Файл: Капрон и его применение в технике И. П. Земляков. 1960- 3 Мб.pdf

Глава II

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ ИЗ КАПРОНА

ИДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ

ВДнепропетровском металлургическом институте бы­ ли проделаны исследования работы капроновых вклады­

шей при смазке их маслами, водой и твердыми смазками,

а также при отсутствии смазок.

Для проведения указанных исследований была ис­ пользована экспериментальная установка инж. П. И. Пу­ зырькова.

Установка, смонтированная на направляющих токар­ ного станка, приводилась от его шпинделя. Изменение скоростей вращения производилось посредством пере­ ключения передач в коробке скоростей.

Чувствительным элементом экспериментальной уста­ новки являлась пружина 1, передающая крутящий мо­

мент и работающая на окручивание. Угол закручивания отмечался на экране с помощью светового зайчика, от­ раженного зеркальцем 2, установленным на диске 5, яв­ ляющемся торцевым фланцем пружины (см. фиг. 1).

Через пружину вращение передавалось на стальной вал с набором съемных стальных втулок 4, служащих

в качестве цапфы. Вращаясь вместе с валом, цапфа осуществляла трение скольжения по вкладышу-образ­

цу 5, прижимавшемуся снизу посредством рычага и на­ бора грузов (см. фиг. 2).

Момент трения, действующий в обойме при трении цапфы о вкладыш, изменяясь, влиял на степень закручи­ вания пружины, а следовательно и на отклонение свето­ вого зайчика на экране-шкале.

В качестве источника плоского светового луча нами

использовался эпидиаскоп с лампой мощностью 0,5 кет, установленный на расстоянии 800 мм от зеркальца.

11

Экран-шкала с предварительно протарированными делениями в пределах 0—700 кгсм находился на рас­ стоянии 1500 мм от зеркальца.

Таким образом, даже весьма незначительный поворот

зеркальца .в результате закручивания пружины вызывал

заметное отклонение светового зайчика на шкале.

Вращаясь совместно с пружиной, отраженный луч со­ здавал полосу света на эране, перемещающуюся с из­ менением момента, действующего в очаге трения.

Погрешность отсчета, получаемая на данной установ­

ке, колебалась в пределах 1—2 кгсм.

Перед установкой в обойму образцы тщательно про­ тирались спиртом и четыреххлористым углеродом с по­

следующей просушкой.

Образцы, исследуемые при сухом трении, взвешива­

лись на аналитических весах с точностью до 0,1 мг.

После постановки образцов и их крепления произво­ дился пуск установки включением электродвигателя

станка.

Это включение осуществлялось при отсутствии дав­ ления со стороны вкладыша-образца на вал-цапфу.

При установившемся вращении вала установки с оп­ ределенным числом оборотов проверялось и корректи­ ровалось нулевое положение светового зайчика на экра­ не-шкале. После выверки проводилось нагружение (по возможности плавное) заданной нагрузкой. Отклонения

сились в таблицы протоколов экспериментов.

12

Процесс наблюдения за изменением момента трения

длился до полной стабилизации положения световой по­ лосы на шкале, а при трении насухо — в течение 30 ми­ нут.

При исследовании процесса трения в присутствии на

через вмонтированную в обойму для вкладышей мас­ ленку.

Для определения износа образцы после опыта снова тщательно очищались и высушивались, после чего взве­ шивались на аналитических весах с указиной выше точ­ ностью.

Абсолютный износ определялся только для случая трения материалов насухо, так как при трении в присут­ ствии смазок уловить указанную характеристику прак­

Для определения коэффициентов трения, работы тре­ ния и износостойкости использовалась величина момента трения,-получаемого в качестве показателя эксперимента непосредственно на шкале, проградуированной в кг-см.

На фиг. 2 представлена расчетная схема установки,

смазки; М кр — крутящий Момент, равный сумме момента

сила трения; G — вес набора грузов с учетом приведен­ ного веса тяги, рычага и обоймы.

Как известно, приближенно сила трения может быть определена из выражения

где / — коэффициент трения;

с другой стороны,

= 2Мтр

где d — диаметр цапфы.

Нормальное давление N может быть найдено

N = G—.

а

Приравнивая оба выражения силы трения <и подстав­ ляя их значения, получим

NfJ^mp

откуда

'Cibd

14

Результаты замеров (момента трения <в процессе опы­ тов .при соответствующих условиях трения и расчетные величины даны в прилагаемых таблицах и в виде графи­ ков, показывающих найденные зависимости, характери­ зующие процесс трения в исследуемой паре.

Для исследований работы образцов-вкладышей со смазками нами использовались свежие веретенное и тур­ бинное масла, резко отличающиеся по своей вязкости.

Характеристика указанных масел дана в табл. 2 и 3. Смазка в процессе эксперимента подавалась непре­ рывно из масленки через отверстие в верхнем вкла­

дыше (см. фиг. 2), и трение происходило в масляной ванне.

Как известно, способность поверхностей подшипников

смачиваться маслами является важной характеристикой

при подборе режима смазки. Если поверхность вкладыша плохо смачивается смазкой, то циркуляция смазки бу­ дет происходить лучше. Поэтому подшипниковые мате­ риалы, плохо удерживающие смазку на своей поверх­ ности, работают более удовлетворительно.

Произведенные опыты по определению способностей различных материалов смачиваться маслами показали, что капрон лучше других (стали, чугуна, бронзы и баббита) смачивается маслами, а следовательно, цирку­ ляция смазки в зоне трения для него будет хуже.

В табл. 4 представлены сравнительные данные крае­ вых углов, показывающих способность смачиваться мас­ лами.

16

По сухому материалу По смоченному тем же маслом

Определение краевых углов было проведено ассист.

М. В. Солодченко на приборе И. В. Радченко.1

Эксперименты производились с вкладышами из бронзы, баббита, текстолита и капрона, чтобы иметь

их службы, Сборник Всесоюзного научно-технического общества ма­ шиностроительной промышленности «Повышение износостойкости и срока службы машин». Государственное научно-техническое изда­ тельство машиностроительной литературы, Киев 1956.

17

ТОО