить искажения, вносимые в измерение температуры токами трения; различные бесконтактные методы измерения температуры.
Контактные методы замера температуры реализуются с помощью термоприёмников (термопар и терморезисторов), которые обеспечивают непрерывность показаний при исследовании стационарных и переходных режимов, высокую точность в широком диапазоне измерений. Следует учитывать, что контактные ^методы всегда искажают температурное поле исследуемого элемента; кроме того, термоприёмник показывает фактическую температуру поверхности только тогда, когда она становится равной объёмной температуре его рабочей части. В связи с этим обычные образцы терморезисторов имеют инерционность не менее 2 с. Постоянно совершенствующаяся конструкция горячего спая термопар с целью уменьшения их инерционности, которая может быть на два порядка ниже, чем у терморезисторов.