Дослідження і розробка технологій мащення пар тертя важко-навантажених металорізальних верстатів маслами з вживанням геомодифіка. диплом. 5 Исследование шероховатости поверхности образцов
 Скачать 3.11 Mb.
|
|
4 Экспериментальное исследование свойств геомодификаторов в парах трения 4.1 Применяемое оборудование В работе исследуется процесс трения между цилиндрическим образцом и плоской металлической лентой. Эта схема трения является оптимальной согласно работе [10] в которой был проведен анализ известных схем трения и требований предъявляемых к узлу трения. Выбранная схема удовлетворяла наибольшему количеству требований. На рисунке 4.1.1 представлена схема лабораторной установки. Образец 1 зажимается в центрах 2 и 3 следующим образом: с помощью рычага 4 центр 3 отходит влево, таким образом, образец устанавливается, после рычагом 5 фиксируется от осевого смещения. Образец приводится во вращение от электропривода под кожухом 6. Передняя бабка 7 неподвижна, а задняя 8 может двигаться в осевом направлении. Также на установке расположена каретка 9, в которой при работе крепится лента. На концах двух осей каретки имеются подшипники качения для возможности вращения каретки и ее устойчивости. На каретке также имеются оси 11, которые соединены болтами и предназначены для крепления ленты. В качестве привода образца использовалась шлифовальная головка универсально-заточного станка повышенной точности с электроприводом постоянного тока, позволяющим плавно изменять скорость трения от 1,25·10-2 м/с до 3,14 м/с. На этой установке имеется возможность измерения температуры, для этого предусмотрены контакты 12 для соединения с термопарой и контакты 13 для соединения с мультиметром. Для контроля числа оборотов образца на оси вращения установлен счетчик   14, сигнал которого передается на цифровой тахометр. На рисунке 4.1.2 показан привод вращения установки. Момент передается от электродвигателя 1 через две ременные передачи 2 и 3. На оси большего шкива второй ременной передачи 4 установлен счетчик числа оборотов. Лента (рисунок 4.1.3), представляет собой металлическую пластинку толщиной 0,06мм и длиной 131 мм длиной 32 мм. На концах припаяны планки 1 и 5 для крепления на установке. Рабочей частью является участок 2, на нем напаяна термопара 3, на концах которой имеются контакты 4 для соединения с контактами на каретке установки. Температура в зоне трения измерялась с помощью хромель-копелевой термопары диаметром 0,2 мм. Рабочий спай термопары напаивался на контр-образец в зоне контакта с образцом. Малая толщина ленты контробразца (0,06 - 0,12 мм) позволила замерять температуру в зоне трения с высокой точностью. Припой обеспечивал хорошую теплопередачу и постоянство контакта, а рабочий спай термопары находился на минимальном расстоянии от рабочей зоны трения, что трудно осуществимо при механической заделке термопар в жестких контробразцах. Схема установки ленты показана на рисунке 4.1.4. С одной стороны лента 4 крепится широким концом 5 в пазах каретки, после чего она огибает ось 11 потом образец 3 и две шпильки 1 и 2. Второй конец ленты 6 соединен со специальным пазом 8 на пружинах 9 с помощью пальца 7. Пружины могут поворачиваться относительно их крепления на каретке 10. Таким образом, создается натяжение ленты, и термопара 12 находится в месте контакта ленты и образца. Для натяжения пружин есть специальное приспособление рисунок 4.1.5. На оси 1, соединенной с кареткой, крепятся пружины 2. На каретку 3 устанавливается в специальный паз устройство натяжения пружины. Крючками 4 закрепляется на соединительной планке пружин 5, после чего, вращая винт 6, крючки 4 поднимаются и пружины натягиваются до тех пор, пока конец  Рисунок 4.1.2 - Привод вращения установки  Рисунок 4.1.3 – Лента используемая в паре трения  Рисунок 4.1.4 – Схема заправки ленты  Рисунок 4.1.5 – Схема устройства для натяжения ленты ленты не совпадает с соединительной планкой. После чего лента фиксируется пальцем. На оси 7, закрепленной на каретке, есть специальные направляющие для того, чтоб крючки можно было установить строго параллельно друг другу. Также имеется ориентир для центрирования ленты. При установке ленты необходимо следить за тем, чтоб она была установлена ровно, т.к. от этого зависит результат опыта. Для дальнейшего определения коэффициента трения на установке имеются датчики момента трения (рисунок 4.1.6). На платформе 1 расположен индуктивный датчик 2 с воздушными успокоителями 3. Поводок 4 соединяется с нижней частью каретки. Таким образом, сила трения, возникающая между лентой и образцом, равна силе натяжения пружин 5. Чем больше сила трения, тем дальше перемещаются поршни датчиков 3 и, таким образом, все изменения фиксируются прибором. С помощью болтов 6 каретка 7 может перемещаться и тем самым увеличивая силу натяжения пружин. Это необходимо для измерения коэффициентов трения различной величины. Слева от каретки имеется шкала 8 (сделанная на миллиметровой бумаге) по этой шкале каретка выставляется, и конкретные диапазоны тарируются. Экспериментальная установка снабжена рядом приборов. Благодаря электронному блоку управления электроприводом имеется возможность плавного регулирования частоты вращения ведущего центра приводной бабки. С помощью цифрового тахометра ТЦ-ЗМ фиксируется частота вращения образца в паре трения. Для определения и фиксирования момента трения на кафедре ТМ был разработан стрелочный прибор – трибометр. Конструкция трибометра является принципиально новой и защищена авторским свидетельством. Он соответствует требованиям, предъявляемым к лабораторным установкам для прецизионных исследований механизма трения и смазки.  Рисунок 4.1.6 – Датчики момента трения |