4 Призначення , опис конструкції і принцип дії лабораторної установки для дослідження матеріалів на тертя та зношування

Машина тертя СМТ-1 призначена для дослідження матеріалів на тертя та зношування, для вивчення процесів тертя та зношування ме­талів, сплавів і жорстких конструкційних пластмас.

Принцип дії машини заключається в стиранні пари зразків, які при­тискаються один до одного силою Р. В процесі роботи вимірюють момент тертя, фіксують частоту обертання, площу тертя, силу стиску зразків, визначають температуру зони тертя.

Взаємозв'язок всіх вузлів і механізмів машини показаний на кіне­матичній схемі (рис. 4.1). Електродвигун 34 через зубчатий ремінь 5 обертає шківи 3 і 6. Шків 3 через запобіжний штифт 4, вал 35, муфту 8, датчик моменту 9, муфту 11 обертає вал бабки 12, на якому встановлюють зразок – "диск" 23. Шків 6 через вал 7, кулачкову муфту 10, вал 13, шестерні 19 і 20 обертає вал каретки 21, на якому встановлюють зразок – "колодка" 22.

Зразки притискаються один до одного силою пружини 29 через тягу 28. Величину навантаження регулюють віссю-гвинтом 25, який передав на­вантаження на зразки через п'яту 26, кронштейн 24 і корпус каретки 18.

В процесі роботи на машині вимірюють момент тертя (сигнал поступає з датчика моменту 9); зусилля навантаження на зразки (датчиком навантаження 32 є прецизійний опір); швидкість обертання вала 12 (датчиком швидкості 33 є тахогенератор). В процесі роботи відбувається відрахунок числа циклів зразка "диск" (датчиком числа циклів 2 є безконтактний вимикач). Діапазон частоти обертання вала нижнього зразка міняють, змінюючи діаметр шківа 1. Частоту обертання в межах діапазону змінюють за допомогою електродвигуна постійного струму 34.

Оскільки дана машина дозволяє проводити дослідження по схемах "вал-втулка", "диск-диск", "диск-колодка", слід пам'ятати, що ПРИ ДОСЛІДЖЕННІ ЗРАЗКІВ ПО СХЕМІ "ДИСК-КОЛОДКА" ПІВМУФТА 10 ПОВИННА БУТИ РОЗЧЕПЛЕНА І ЗАКРІПЛЕНА В СПЕЦІАЛЬНОМУ ПАЗУ.

На вал каретки 21 встановлюється тримач для кріплення зразка "колодка", тримач затягується гайкою. Ескізи зразків і тримач показані на рис. 4.2 і рис. 4.3.

Зняття показників датчиків і управління машиною проводиться з пульта управління.

Технічна характеристика машини тертя СМТ-1

Частота обертання вада нижнього зразка 150-1500 хв^-1.

Максимальний допустимий момент тертя 10 Нм.

Діапазон виміру навантаження для схеми "диск-колодка" 200-2000 Н.

Потрібна потужність електродвигуна, не більше 4,5 кВт.

5 Порядок виконання роботи

5.1 Ознайомитись з конструкцією і принципом роботи установки для дослідження матеріалів на тертя та зношування.

5.2 Зважити зразки до випробувань.

5.3 Виміряти за допомогою штангенциркуля та мікрометра лінійні розміри зразків до випробування.

5.4 Підготувати установку до роботи:

5.4.1 Переконатись, що муфта 10 (рис. 4.1) розчеплена і зафіксована.

5.4.2 Встановити на вал шпінделя зразок "диск" з сталі 35ХНЛ і закріпити його гайкою. При затягуванні гайки, утримуйте вал другим ключем. Якщо цього не робити, то може статись ПОЛОМКА ДАТЧИКА МОМЕНТА.

5.4.3 На вал каретки надіти тримач (рис. 4.3) і затягнути гайкою з лівою різьбою. При затягуванні не прикладати великого зусилля, так як при роботі гайка самозатягується. В тримачі закріпити зразок "колодка" з ретинаксу ФК-24А.

5.4.4 Перемикач роду роботи включити в положення "РОБОТА".

5.4.5 Встановити діапазон частоти обертання нижнього зразка 150 - 1500 хв^-1.

5.4.6 Включити електродвигун, натиснувши кнопку "ПУСК".

5.4.7 3 допомогою ручок грубої та точної настройки виставити частоту обертання вала нижнього зразка 700 хв^-1, спостерігаючи за показниками вольтметра.

5.4.8 Зупинити електродвигун, натиснувши кнопку "СТОП".

5.5 Зрушити каретку в ліве положення і зрівноважити пружиною 17 (рис. 4.1). ПЛАВНО опустити каретку до з'єднання зразків і зафіксувати каретку фіксатором 14. Вісь-гвинт встановити на п'яту кронштейна.

5.6 Включити електродвигун, натиснувши кнопку "ПУСК".

5.7 Навантажити зразки зусиллям Р-1500 Н, плавно обертаючи гвинт навантаження при обертаючому зразку і спостерігаючи за величиною навантаження по мікроамперметру.

5.8 Тривалість випробування 10 хвилин.

5.9 Зупинити електродвигун і зняти зразки.

5.10 Зважити зразки та виміряти їх лінійні розміри після випробування.

5.11 Розрахувати масову, лінійну та об'ємну інтенсивності зношування та заповнити таблицю результатів дослідження.

5.12 Повторити пункти 5.2,5.3,5.4.2.,5.4.3,5.5-5.11 для пар "диск" (сталь 60Г) - "колодка" (ретинакс ВК-16Л) і "диск" (сталь 35ХНЛ) - "колодка" (асбокаучук 6КФ-32).

1 - зразок "диск", 2 - зразок "колодка”.

Рисунок 4.2- Ескізи зразків

І - корпус, 2 - гвинт, 3 - штифт

Рисунок 4.3- Тримач