ПО СТРОЙТЕХНИКА
оборудование для строителей России с 1971 года

+7(499)265-0917, (499)265-0918, (499)265-0927, (800)301-0545 Сделать звонок

Нагрузки на поверхности трения рабочих органов строительной техники

Орехов А.А., Шаклеин Ю.А. Московский государственный строительный университет.

Определение нагрузок на поверхности трения рабочих органов и сопряжений строительной техники.

Нормальная составляющая внешней нагрузки на поверхность трения определяется выражением:
Pn = pc*Ac     (1)
где pc*Ac - соответственно контурные давления и площади поверхности трения.
Контурное давление на поверхность трения можно определить по параметрам опорной кривой - гипсограммы - при полюсном сближении εp  и соответствующем относительном контурном давлении tpp:


Гипсограмма поверхности трения.

pc / pr = tpp     (2)
Принимая фактическое давление pr равным поверхностной микротвердости, т.е. pr = Hs = Ks*Ho и выражая контурную площадь As через номинальную ширину поверхности трения B, максимальную глубину шероховатого слоя Rmax и парциальную величину микроизноса Da, получим (1) в виде:
Pn = Ks*Ho*tpp*B*Rmax*Da     (3)

где Ks = (0,618 / Dm)Dm/Da
Da - парциальный микрометалл.

В качестве опытного образца выбрана дорожно-строительная машина - фрезерный планировщик. Применительно к ножам дорожной фрезы, наплавленным по передней грани различными покрытыми электродами (И - 1, СКБ, ЦН - 16 и др.), получены следующие значения нормальной нагрузки:

Расчетные значения нормальной нагрузки на нож дорожной фрезы

Материал Ho, кгс/мм2 Ks Da tpp Rmax, мкм
Pn, кгс Δ, %
Сталь 45 225 1,51 0,450 0,50 28,6 54,66 16,3
110Г13Л 240 1,37 0,60 0,55 15,3 41,53 11,6
И-1 600 1,21 0,440 0,55 13,42 51,45 9,5
СКБ 500 1,19 0,595 0,50 10,46 46,30 1,5
ЦН-16 550 1,18 0,540 0,55 8,62 41,6 11,5
ПЛ-400Х38Г3РТЮ 800 1,251 0,510 0,49 7,94 49,96 4,3
Э-3 460 1,208 0,420 0,58 12,4 42,00 10,6
Т-620 820 0,90 0,620 0,60 6,28 43,1 8,2

Примечание: ширина поверхностей трения ножей B = 25мм.

Из таблицы 1 следует, что расчётные значения нормальной нагрузки отличаются от экспериментально замеренной тензометрическим методом 47 кгс на величину Δ = 1,5 - 16,3 %. При средней расчетный нагрузке 46,325 кгс расхождения с экспериментальной нагрузкой составляет всего Δ = 1,4%.

Расчёт по (3) выполняли также для определения нормальной нагрузки на поверхности трения модельных шарниров цепи привода драги. В таблице 2 приведены результаты расчёта применительно к модельным пальцам, наплавленным электродами ВСН-12, ОМГ-Н, ВОН-6 и др. Ширина поверхности трения равна B = 5мм; нормальная нагрузка задавалась равной 110 Н.

Расчетные значения нормальной нагрузки на модели шарнирных элементов оборудования:

Электроды Ho, кгс/мм2 Ks Da tpp Rmax, мкм
Pn, кгс Δ, %
ВСН - 12 7500 1,333 0,580 0,48 8,47 117,87 7,15
ОМГ-Н 4700 1,255 0,445 0,53 14,14 98,35 10,60
ВСН - 6 6200 1,306 0,406 0,52 11,05 94,45 14,14
ОЗШ - 1 5600 1,214 0,416 0,51 6,74 48,6 55,80
ОЗИ - 1 7300 1,164 0,402 0,53 13,5 22,2 11,09
НГ-2 6500 1,225 0,514 0,50 15,89 67,26 46,6
Х-5 10400 0,817 0,320 0,53 21,89 157,72 43,4

Из таблицы 2 видно, что расчетные значения нормальной нагрузки в зависимости от свойств наплавленного металла отличаются от заданной нагрузки Pn =110 Н на 7,15 - 55,8 %. При среднем расчётном значении Pn = 114,35 Н расположенные с экспериментальной нагрузкой составляет Δ = 3,95 %.

На основании полученных результатов можно сформулировать основные выводы.
1. Выражение (3) для определения нормальной нагрузки на поверхности трения рабочего органа строительной техники учитывает определяющие параметры исходных и кинетических свойств металла, геометрии и микрогеометрии поверхностей трения, что позволяет с достаточной для практики точностью оценивать уровень нагружения детали.
2. Для обеспечения необходимой точности определения нормальной нагрузки по выражению (3) требуется не менее 7-8 различных по структурному классу материалов. Меньший объём выборки возможен при однотипных металлах.


<< Поворотные шиберы двухпоршневых бетононасосов | Проблемы количественной оценки риска подъёмной техники >>


На главную Архив: информация, материалы


Производство и продажа строительного оборудования и техники - ПО «Стройтехника». Соpуright Копирование материалов сайта запрещено.