Повышение надежности подшипников лесных машин, работающих при отрицательных температурах

• Автор: Аксенов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 219 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИС

СЛЕДОВА 1ИЯ УЗЛОВ ТРЕНИЯ ЛЕСНЫХ МАШИН

1.1 Особенности и преимущества подшипников из прессованной древесины .

1.2 Обзор и анализ исследований по прессованию древесины

1.3 Анализ теоретических вопросов о трении.

1.4. Цель и задачи теоретических и экспериментальных исследований .

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРЫ ТРЕНИЯ МЕТАЛЛДРЕВЕСИНА ПРЕССОВ АН 1АЯ

2.1 Исследование контакта пары трения металлдревесина прессованная

в статическом состоянии.

2.2 Исследование контакта пары металлдревесина прессованная при трении

2.3 Теоретические исследования адгезионной составляющей коэффициента трения.
2.4 Теоретические исследования зависимости деформационной составляющей коэффициента трения от относительной глубины внедрения металлической неровности
2.5 Исследования зависимости коэффициента трения от нагрузки и твердости.
2.6 Исследование влияния отрицательных температур на коэффициент трения
2.7 Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ НАДЕЖНОСТИ ПОДШИПНИКОВ ИЗ ПРЕССОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
3.1 Программа исследований.
3.2 Выбор и обоснование метода исследования прессованной древесины как антифрикционного материала.
3.3 Описание установки для определения твердости, упругих и временных остаточных деформаций в зависимости от температуры
3.4 Установка для исследования зависимости адгезионной и деформационной составляющих коэффициента трения от температуры.
3.5 Методика испытаний и обработки экспериментальных данных
3.5.1 Отбор и подготовка образцов.
3.5.2 Проведение испытаний
3.5.3 Обработка результатов.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРЕССОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ КАК АНТИФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА.
4.1 Определение твердости прессованной древесины в зависимости от температуры.
4.2 Экспериментальные исследования зависимости упругой и временной остаточной деформации от температуры
4.3 Установление зависимости коэффициента трения от температуры .
4.4 Обоснование значений критерия сближения в зависимости от температуры и коэффициента трения от твердости.
4.5 Исследование сходимости экспериментальных и теоретических зависимостей коэффициента трения от температуры.
4.6 Экспериментальнотеоретические сравнительные исследования предела допускаемых нагрузок на подшипник.
4.7 Выводы.
5 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ВНЕДРЕНИЕ ПОДШИНИКОВ ИЗ ПРЕССОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
5.1 Технология производства антифрикционного материала для изготовления подшипников из прессованной древесины
5.2 Разработка конструкции узлов трения с подшипниками из прессованной древесины
5.2.1 Исследование надежности существующих конструкций подшипников из прессованной древесины и разработка мероприятий по их совершенствованию.
5.2.2 Разработка узла трения с самоустанавливающимся подшипником из прессованной древесины.
5.2.3 Разработка конструкций внутринапряженных подшипников из прессованной древесины.
5.2.4 Технология изготовления самоустанавливающихся подшипников из прессованной древесины.
5.3 Разработка методики расчета и определения надежности подшипников из прессованной древесины
5.3.1 Классификационная оценка узлов трения по режимам работы и характеру контакта при трении
5.3.2 Методика расчета и внедрения самоустанавливающихся подшипников из прессованной древесины.
5.3.3 Расчет экономического эффекта от внедрения подшипников из прессованной древесины .
5.4 Выводы.
ОБЩИН ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


На кафедре химии Воронежской государственной лесотехнической академии ВГЛТА проводятся исследования по созданию композиционных модификаторов, обеспечивающих образование тонких стойких на срез масляных пленок на поверхности трения. Прессованная древесина, создаваемая различными способами, с момента своего возникновения прессованная древесина неоднократно исследовалась многими учеными нашей страны как антифрикционный материал для изготовления подшипников скольжения. Основоположником этого направления по праву является профессор П. П. Хухрянский 3, который еще в году доказал, что береза одноосного прессования прессование в одной плоскости может быть применена в подшипниках, как антифрикционный материал, при нагрузках 4. В послевоенный период в Воронежском лесотехническом институте и Воронежском сельскохозяйственном институте профессором П. Н. Хухрянским была создана школа ученых и проблемная лаборатория по производству и внедрению прессованной древесины для изготовления подшипников. П.Н. Я.С. Галлай , исследуя подшипники с неметаллическим антифрикционным слоем на основе древесины, пришли к выводу, что количество и вид смазки трущихся поверхностей зависит от величины нагрузки. И.В. Бочкарев доказал, что торцовогнутые вкладыши без осевой подпрессовки будут работать в нормальных температурных условиях при нагрузке 9. У0, мс, а при максимальной осевой подпрессовке антифрикционного слоя могут работать при 9 . А.Д. Ввиду того, что большинство лесных машин работают в зимний период в холодных помещениях и под открытым небом, а также в районах Крайнего Севера, большой интерес представляют исследования их надежности при отрицательных температурах. Поскольку основными факторами, определяющими надежность подшипников при отрицательных температурах, являются коэффициент трения и износ, рассмотрим исследования по взаимному влиянию этих величин. Ларсон США, Беккер Германия, Блеквуд и Риклес США, Фурье Канада и другие исследовали, главным образом, вопрос об изменении качества и количества смазки в узле трения на холоде и установления оптимальной вязкости масел для тех или иных температур. Эти исследования проводились для металлических пар трения металл по металлу. В СССР проводились многочисленные исследования по определению условий работы пар трения при отрицательных и положительных температурах. Академик Г . А. Лаврентьев изучал антифрикционные свойства полимерных материалов при низких температурах и установил, что с понижением температур увеличение числа оборотов коленчатого вала способствует увеличению усилия сдвига, которое сначала возрастает и, достигнув максимума, начинает снижаться. В институте машиностроения СССР были исследованы простые кинематические пары, являющиеся основными узлами трения поршеньцилиндр , валподшипник . Исследования проводились проф. М.П. Воларович, О. С сила сдвига пропорциональна корню квадратному от вязкости масла, для силы движения показатель степени корня равен 0,. С х годов цветные металлы и их сплавы интенсивно заменяют неметаллическими антифрикционными материалами резиной, полимерными материалами, прессованной древесиной и другими. В связи с этим активизировались исследования свойств заменителей цветных и черных металлов, а также сплавов как антифрикционных материалов, а затем и узлов трения с подшипниками из этих материалов при отрицательных температурах. Исследования резины показали, что при отрицательной температуре изделия из нее замерзают, теряя при этом свою эластичность и прочность. В зависимости от сорта каучука температура замерзания резины колеблется от минус до минус С. При этих температурах не следует подвергать резиновые подшипники какойлибо деформации или ударам, что, безусловно, невозможно выдержать в обычных условиях эксплуатации лесных машин, работающих под воздействием климата, особенно в районах Севера. В стационарных же установках насосах и др. Но, вместе с тем, резиновые подшипники, находящиеся длительное время под воздействием температуры минус С, не изменяют своих физикомеханических свойств после нагрева их до комнатной температуры.