instrukcja do ćwiczenia nr 3

Ćw 3
BADANIE I OCENA WPŁYWU WYBRANYCH CZYNNIKÓW
NA POWSTAWANIE OPORÓW WEWNĘTRZNYCH
WEWN TRZNYCH W
ŁOś
ŁOśYSKACH
ŚLIZGOWYCH
OPIS STANOWISKA BADAWCZEGO.
Stanowisko badawcze do badania wpływu wybranych czynników na
powstawanie oporów wewnętrznych
wewn
w łoŜyskach ślizgowych
lizgowych , przedstawiono
na rys. 2.9.
Rys. 2.9. Schemat stanowiska badawczego.
W skład stanowiska badawczego wchodzą:
- silnik elektryczny (1),
- przekładnię pasową (2),
- łoŜyskowany tocznie wał (3),
- badane łoŜysko ślizgowe (4),
- układ pomiarowy słuŜący do wyznaczania momentu tarcia w łoŜysku
ślizgowym, tzn.:
wagę (5),
dzwignie (6, 8),
odwaŜniki (7).
Przekładnia pasowa 2 umoŜliwia uzyskanie trzech róŜnych prędkości
obrotowych wału. Pomiar natęŜenia prądu płynącego przez złącze czop-klin
smarny-tuleja wykorzystywany jest do wyznaczania grubości warstewki
smarnej. Ponadto w czasie trwania badań eksploatacyjnych monitoruje się
wartość temperatury powierzchni roboczych łoŜyska ślizgowego.
Podczas pracy węzła ślizgowego, na jego powierzchniach roboczych
powstaje moment tarcia, którego wartość moŜna zmierzyć. Badane łoŜysko
ślizgowe 4 jest obciąŜone momentem poprzez dźwignię 6. Po wprawieniu w
ruch łoŜyskowanego wału względem panewki, dźwignia 8 naciskając na szalkę
wagi 5 umoŜliwia pomiar wartości momentu tarcia łoŜyska. Alternatywnym
rozwiązaniem w stosunku do wagi jest zastosowanie dynamometru (liniowego
lub rotacyjnego). Dźwignia 8 wywaŜona jest przeciwcięŜarem. Zmianę
obciąŜenia łoŜyska uzyskuje się poprzez zmianę masy odwaŜnika 7,
obciąŜającej szalkę podwieszoną do końca dźwigni 6.
Badana panewka łoŜyskowa została wykonana z brązu,
charakterystyczne wymiary to:
- średnica wewnętrzna: d = 15
- długość
l = 20.
Węzeł jest smarowany smarem płynnym (olejem) LOTOS 15W40.
jej
OPIS REALIZACJI BADAŃ.
W celu realizacji badań naleŜy:
1) zapoznać się z zasadą działania stanowiska laboratoryjnego,
2) opracować program badawczy łoŜyska ślizgowego dla wybranego testu
tribologicznego,
3) przygotować stanowisko do badań zgodnie z instrukcją obsługi,
4) przeprowadzić doświadczenie,
Przeprowadzenie doświadczenia polega na obciąŜaniu pracującego
łoŜyska momentem o coraz większej wartości, poprzez zakładanie coraz
cięŜszego odwaŜnika na szalkę przytwierdzoną do belki 4. Za kaŜdym razem
naleŜy dokonać pomiaru momentu tarcia, odczytując w tym celu wskazania
wagi laboratoryjnej, której szalkę obciąŜa dźwignia 3 lub odczytać wskazania
dynamometru.
5) przeprowadzić niezbędne obliczenia,
6) wyniki pomiarów umieścić w tabeli 1,
7) sporządzić sprawozdanie.
Tabela 1 Wyniki pomiarów.
Czas
Lp pracy
[min]
Masa
obciąŜająca
m
[kg]
Wartość
Wskazanie
momentu Wskazanie
dynamoobciąŜawagi
metru
jącego
W
F
K
[kg]
[N]
[Nm]
Moment
tarcia
Mt
[Nm]
Siła
tarcia
T
[N]
Temperatura
t
[deg]
NIEZBĘDNE OBLICZENIA:
a) wartość momentu obciąŜającego łoŜysko ślizgowe:
K = m • a • r [Nm] , gdzie:
(2.8)
m – masa odwaŜnika [kg],
a – wartość przyspieszenia ziemskiego [m*s-2],
r – długość ramienia dźwigni 4 [m]
b) w przypadku zastosowania dynamometru rotacyjnego do pomiarów wartości
momentu tarcia w łoŜysku ślizgowym, siła obciąŜająca dynamometr wynosi:
- jeŜeli ilość działek dz wskazana przez dynamometr rotacyjny ≤ 60:
F=
dz
3
[N]
,
gdzie:
(2.9)
- jeŜeli dz > 60:
F=
dz − 60
+ 20 [N] , gdzie:
2,5
(2.10)
c) wartość momentu tarcia wynosi:
M t = 0,04 • F [Nm]
(2.11)
d) wartość siły tarcia wynosi:
T =
Mt
[N]
0,01
(2.12)
ZASADY OPRACOWANIA WYNIKÓW BADAŃ.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Wyniki badań powinny zawierać:
cel badań,
część teoretyczną (budowa łoŜysk ślizgowych, podział, wybrane sposoby
smarowania, materiały łoŜyskowe, opis wybranych testów laboratoryjnych),
opis stanowiska laboratoryjnego,
sposób przeprowadzania badań,
tabelę z wynikami pomiarów,
podstawowe obliczenia,
interpretację graficzną otrzymanych wyników, tzn. wykresy zaleŜności
momentu tarcia, siły tarcia oraz temperatury powierzchni roboczych od
wielkości
momentu
obciąŜającego
łoŜysko,
czyli
wykresy:
Mt = f (K), T = f (K), t = f (K).
wnioski