Файл: Быстрова, В. И. Проектирование механизмов и приборов для целлюлозно-бумажных производств учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 0
О по р ы на к е р н а х состоят |
из керна, выполняющего роль |
цапфы, и подпятника. Керн — это |
цилиндрическая ось с конусом |
на конце, вершина которого имеет сферическую поверхность мало го радиуса (рис. 69). Подпятник снабжен вогнутой сферической поверхностью большего радиуса, чем у керна. Отношение v радиу сов подпятника и керна колеблется от 3 до 10. Для уменьшения момента трения в опоре следует увеличивать v. Если же требуется повышенная прочность опоры то v надо уменьшать, т. е. увеличи вать радиус керна. Ниже приведены ориентировочные значения
радиусов керна гк и отношений v= rn/rK (гп — радиус подпятника) |
||
для различных типов приборов. |
|
|
Приборы |
гк, мм |
V |
Л абораторны е................................................................................. |
0,005—0,015 |
10 |
Технические..................................................................................... |
0,025—0,070 |
7 |
Вибропрочные................................................................................. |
0,080—0,200 |
3 |
Опоры на кернах применяются |
в точных приборах при верти |
кальном (преимущественно) и горизонтальном (иногда) положе
ниях осей при малых нагрузках. |
Точность |
|
|
центрирования опор невысока. Керны изго |
|
||
тавливают из инструментальной углероди |
|
||
стой стали У8—У12 или кобальто-вольфра |
|
||
мового сплава с последующей закалкой до |
|
||
HRC60. Подпятники изготавливают либо |
|
||
из высококачественной стали, либо |
с за- |
|
|
вальцованным на конце камнем |
из |
агата |
|
или корунда. Твердость подпятника долж |
|
||
на быть выше твердости керна. Чистота |
|
||
рабочих поверхностей достигает |
12—13-го |
Рис. 69. Опоры на |
|
класса. |
|
|
кернах. |
При действии осевой нагрузки Q наи
большее напряжение смятия в опоре определяется по формуле
|
з / |
|
|
|
У |
0,235 |
Q, |
|
|
||
|
|
45 К Еп |
|
где |
и гп— соответственно радиусы сфер |
керна и подпятника; |
tfmax не должно превосходить допускаемого напряжения смятия
Gmax^ [а]СМ.
Момент трения при осевой нагрузке МТр = -j|- r.fQrc,
109
г д е
зl
Е
rc = 0,881
1 гк
Опоры с трением качения
Опоры с трением качения конструктивно подразделяются на опоры на шариках (или роликах) — шарикоподшипники (или роли
ковые подшипники) и опоры на призмах — ножевые опоры. |
мо |
||
П р и б о р н ы е ш а р и к о п о д ш и п н и к и |
имеют |
малый |
|
мент трения, незначительный момент трогания, могут использовать |
|||
ся при очень больших скоростях вращения |
(специальные |
типы |
|
шарикоподшипников работают при скоростях до 15,7-103 |
с_ |). |
Кро |
ме того, шарикоподшипники нетребовательны к качеству смазки, расходуют мало масла, а также упрощают ремонт узлов прибора
при износе трущихся частей. |
|
||
|
|
Однако в приборостроении шарико |
|
|
/ \ |
подшипники используются не так широ- |
|
ко, как в машиностроении (при |
малых |
||
■ У |
/ /'1^1 |
размерах трудно выполнить детали ша- |
|
У |
У У J |
рикоподшипников с необходимой |
точ- |
У |
У У / т - / г ностью). |
Шарикоподшипники |
различа- |
|||||
У-____ У У / У |
У1 |
ются по следующим признакам: диамет- |
||||||
( |
Y У У |
УШ ру вала в месте посадки; типу — направ- |
||||||
\ |
У ш г |
лению воспринимаемой нагрузки с по- |
||||||
х |
У |
|
верхности тел |
качения (радиальный, |
ра- |
|||
1 |
W |
|
диально-упорный, |
упорный, шариковый, |
||||
Рис. 70. Опора на призмах. |
Р°ЛИК°ВЫЙ и т. |
д.); серии - различию |
||||||
|
|
|
подшипников |
по |
наружному |
диаметру |
||
|
|
|
и ширине |
(сверхлегкая, легкая, |
средняя, |
|||
бенностям |
|
|
тяжелая |
и т. д.); |
конструктивным |
осо |
||
(со стопорной шайбой, с фетровым уплотнением и пр.); |
||||||||
точности изготовления. |
|
|
|
|
|
|
Для шарикоподшипников предусмотрены следующие основные классы точности: нормальный (Н), повышенный (П), высокий (В), особо высокий (А), сверхвысокий (С). Промежуточные классы точ
ности: |
высокий — повышенный (ВП), |
особо |
высокий — высокий |
(АВ), |
сверх высокий — особо высокий |
(СА)- |
Буквы слева указы |
вают |
класс точности внутреннего кольца, |
справа — наружного |
кольца. Посадка внутреннего кольца подшипника осуществляется по системе отверстия, а наружного — по системе вала.
