Октябрь 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июн    
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

; В результате износа или неточности изготовления изменяются геометрические параметры амортизатора, а также соответственно «его эффективность и силовые характеристики. Если известны

79отклонения геометрических параметров, то их влияние можно оценить по основным расчетным формулам. Некоторая трудность в такой оценке возникает, когда в результате износа происходит не только количественное изменение параметров (например, углов клина), но и меняется форма элементов трения.

Весьма важно определить допустимые отклонения каждого геометрического параметра, пределы износа и вероятную долго­вечность амортизатора. Для решения этой задачи большое зна­чение имеют экспериментальные исследования, результаты кото­рых далее кратко изложены.

Влияние износа. Рассмотрим этот вопрос на примере изуче­ния работы тридцати поглощающих аппаратов Ш-1-Т с различ­ной степенью износа. Аппараты находились в эксплуатации от 1 года до 12 лет. Материал аппаратов по химическому составу и твердости соответствовал ГОСТу 9364-60, однако корпусы аппа­ратов были не закаленными, а нормализованными с твердостью НВ 155—214.

Повышенный износ таких корпусов, как деталей с меньшей твердостью, облегчает изучение износа. Вид последнего весьма разнообразен. Практически наблюдаются в разной степени все пять видов разрушения фрикционных связей по классификации И. В. Крагельского [12] (резание, пластическое и упругое оттес­нение, разрушение плено’К и основного металла). Износ корпуса и клиньев, как правило, бывает очень неравномерный, — вспомога­тельные поверхности изнашиваются мало. Пример распределения износа на разных поверхностях трения корпуса показан на фиг. 38.

Неравномерность износа является <в основном следствием про­изводственных погрешностей, которые создают неравномерное

Давление между поверхностями трения. Неодинаковая твердость поверхностей также способствует различному износу, что осо­бенно заметно на клиньях. Неравномерность износа, в свою рчередь, служит источником различного распределения давлений.

Фиг. 39. График изменения эффективности аппарата в результате приработки и износа.

подпись: 
фиг. 39. график изменения эффективности аппарата в результате приработки и износа.
Разнообразие форм износа приводит к разным величинам Эффективности аппаратов. По результатам испытаний построен График зависимости эффективности аппарата Э от величины наи­большего износа стенки корпуса б (фиг. 38,6). При этом наблю­даются большой разброс точек и значительное уменьшение эф­фективности по мере износа. Повышение износостойкости амор­тизаторов может быть Достигнуто надлежа­щей их термообработ­кой, правильным вы­бором производствен­ных допусков. Рас­сматривая кривую {фиг. 39) зависимости эффективности Э от времени эксплуата­ции Т или числа сжа­тий, полученную в ре­зультате испытаний новых и изношенных аппаратов, можно от­метить три наиболее характерные зоны изменения эффективности: /— быстрое уве­личение эффективности за счет первоначальной приработки; //— медленное повышение эффективности до полной прира­ботки; III — постепенное снижение эффективности из-за износа амортизатора.

Уравнение кривой Э(Т) можно представить в следующем виде:

Э = сТе~‘,т + Э0, (115)

Где Э — эффективность в данный момент времени в кГя;

Э0 — начальная эффективность в кГм

Т — время эксплуатации в годах; с и и — параметры, определяемые опытом, соответственно в к Гм/год и 1/год; е — основание натуральных логарифмов.

1 Например, для поглощающих аппаратов Ш-1-Т с незакален­ным корпусом значения указанных величин следующие: Э0~ ^ 1500 кГм; с = 3360 кГм/год; д? = 0,619 1/год.

Зависимость (115) может быть использована для определе­ния допустимого срока эксплуатации амортизаторов и режимов нагружения конструкции с амортизатором при расчете ее на долговечность. При эксплуатации амортизаторов с значитель —

6 Зак. 2/544 81ными перерывами кривая Э (Т) будет иметь соответствующие отклонения, подобные показанным на фиг. 39 штриховой линией. В ряде случаев переборка амортизатора с перестановкой клиньев благоприятно отражается на повышении его эффективности и срока службы. Что касается количества необратимо поглощенной энергии т] изношенными амортизаторами, то, п-оскольку эта вели­чина определяется соотношением эффективности и энергии, вос­принимаемой упругой деформацией пружины, ее МО’ЖНО опреде­лить по формуле

(И6)

Где Эпр — энергия упругой деформации пружины (для аппа­ратов Ш-1-Т с незаневоленными пружинами Эпр^ ^ 400 кГм);

Эь — фактическая эффективность изношенного аппарата.

