Разработка установки для проведения фрикционных испытаний при возвратно-поступательном движении с большим ходом ползуна
Введение
Данная работа посвящена разработке стенда для проведения испытаний материалов на износ при возвратно поступательном движении с большим ходом ползуна и в условиях низких температур.
Стенд для проведения испытаний материалов на износ – это оборудование, предназначенное для использования в лабораториях, которое используется для специальных, контрольных, приемочных испытаний материалов. Во время данных испытаний объекты подвергаются воздействию нагрузок, которые равны нагрузкам, действующим в реальных условиях или отличаются от них.
Задачи исследования:
• на основании критического анализа существующих стендов и машин трения выбор подходящего исполнительного механизма устройства, способов нагружения и охлаждения образца, а также измерительных элементов и приборов;
• проектирование и анализ кинематической схемы исполнительного механизма машины трения;
• конструирование машины трения: создание 3D модели, сборочного чертежа, деталей и узлов машины трения.
Содержание
Реферат 2
Введение 4
Литературный обзор 5
Материалы и методы исследования 10
Результаты исследования 15
Заключение 19
Список литературы 20
Список литературы
1. Загидуллина, Д. Р. Устройства для испытаний на трение и изнашивание / Д. Р. Загидуллина, И. Д. Ибатуллин, С. Г. Емельянов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2016. – Т. 18. – № 4-2. – С. 285-290.
2. Комбалов, В.С. Методы и средства испытаний на трение и износ конструкционных и смазочных материалов : справочник / В. С. Комбалов ; под ред. К. В. Фролова, Е. А. Марченко. - Москва : Машиностроение, 2008. - 383 с. – ISBN 978-5-217-03370-6.
3. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний : Справочник / Р. М. Матвеевский, В. Л. Лашхи, И. А. Буяновский и др. - М. : Машиностроение, 1989. - 217 с. : ил.; 22 см. – ISBN 5-217-00390-1.
4. Доценко, А. И. Основы триботехники : Учебник / А. И. Доценко, И. А. Буяновский. – Москва : Издательский Дом "Инфра-М", 2014. – 336 с. – (Высшее образование-бакалавриат). – ISBN 978-5-16-006712-4.
5. Стенд и методики триботехнических испытаний материалов / И. Д. Ибатуллин, А. Н. Журавлев, А. В. Утянкин [и др.] // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). – 2011. – № 3-1(27). – С. 218-223.
6. Исследование износа при возвратно-поступательном движении — URL: https://vuzlit.com/757190/issledovaniya_iznosa_vozvratno_postupatelnom_dvizhenii (дата обращения 20.09.2021)
7. «Завод испытательных приборов» Характеристики УМТ 2168. — URL http://www.ziptest.ru/product/mashiny-dlya-ispytaniya-na-trenie-i-iznos/mashina-dlya-ispytaniya-materialov-na-trenie1/ (дата обращения 12.04.2022)
8. «Компоненты и Технологии» Современные решения термоэлектрического охлаждения – URL: https://kit-e.ru/peltier/termoelektricheskoe-ohlazhdenie/ (дата обращения 15.12.2022).
9. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин: учеб. для втузов / И.И. Артоболевский. – 6-е изд., стер., перепеч. с 4-го изд., 1988 г. – М.: Альянс, 2011. – 639 с. – ISBN 978-5-91872-001-1.
10. Толстошеев, А.К. Теория строения механизмов: учеб. пособие / А.К. Толстошеев. – Брянск : Брянский государственный технический университет, 2001. – 139 с. – ISBN 5-89838-044-2
При исследовании и проектировании исполнительного механизма стенда решены следующие задачи: выполнен структурный синтез механизма без избыточных связей, определена длина кривошипа и шатуна при известном ходе ползуна, определены траектории движения и скорости характерных точек механизма. Ход ползуна задан и составляет H = 50 мм, тогда длина кривошипа r в центральном кривошипно-ползунном механизме равна r = H/2 = 25 мм. Длина шатуна l принята l = 4r = 100 мм, что обеспечивает, при относительно небольших габаритах, малые углы давления на ползун со стороны шатуна и небольшое трение в поступательной паре между ползуном и стойкой [9]. По геометрическим параметрам кривошипно-ползунного механизма определяем длину направляющих и их ориентацию относительно механизма, а также остальные геометрические размеры установки. В структурной схеме рычажного механизма с двумя замкнутыми контурами и одноподвижными кинематическими парами (рис. 10) присутствуют шесть избыточных связей [10]. Поэтому сборка механизма будет проходить с натягами, а неточности при изготовлении и сборке могут привести к заклиниванию механизма. Для устранения избыточных связей кинематические пары между ползунами и стойкой выполнены цилиндрическими, а вращательные кинематические пары B и D выполнены сферическими. Тогда в структурной схеме число подвижных звеньев n = 5, число одноподвижных вращательных пар равно p1 = 3, число двухподвижных цилиндрических пар p2 = 2, число трёхподвижных сферических пар p3 = 2. Из кинематики следует, что число степеней свободы механизма W = 1. Тогда число избыточных связей q определим по формуле Малышева