Машина для испытания образцов на изнашивание при трении об абразивную шкурку

На вертикальном валу 1 закреплен диск 2, на плоской поверхности которого устанавливают и закрепляют ободом абразивную шкурку. Испытуемый цилиндрический образец 14 диаметром 2 мм и длиной 15—20 ммзакрепляют в цанговом патроне 3державки 4, которая свободно вставляется в направляющие головки штока 13. Образец нагружают съемными грузами 5(при определении величины нагрузки учитывают также вес державки 4). Вращение диска 2 со скоростью 60 об/мин осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу, шкив 7, горизонтальный вал 6 и червячную передачу. Левый конец вала 6 соединен с суммарным счетчиком числа оборотов. Шток 13 установлен в направляющих в его средней части имеется резьба 12, при ввертывании которой в гайку 11шток получает радиальное перемещение в одну сторону, а при вывертывании – в другую сторону с подачей 1 мм на оборот диска. Гайке 11 передается вращение от горизонтального вала 6 через вторую червячную передачу, вертикальный вал 8 и пару конических шестерен 9 и 10.

Для снятия или установки испытуемого образца державку 4 вынимают из головки. При смене шлифовальной шкурки шток 13 отводят в сторону путем поворота его вокруг оси вертикального вала 8.Цилиндрический образец во время испытания прижимается торцовой частью к абразивной поверхности шлифовальной шкурки. При вращении 2 и одновременной подаче штока 13 движение образца происходит по спирали таким образом, что в каждый момент времени 50% его рабочей поверхности трется о свежую поверхность абразивной шкурки, это позволяет обеспечить однородность и одинаковые абразивные свойства истирающей поверхности на всем: пути трения. Наибольшее перемещение образца в радиальном направлении составляет 100 мм (наибольший радиус зоны - 100 мм, наименьший — 10 мм).

70. Испытания на шнековой машине.

При изучении абразивного изнашивания металлов применительно к условиям работы режущих органов почвообрабатывающих и землеройных машин обычно исследуют изнашивание образцов при резании ими уплотненной абразивной массы. Одним из видов лабораторных исследований такого типа являются испытания на шнековой машине

Абразивную массу загружают в бункер, откуда она подается в цилиндрическую камеру и далее, уплотняясь шнеком, выдавливается навстречу вращающемуся образцу. Испытуемый образец, имеющий форму лезвия, устанавливают на планшайбе, которая во время испытания вращается с заданным числом оборотов. Форму образца выбирают таким образом, чтобы при опытах максимально приблизиться к реальным условиям взаимодействия режущего органа с абразивной средой. При работе установки выдавливаемая шнеком навстречу вращающемуся образцу абразивная масса срезается режущей кромкой и под действием собственного веса ссыпается в металлический ящик. Толщина и характер срезаемой стружки зависят главным образом от состава, влажности и плотности абразивной массы. В качестве последней может быть использована реальная почва или специально приготовленная смесь абразивных частиц со связующим. Износ определяют измерением линейных размеров образцов до и после испытаний.

71. Абразивное изнашивание материалов деталей, омываемых потоком жидкости со взвешенными в ней абразивными частицами.

Изучение абразивного изнашивания материалов деталей, омываемых потоком жидкости со взвешенными в ней абразивными частицами, можно проводить на установке.

Образцы устанавливают на внутренней цилиндрической поверхности сосуда, в который заливают воду и загружают песок. Смесь приводится во вращение крыльчаткой. Сосуд в процессе опыта сильно разогревается, поэтому предусмотрено, его охлаждение проточной водой. Износ образцов определяют по уменьшению веса.

72. Испытания цилиндрических роликов при трении качения с принудительным проскальзыванием.

Испытания цилиндрических роликов при трении качения с принудительным проскальзыванием и подачей в место контакта абразива можно проводить на универсальной испытательной машине с использованием специального приспособления, позволяющего подводить в место контакта образцов взвешенный в воде абразив.

