UNIWERSYTET WRAMIŃSKO - MAZURSKI

W OLSZTYNIE

WYDZIAŁ NAUK TECHNICZNYCH

LABORATORIUM PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

TEMAT:

OPORY RUCHU W STOŻKOWYCH ŁOŻYSKACH TOCZNYCH.

Tabela pomiarów i wyników

L.P.	X	n	m	F	Fw	Fp	Mt		δ
		[mm]	[obr./min]	[kg]	[N]	[N]	[N]	[Nm]
	1	10	400	0,0700	0,687	146	547,5	0,316	0,013	0,00021
				800	0,0685			0,672			0,309	0,013	0,00021
				1200	0,0690			0,677			0,311	0,013	0,00021
				1600	0,0720			0,706			0,325	0,013	0,00021
				2000	0,0710			0,697			0,320	0,013	0,00021
				2400	0,0700			0,687			0,316	0,013	0,00021
				2800	0,0700			0,687			0,316	0,013	0,00021
	2		20	400	0,0850			0,834	292	1095	0,384	0,008	0,00011
				800	0,0810			0,795			0,366	0,007	0,00011
				1200	0,0800			0,785			0,361	0,007	0,00011
				1600	0,0790			0,775			0,356	0,007	0,00011
				2000	0,0800			0,785			0,361	0,007	0,00011
				2400	0,0790			0,775			0,356	0,007	0,00011
				2800	0,0830			0,814			0,375	0,008	0,00011
	3		30	400	0,0950			0,932	438	1642,5	0,429	0,006	0,00007
				800	0,0900			0,883			0,406	0,005	0,00007
				1200	0,0860			0,844			0,388	0,005	0,00007
				1600	0,0860			0,844			0,388	0,005	0,00007
				2000	0,0850			0,834			0,384	0,005	0,00007
				2400	0,0850			0,834			0,384	0,005	0,00007
				2800	0,0870			0,853			0,393	0,005	0,00007
	4		40	400	0,1000			0,981	584	2190	0,451	0,005	0,00006
				800	0,0960			0,942			0,433	0,004	0,00006
				1200	0,0930			0,912			0,420	0,004	0,00006
				1600	0,0930			0,912			0,420	0,004	0,00006
				2000	0,0920			0,903			0,415	0,004	0,00005
				2400	0,0930			0,912			0,420	0,004	0,00006
				2800	0,0930			0,912			0,420	0,004	0,00006
	5		50	400	0,1070			1,050	730	2737,5	0,483	0,004	0,00005
				800	0,1030			1,010			0,465	0,004	0,00004
				1200	0,1010			0,991			0,456	0,004	0,00004
				1600	0,1000			0,981			0,451	0,004	0,00004
				2000	0,0960			0,942			0,433	0,004	0,00004
				2400	0,0970			0,952			0,438	0,004	0,00004
				2800	0,0970			0,952			0,438	0,004	0,00004
	6		58	400	0,1080			1,059	846,8	3175,5	0,487	0,003	0,00004
				800	0,1060			1,040			0,478	0,003	0,00004
				1200	0,1070			1,050			0,483	0,003	0,00004
				1600	0,1070			1,050			0,483	0,003	0,00004
				2000	0,1050			1,030			0,474	0,003	0,00004
				2400	0,1050			1,030			0,474	0,003	0,00004
				2800	0,1030			1,010			0,465	0,003	0,00004

C = 14,6 N/mm - stała sprężyny;

Y = 1,5 - współczynnik kąta dla łożyska stożkowego typu 30209;

l = 0,46 m - długość ramienia działania obciążenia poprzecznego;

d = 45 mm - średnica;

δn = ± 10 [obr/min];

δm = ± 1 [g];

δl = ± 1 [mm];

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest doświadczalne określenie zależności momentów oporów ruchu oraz obliczeniowego współczynnika tarcia w łożyskach stożkowych, obciążonych siłą wzdłużną, w funkcji obciążenia i prędkości obrotowej.

Badane łożysko: 30209

Medium smarujące: smar ŁT 43

Przykładowe obliczenia:

• Siła wzdłużna obciążająca łożysko:

F_w = x*C

F_w = 10*14,6 = 14,6 [mm*N/mm]

• Siła poprzeczna działająca na łożysko:

F_p = 2,5*Y*F_w

F_p = 2,5* 1,5*146 = 547,5[N]

• Moment oporowy

M_t = F*l

M_t = 0,687*0,46 = 0,136 [Nm]

• Obliczeniowy współczynnik tarcia

Rachunek błędów:

dM_t = mgδl + glδm

dM_t = 0,07*9,81*0,001 + 9,81*0,46*0,001= 0,005

Wnioski:

Obciążenie wstępne na początku wykonywania doświadczenia w postaci dokręconej nakrętki o 10 mm utrzymuje łożysko stożkowe w stanie połączenia obu bieżni oraz pozostałych elementów składowych ( w całości).

Badanie rozpoczyna się powyżej obciążenia 146N. Przed dokonaniem pomiarów rozgrzano smar w łożysku dla utrzymania takich samych warunków pomiarów wykonywanych w czasie.

Wykresy zależności momentu oporu toczenia do zwiększającego się skokowo wzdłużnego obciążenia przedstawionego wykazuje liniową zależność we wszystkich przypadkach prędkości obrotowych. Wynika z tego, że wielkość momentu tarcia jest wprost proporcjonalna do przykładanego wzdłużnego obciążenia łożyska. W naszym przypadku moment ten mieścił się w granicach 0.3 - 0.5 Nm.

Wykresy współczynnika tarcia w zależności od obrotów, przy skokowym obciążaniu w zasadzie wykazują przebieg paraboliczny. Przebiegi wykresów zawierają się jednak w przedziale jednej części dziesięciotysięcznej. Można stwierdzić, że prędkość obrotowa nie ma wpływu na ten parametr.

W przypadku obciążania wzdłużnego dla jednej prędkości obliczeniowy współczynnik tarcia maleje znacząco, a wykresy przyjmują charakter wykładniczy.

Doświadczenie pozwala stwierdzić, że największy wpływ na poprawną pracę łożyska i jego sprawność (mniejsze opory toczenia) ma obciążenie wzdłużne podczas jego pracy. Wartość współczynnika spada wraz ze wzrostem obciążenia do małej wartości 0,002.

---