|
Проблемы износа в машинах и механизмах
________________________________________________________________________________
375
Для оценки свойств трансмиссионных масел используются четырехшариковые
машины трения типа МАСТ, в которых определяют: критическую нагрузку Рк,
нагрузку сваривания Рс, показатель износа Дк и индекс задира И3. Более подробные
исследования триботехнических характеристик масел и смазочных материалов (СМ)
проводят на машинах трения МИ, МТ, СМЦ, УМТ, СМТ и др. [4]. На данных маши-
нах трения проводятся модельные триботехнические исследования, которые дают
важные информационные результаты испытаний масел и СМ.
В практике широко используют способы, позволяющие оценивать показатели
технического состояния зубчатых передач на стендах: IAE (Англия), FZG (Германия),
Ryder (США), Ш-3 (Россия) и др. [5]. Если стенд FZG работает при одной скорости,
то стенды IAE, Ryder и Ш-3 имеют возможность изменять скорости вращения зубча-
тых колес, причем первый за счет сменных шкивов клиноременной передачи, а два
последующих через мультипликатор. Во всех конструкциях нагружение производит-
ся в статическом состоянии при помощи рычага с грузами. На всех этих стендах ис-
следуется работоспособность зубчатых колес при смазке определенными СМ, где
оценочным показателем является задиростойкость и износ. Современные стенды для
испытания технического состояния зубчатого редуктора имеют более точную аппара-
туру, которые замеряют электрические параметры электродвигателя, приводящего
редуктор в движение, и генератора, создающего нагрузку на выходе редуктора, при-
чем значения выводят на дисплей для последующего фиксирования величин с указа-
нием общего количества циклов измерения [6]. По изменению среднего КПД, сравни-
вая с эталонными данными, судят о техническом состоянии испытуемого редуктора.
В данных стендах отсутствует возможность исследования работоспособности масел
и СМ на смазочную способность в зубчатых передачах.
Известно, что критериями смазочной способности СМ являются показатели ко-
эффициента трения скольжения и износа зубьев колес. В работе рассматривается спо-
соб определения смазочной способности СМ этих показателей [7]. Для этого создан
стенд эмпирического определения коэффициента трения скольжения в зацеплении
зубчатой передачи при испытании смазочных материалов с различными присадками.
Стенд состоит из электродвигателя 1, зубчатого цилиндрического редуктора 2,
нагружающего устройства 3, частотного преобразователя 4, мультиметра с интерфей-
сом USB 5, ПЭВМ 6 (рис.1).
Рис. 1.
Схема стенда: 1- асинхронный электродвигатель 4А100L6У3
(N
Н
= 2,2кВТ; n
С
= 1000 об/мин); 2- редуктор 1ЦУ-160 (u = 6,3; М
2
≤ 1250 Нм); 3 - тормоз
колодочный ТКГ-300; 4 – частотный преобразователь LS600-11;
5 - мультиметр с интерфейсом USB; 6- ПЭВМ
НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
________________________________________________________________________________
376
Способ определения коэффициента трения скольжения зубчатой передачи за-
ключается в том, что сначала устанавливают частотным преобразователем LS600-11
угловую скорость вращения электродвигателя, затем прикладывают стабильную
нагрузку на ведомый вал редуктора, осуществляемую механическим тормозом ТКГ
(рис. 2) и замеряют потребляемый ток, напряжения с двух фаз статора, показания ко-
торых обрабатываю тмультиметром с интерфейсом USB, а расчет коэффициентов
трения в зацеплении производят на ПЭВМ по формуле:
(
√
) .
(
)
/
(1)
где
f
– коэффициент трения скольжения в зубчатой паре;
М
2
– момент на ведомом валу редуктора (нагрузка), Нм;
n
ЭЛ
– угловая скорость электродвигателя, об/мин;
U – среднее напряжение 2-х фаз электродвигателя, В;
J – средняя сила тока 2-х фаз электродвигателя, А;
cosθ – коэффициент электродвигателя;
u
1-2
– передаточное отношение зубчатой пары;
β – угол наклона зуба колеса, град.;
ε
α
– коэффициент торцового перекрытия зубчатых колес;
Z
1
, Z
2
– количество зубьев, соответственно шестерни, колеса.
Рис. 2.
Стенд испытания масел и СМ в зубчатом цилиндрическом редукторе
В способе повышается точность определения коэффициента трения зубчатой
передачи за счет замера двух фаз статора и преобразования АЦП электрических пока-
заний электродвигателя, а также стабильной механической связи ведомого вала ре-
дуктора с колодочным тормозом ТКГ, который создает определенно-постоянный
нагружающий момент. Это дает возможность получить адекватные триботехнические
показатели исследуемых смазочных материалов в натурной зубчатой передаче. Полу-
ченное уравнение определения
f
в зубчатой передаче является научно обоснованным
уравнением [8], результаты расчета которого позволяют выбрать наиболее оптималь-
ный СМ из ряда испытуемых смазочных масел с присадками при заданных условиях
эксплуатации механизма, а также может быть использовано для прогнозирования
энергетической эффективности исследуемой механической трибосистемы.
Do'stlaringiz bilan baham: |