На нижнем шпинделе машины с обеих сторон цилиндрического ролика 5 устанавливают крыльчатки 4. Под образец подводят ванночку 3, в которую наливают воду 2 и насыпают абразив 1. Нижний образец при этом находится выше уровня осевшего абразива. Вследствие того что лопасти крыльчатки имеют размеры, превышающие диаметр испытуемого ролика, они при вращении углубляются в абразив и взмучивают абразивную смесь. Второй абразив 5 закрепляется на валу каретки. Из капельницы 6 пополняется испаряющаяся во время испытания вода. Постоянство числа оборотов нижнего шпинделя и состава смеси обеспечивает одинаковые условия взмучивания и, как следствие, одинаковое условие подвода абразивных частиц в зону контакта испытуемых образцов.

Взмученная смесь подается к контактирующим поверхностям при захвате ее образцом, установленным на нижнем шпинделе машины и погруженным в смесь. По схеме работает установка УИПП-НАТИ, на которой осуществляется трение скольжения пальца о втулку, имеющую прорезь. Палец вращается с определенным числом оборотов. Втулка, на которую передается нагрузка от грузов через рычажную систему, закрепляется неподвижно, в прорезь втулки во время испытания подается абразив.

73. Задачи конструктора и последовательность его действий при проектировании машин и механизмов.

Основной задачей конструкторов является обеспечение высоких эксплуатационных характеристик.

Прежде чем приступить к разработке проекта конструктор получает техническое задание, в котором содержатся основные требования, предъявляемые будущей машине. В задании указываются данные о целевом назначении машины, её проектная мощность, производительность, скорость, габаритные размеры, эксплуатационные требования и требования экономического характера.

После ознакомления с техническим заданием конструктор приступает к изысканию наиболее рациональных вариантов возможных конструкционных решений, используя опыт создания аналогичных объектов. Ознакомление с описание производства и эксплуатации подобных машин дает возможность выбрать оптимальный вариант конструкционного оформления машины, её узлов и деталей.

Особое внимание также уделяется патентным материалам, которые дают возможность найти принципиально новые решения, способные повысить долговечность деталей проектных машин. Однако данные из патентных источников необходимо применять критически.

74. Стандартизация и унификация.

Одним из важнейших технико-экономических факторов в государственном масштабе является стандартизация, которая для типовых деталей и их элементов и материалов регламентирует конструкционные формы, размеры и нормы качества, это дает возможность ограничить общее многообразие деталей путем сокращения количества применяемых типов размеров. При конструировании машин особое внимание необходимо обратить на возможность максимальной стандартизации и унификации элементов проектного объекта.

Отрасли промышленности образующие ряд однородных предприятий обычно составляют сокращенные ряды стандартных объектов, допущенные к применению в данной отрасли промышленности. Это еще более сокращает многообразие применяемых деталей.

Сокращение номенклатуры деталей их материалов, допусков, а так же отдельных узлов и агрегатов, входящих в состав однотипных изделий, выполненных одним или несколькими однородными предприятиями одной промышленности, называется унификация. Применение унификации также способствует повышению долговечности машин, это объясняется тем, что при унификации отбираются лучшие конструкционные решения на основании обобщения опыта эксплуатации деталей и узлов, имеющих различную конструкцию, но выполняющих аналогичные функции.

75. Понятие оптимальный вариант конструкции детали. Основные свойства, которыми должна обладать детали

При разработке конструкции быстроизнашивающихся деталей наряду с расчетом рекомендуется использовать результаты экспериментальных исследований, проведенных различными организациями с целью улучшения возможности увеличения долговечности аналогичных объектов. При конструировании необходимо подвергать экспериментальной проверке наиболее ответственные узлы машин.

Оптимальным вариантом конструкции детали узла или машины называют такой вариант, который в максимальной степени отвечает основным требованиям, предъявляемым к данной конструкции в сфере производства и эксплуатации. При этом деталь, узел или машина в целом должны обладать следующими свойствами: функциональной работоспособностью, технологичностью, долговечностью, ремонтопригодностью, равнопрочностью основных деталей, лёгкой сменяемостью деталей с пониженной долговечностью, экономичностью при изготовлении и эксплуатации.