Специфическое изменение силовых характеристик под влия­нием неравномерного износа заключается в большом разнообра­зии формы кривых сила—ход Р(х). На фиг. 37 сопоставлены силовые характеристики, полученные при испытании на копро­вой установке с грузом 6 = 4 т для аппаратов Ш-1-Т с хорошо приработанными поверхностями (фиг. 37, б) и аппарата с ма­ксимальным износом стенки корпуса на 10 мм (фиг. 37,в). Ти­пичными для изношенных аппаратов являются весьма малое сопротивление в начале хода и резкое нарастание силы в конце.

Износ стенок корпуса аппарата обычно приводит к перерас­пределению силовых взаимодействий между трущимися элемен­тами и уменьшает эффективность аппарата; при этом величина напряжения в стенках, как правило, становится меньше, чем в неизношенном корпусе с хорошей приработкой. Поэтому износ обычно не увеличивает опасность разрушения корпуса.

Влияние производственных погрешностей. Новые и хорошо приработанные амортизаторы должны иметь размеры, близкие к номинальным, с учетом которых определяются расчетные пока­затели работы амортизаторов.

Фактические размеры отличаются от номинальных на вели­чину производственных допусков, размеры которых зависят от способа изготовления амортизаторов и требований к ним. В слу­чае невыгодного сочетания допусков при сборке амортизатора, возможны, как и при износе, существенные изменения показа­телей его работы. Поэтому весьма важно величину допусков на­значать с учетом допустимых отклонений в эффективности и силовой характеристике.

При неравномерном износе амортизаторов или при случай­ном, неблагоприятном сочетании допусков оценить расчетом достаточно точно характеристики амортизатора не представ­ляется возможным. В данном случае приближенный расчет сле­дует делать в предположении равномерного износа или такого

Сочетания допусков, при котором остаются справедливыми основ­ные расчетные формулы.

Расчетная оценка нестабильности. По аналогии с оценкой не­стабильности работы амортизатора при изменении коэффициен­тов трения можно определить степень нестабильности, связанную с отклонением геометрических параметров. Если для амортиза­тора основными геометрическими параметрами являются углы а, Р и ] (например, фиг. 2), то в качестве показателей нестабильно­сти будем рассматривать следующие величины:

Р ; т ’ (117)

Где ф— коэффициент передачи рассматриваемого амортизатора.

Такого рода показатели нестабильности можно написать по отношению к любому геометрическому параметру, изменение ко­торого влияет на свойства амортизатора. Выражения (117) часто удобнее вычислять >в конечных разностях:

. П1оч

» —"й _Гч""’» дт —“т;—— • (По)

А2 — а1 ’ Р?2 — 31 ’ Т Т 2 Т1

Чем меньше величина каждого из этих показателей, тем лучше амортизатор, тем он менее чувствителен к неточностям изготовления и износу.

Пример. Определим величину Дт для аппаратов Ш-1-Т и Во-Гуд. Для аппарата Ш-1-Т имеем номинальные параметры: а = 51с30′, (3=11°, у = 2°, 0 = 60°; производственный допуск на угол 7 = 2°+^’,. Соответственно будем вычислять величину Дт

Для значения у] = 1°50/ и у2 = 2°20

По формуле (15) при коэффициенте трения /=0,28 полу­чим фт =8,26; Фт =6,98. Показатель нестабильности будет

Л… ^ ~ ** — 8’26 -6’98 » Чй

72-7, — 0,5 — ДОО —

Для аппарата Во-Гуд имеем номинальный параметр 7 = 22°; производственный допуск примем одинаковым с аппара­

Том Ш-1-Т: т = 22°+ц?’. Вычисляем Дт при Тл = 22°0′ и Т2 = 22°30′. По формуле (84), принимая п~-0,3 и /=0,28, получим ф = = 7,12 и фт ==6,84. Показатель нестабильности будет

7,12 — 6,84 Л г/,

А-г= ъ-Т,………. = —о^— = °>56-

Сопоставляя величины Дт для двух амортизаторов, убеж­даемся, что аппарат Во-Гуд значительно менее чувстви­телен к изменениям геометрических параметров. В этом его

6* 83

Достоинство. Однако, как указывалось, этот аппарат при рав­ных габаритах с аппаратом Ш-1-Т, обычно дает меньшую эф­фективность.

Суммарный эффект действия отклонений всех геометриче­ских параметров на стабильность работы амортизатора можно оценить, рассматривая совместно показатели нестабильности от разных параметров, например, вычислив полный дифференциал Щ функции нескольких переменных (а, (3, Т — *)- Более подроб­ное исследование в этом направлении выполнил Б. Г. Кеглин.

Оставить комментарий