Материал: Инновационные технологии и оборудование. Межвузовский сборник научных трудов. Пачевский В.М
Па=1Н/м2, то удельное давление Р – это отношение удельной нагрузки R к площади рабочей поверхности в пределах половины угла контакта.
Половина угла контакта определяется по известной зависимости, преобразованной в вид, удобный для расчета
шарнирных соединений [1]: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
4 (1 |
2 |
2 |
|
|
|
Ра |
|
|
||
0 |
0.317( |
1 ) (1 |
2 ) |
|
1) |
|
|
(8) |
||||
|
|
|
0.117 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Р |
Е1 |
/ d2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
где 1, 2 - коэффициенты Пуассона материала вала и втулки; |
|||||||||||
- радиальный зазор в сопряжении; d2 - диаметр вала; |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Е1 |
|
|
|
|
(9) |
|
|
|
|
|
|
|
Е2 |
|
|
|
|
|
|
где Е1иЕ2 - модули упругости материала вала и втулки.
Исходя из анализа работы машин манипуляторного типа, для определения максимального давления на краях втулок полученные величины нагрузок и давлений необходимо увеличить в 1,6…1,8 раза, т.е. учитывать коэффициент динамичности [2;3].
При расчете по приведенному алгоритму были получены, в качестве примера, манипуляторов лесных машин, приведенные в таблице 1. Как видно из приведенной таблицы, значения нагрузок и удельных давлений, действующих на шарниры манипуляторов достаточно высоки. Это объясняется реверсивностью трения, спецификой работы и предмета труда, несовершенным подбором конструкционных и смазочных материалов, так как, при пластичной смазке под действием нагрузок она выдавливается из зоны трения, в результате чего проявляются задиры и заедания, что приводит к повышенному износу деталей шарнирных соединений.
|
|
|
|
Таблица 1. |
Величины нагрузок и давлений в шарнирах |
|
|||
«рукоять – рабочий орган». |
|
|||
|
|
|
Марка машины |
|
Показатели |
|
ЛП–18А, |
ЛП-19А |
ЛП-17А, |
|
|
ЛП–49 |
ТБ-1М |
|
|
|
|
||
Максимальная нагрузка, Rmax |
, |
13,5185 |
17,0807 |
9,7 |
(кН). |
|
|||
|
|
|
|
|
188
Продолжение таблицы 1
То же с учетом сил инерции, |
14,4724 |
20,668 |
10,177 |
|||
R i |
|
, (кН). |
||||
max |
|
|
|
|
||
Среднее давление в втулке, Рср, |
24,14 |
21,09 |
29 |
|||
(МПа). |
||||||
|
|
|
||||
Тоже, с учетом сил инерции, |
25,84 |
26,7 |
30,59 |
|||
Рi |
, (МПа). |
|||||
ср |
|
|
|
|
|
|
Давления в втулке с учетом |
|
|
|
|||
динамических нагрузок, Рд, |
41,344 |
42,72 |
49,95 |
|||
(МПа). |
|
|
|
|||
Исходя из выше изложенного, можно сделать следующие выводы: необходимо изменить конструкцию шарнирных соединений, что бы исключалось влияние отрицательного эффекта реверса, кроме того, необходимо, заменить пластичные смазки на самосмазывающийся антифрикционный материал (можно неметаллический, например, пластики типа АМАН).
Литература:
1.Шевченко В.П. Восстановление шарнирных соединений лесосечных машин электродуговой металлизацией. Автореф. дисс.
…канд. техн. наук. Химки 1986. 20 с.
2.Смогунов Н.С., Серебрянский А.И. Влияние характера трения на износостойкость шарнирных соединений универсальных гидроманипуляторов. ВИНИТИ. № 1417 – И99, 10 с.
3.Герасимов Ю.Ю. и др. Манипуляторные системы лесных машин: проектирование и расчет. Петрозаводск – Йоенсуу, 1994. 95 с.
Получено: 20.12.2003 |
Воронежская государственная |
|
лесотехническая академия |
189