В приборах нашли применение малогабаритные шарикопод шипники, которые благодаря небольшому диаметру линии каса ния и малому количеству шариков создают малый момент трения.
ПО
Наряду со стандартными шарикоподшипниками, в приборо строении часто применяются насыпные шарикоподшипники. Коли чество шариков в них колеблется от 3 до 13. Шарики как для стандартных, так и для насыпных шарикоподшипников изготав ливают из стали ШХ6 и ШХ9, а также Х18 и др. Для колец шари
коподшипников |
применяют |
сталь У8, У10, ШХ15 |
и др. |
Шарики |
и кольца подвергают закалке до твердости ЯДС55-60. |
70) при |
|||
Оп о р ы на |
п р и з м а х |
( н о ж е в ы е о п о р ы ) |
(рис. |
меняются при колебательном движении подвижной системы при бора с небольшими углами отклонения. Угол отклонения призмы 1 (ножа) от вертикали должен быть меньше угла трения (8—10°). Моменты трения ножевых опор весьма малы. Призмы и подушки 2 изготавливают из стали УВ—У10. Твердость призм составляет ЯДС60-62, подушек — HRC63-65.
Расчет опор на призмах ведется по местным напряжениям смя
тия по следующей формуле |
|
|
атах |
О |
|
< |
см? |
|
где / — длина рабочей части ножа |
(призмы); г— радиус закругле |
ния конца ножа; Еа, Ея — соответственно модули упругости мате риала подушки и ножа.
Опоры с трением упругости
В высокочувствительных измерительных приборах при колеба тельном движении подвижных систем широко применяются опоры с трением упругости (упругие опоры). Они представляют собой тонкие нити или ленты, соединяющие своими концами подвижную систему с неподвижной частью прибора. Опоры работают при не больших углах поворота подвижных си стем. Величина трения упругости весьма мала, поэтому опоры практически рабо тают без трения, что обеспечивает высо кую чувствительность к малым переме щениям.
Упругие опоры характеризуются про
стотой конструкции, |
отсутствием |
износа |
|||
и мертвого |
хода, |
не |
требуют |
смазки. |
|
Недостатком |
их является |
ограниченная |
|||
величина перемещения |
и |
возможность |
|||
перекоса при |
наличии |
перекашивающих |
усилий, а также непостоянство нулевого |
|
положения (например, вследствие не |
|
стабильности температуры). |
Рис. 71. Упругие опоры. |
111
По виду деформации упругие опоры делятся на крутильные и изгибаемые. Материалы, применяемые для упругих опор, долж ны обладать высокой механической прочностью, высоким модулем упругости, антимагнитностью, антикоррозийностью. Кроме того, если упругий подвес (опора) выполняет роль токоподвода к под вижной системе, то материал не должен изменять своих упругих свойств при прохождении тока. Для упругих опор применяются бронзы марок Бр ОЦ4—3, Бр Б2 и др., сплав К40НХМВ, кварц.
Форма сечения упругих подвесов и растяжек может быть круг лой (с диаметром поперечного сечения 0,001—0,1 мм) и прямо угольной (с толщиной 0,005—0,05 мм и соотношением между ши риной и толщиной, равным 8—20). Основные типы упругих опор даны на рис. 71.
ГЛАВА 9. УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Упругие элементы — это детали, деформирующиеся под дейст вием сосредоточенной силы (стержневые упругие элементы), рас пределенного давления (манометрические) или при изменении тем пературы (биметаллические пружины).
§1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Вприборах и автоматических устройствах применение упругих элементов следующее:
— в качестве аккумуляторов энергии (пружины заводных ме ханизмов, перемещения каретки счетно-решающих устройств, амор тизационные) ;
— в качестве чувствительных элементов (трубки Бурдона, сильфоны, мембраны и т. д.);
— в системах |
с постоянной собственной частотой |
колебаний |
(в вибрографах, |
акселерографах, часовых регуляторах |
и др.); |
—для соединения деталей под некоторым натяжением;
—в качестве токоподводов.
При деформации упругого элемента имеют место следующие
явления. |
|
проявляется в несовпадении упругой |
|
У п р у г и й г и с т е р е з и с |
|||
характеристики, |
полученной |
при нагружении |
(прямой ход), с ха |
рактеристикой, |
полученной |
при разгружении |
упругого элемента |
(обратный ход). Кривые прямого и обратного хода образуют замк нутую фигуру, называемую гистерезисной петлей. Для упругих элементов величина гистерезиса является одной из важнейших, поскольку она полностью входит в погрешность показаний-прибора при прямом и обратном ходе стрелки.
У п р у г о е п о с л е д е й с т в и е проявляется в запаздывании изменения деформации при быстром изменении нагрузки, действую щей на упругий элемент. При возрастании нагрузки до некоторого
112