Описание лабораторной установки

Работа выполняется на специальной установке, которая состоит из двух узлов (рис.1.3):

а) болтовое соединение с динамометрической пружиной и индикатором;

б) динамометрический ключ с индикатором и сменными головками под гайки различного размера.

Величина момента завинчивания гайки Т_зав пропорциональна величине упругой деформации изгиба стержня динамометрического ключа, которая определяется с помощью индикатора 10. Величина осевой силы F пропорциональна величине упругой деформации сжатия динамометрической пружины 6. Числовые значения Т_зав и F вычисляются с помощью индивидуальных тарировочных графиков на ключ и пружину.

Для определения Т_р в резьбе необходимо устранить трение между торцом гайки и опорной поверхностью. Для этого устанавливается сменная втулка 5. В этом случае Т_т = 0 и замеряемый момент равен Т_р.

Для определения момента трения Т_т на торце гайки втулка 5 заменяется накладкой 8 (рис.1.3 (в)), которая фиксируется от поворота штифтом 9. В этом случаи индикатор 10 фиксирует величину: Т_зав = Т_р + Т_т. Отсюда зная величину Т_р, находим момент трения Т_т.

Порядок выполнения работы

Ознакомится с устройством и принципом действия установки.

Получить у преподавателя болт для испытаний и указания о материале болта.

Провести обмер болта и гайки. Размеры d₁, d₂, y определить по данным ГОСТ 24705-81.

Определить допускаемую осевую силу затяжки болта по формуле

, (9)

где [F] – допускаемая сила затяжки;

d₁ – внутренний диаметр резьбы;

1.3 – коэффициент, учитывающий скручивание болта от дей­ствия момента в резьбе;

[s_р] – допускаемое напряжение растяжения.

, (10)

где s_т – предел текучести стали;

[S] – допускаемый коэффициент запаса прочности.

Величину коэффициент запаса прочности для болтов выбирают по табл.1.1.

Табл.1.1

Условия контроля затяжки	Значение коэффициента [S] для болтов из углеродистой стали в зависимости от размера резьбы
	М6…М16	М16…М30	М30…М60
Контролируется	2,0…2,5	2,0…1,6	1,6…1,5
Не контролируется	4,0…2,0	2,5…4,0	1,5…2,5

Заполнить таблицу 1 журнала лабораторных работ. Значение ¦ и j принять по табл.1.2.

Табл.1.2

Для пары трения сталь по стали в зависимости от состояния поверхности	Коэфф. трения ¦	Привед. угол трения j
Без смазки	0,25…0,35	18°…25°
Слабые следы смазки	0,12…0,18	9°…12°
Поверхности смазаны	0,07…0,12	6°…9°

Результаты занести в таблицу 2 журнала.

Определить экспериментальным путем момент завинчивания Т_зав и момент в резьбе Т_р.

Установить индикатор и поставить стрелку в нулевое положение. (Примечание: ОБРАЩЕНИЕ С ИНДИКАТОРОМ ТРЕБУЕТ ОС­ТОРОЖНОСТИ.)

Установить накладку 8, вставить болт 4 навернуть на резьбовой конец болта гайку 3 до устранения осевого зазора (до момента начала движения стрелки индикатора).

Произвести три замера, при нагружении соединения трем значениям силы затяжки, величины которых задаются преподавателем. Предварительно проверить выполняется ли условие: . Для каждого из трех значений условия затяжки по тарировочному графику определить требуемую деформацию динамической пружины. Динамометрическим ключом создать это усилие. Одновременно записать показания стрелки индикатора 10 на ключе. (Примечание: Динамометрический ключ необходимо вращать без рывков, остановок и перекосов, не превышая допустимой нагрузки.)

По тарировочному графику ключа найти величины моментов затяжки, при которых были достигнуты требуемые деформации пружины для трех значений F.

Заменить накладку 8 сменной втулкой 5 и повторить эксперимент при тех же значений F.

Вычислить момент трения на торце Т_т.

Все результаты занести в таблицу 3 журнала. В конце работы сделать краткие выводы, основанные на полученных результатах. В выводах должны быть проанализированы условия самоторможения болтового соединения, соотношение между моментами в резьбе Т_р и на торце гайки Т_т.