Контрольная работа по "Строительство"

Задание №1

Опишите способы  смазывания направляющих прямолинейного и кругового движения. Приведите  примеры устройств, содержащих направляющие.

Ответ на задание.

Ответ на данный вопрос начну  с того, где применяются направляющие прямолинейного и кругового движение. Наибольшее распространение направляющие нашли в различных металлообрабатывающих и металлорежущих станках, различных механизмах дорожной техники, робототехники на различных промышленных, автомобилестроительных и других предприятиях, и, непосредственно в путевых машинах и механизмах. Далее приведу примеры области применения.

Опишем применение направляющих для более доступного описания их методов смазки. Направляющие для прямолинейного движения применяют для коротких направляющих станков нормальной точности. Отличаются технологичностью, хорошо удерживают смазочный материал. Недостатком данной конструкции является то, что они требуют более сложных устройств для регулирования зазора и плохо удаляется стружка.

Направляющие для кругового  движения применяются для машин  с вращающимся столами или планшайбами. Делятся на направляющие скольжения и качения. Направляющие  скольжения выполняются плоскими 1, коническими 2, V-образными 3. Направляющие качения в зависимости от формы тел качения делятся на шариковые 4, и роликовые 5.

Рисунок 1. Виды направляющих для кругового движения.

 

Подача смазочного материала  в зону трения элементов осуществляется с помощью масляных канавок или  каналов в которые смазка попадает через масленки. Смазочный материал подается ручным способом при помощи шприца. Приведу пример использования канавок и каналов и ручном способе подачи смазочного материала непосредственно в зону трения деталей на примере путеизмерительного вагона КВЛ-П, используемого на Белорусской железной дороге. В механизме измерения используется продольна балка, выполняющая возвратно-поступательные движения, на которой жестко при помощи болтов установлен ползун. В балке устанавливаются по два полувкладыша с каждой стороны соединенных между собой также болтовым соединением. В наружной части балки имеется отверстие совпадающее с отверстием на полувкладышах, в которое вкручивается масленка, через которую, непосредственно и осуществляется подача смазочного материала в зону трущихся деталей или в зону направляющей прямолинейного движения, поскольку в собранном виде между полувкладышами и ползуном минимальный зазор либо вообще отсутствует. Поэтому на полувкладыше выполнены канавки для подачи смазочного материала при помощи шприца.

 

 

Рисунок 2. Полувкладыш. 1-площадка под ползун; 2- отверстие для подачи смазочного материала; 3- канавка для распределения между полувкладышем и буксой тележки. 4- отверстие вала тележки.

 

В зоне позиции 1 полувкладыш  совершает прямолинейное движение, а в зоне позиции 4 букса относительно полувкладыша совершает круговое движение. Поэтому на внутренней части полувкладыша также имеются канавки для смазки.

Смазка в направляющие и прямолинейного и кругового  движения подается при помощи масленок или специального приспособления, которое при нехватке смазочного материала автоматически подает смазочный материал в зону трения под давлением. Такой метод распространён при использовании направляющих прямолинейного  и кругового движения в робототехнике, где все процессы автоматизированы и не требуют вмешательства человеческого фактора.

 

 

Рисунок 3. Масленки для подачи смазочного материала в направляющие.

 

Рисунок 4. Шприц для подачи смазочного материала.

   Также в качестве примера можно рассмотреть направляющие металлорежущих станков, режим работы которых характеризуется относительно низкой скоростью скольжения (как правило, менее 2 м/с) и высоким давлением (до 12 МПа). При отсутствии или ограниченном подводе СМ это приводит к возникновению задиров и схватыванию трущихся деталей. Для обеспечения жидкостного или полужидкостного режима трения в подвижной детали выполняют смазочные канавки (карманы), кромки которых должны быть закруглены( рисунок 5 а). Если сопрягаемые дета-ли (направляющая - ползун) совершают возвратно-поступательное движение относительно друг друга, прилегающие к канавкам участки 2 поверхности трения по обе стороны канавки должны иметь уклоны 1:1500. На поверхности трения целесообразно располагать канавки под углом не равным 90° к направлению движения ползуна, что способствует удалению частиц износа и пыли из зоны трения.

 

Рисунок 5 схема расположения масляных канавок в направляющих прямолинейного движения: 1-смазочные  канавки; 2- участок, прилегающий к  смазочной канавке.

  

Смазочные канавки могут  выполняться сквозными, что увеличивает прокачиваемость масла и способствует хорошему отводу теплоты от направляющих. Поскольку подвод СМ должен быть обеспечен к воз-можно большей части поверхности трения, выполняется сеть связанных между собой канавок. При расположении канавок в нижней детали СМ извлекается на поверхность трения, даже при частичном заполнении (рисунок 5. б). Смазочные канавки могут иметь прямолинейную, в виде ломаной линии, синусоидальную и др. формы в зависимости от режимов нагружения, конструкции и расположения (вертикальное, горизонтальное) направляющих. Подача СМ в канавки производится через каналы при помощи наливной масленки или насоса.

 

Приведем еще один пример смазывания направляющих прямолинейного движения при помощи насоса подачи смазывающего материала на путевой  машине австрийского производства 09-3Х. На  направляющей находится сложная  подвижная система подбивочных  блоков которая совершает прямолинейное движение и требует особого качества смазки направляющей, поскольку машина выполняет подбивку пути очень высокого качества. Поэтому смазку и нагрев направляющей контролирует система датчиков, при ее нехватке датчик подает сигнал на компьютер а далее все происходит в автоматическом режиме.

Рисунок 6. Путевая машина 09-3Х

Смазка направляющей и  принцип работы похож, как и на металлорежущих и металлообрабатывающих  станках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №2

Обработка профилограммы.

 Для  обработки профилограммы  проводим среднюю линию. Для  этого вначале определяем базовую  длину детали с которой снималась  профилограмма . Поскольку, профилограмма соответствует приблизительно классу 8, то Lд=0.8 мм.

Базовая длина на профилограмме  Возьмем базовую длину в два раза больше

Ниже самой нижней точки  профилограммы проводим линию ОХ. Разбиваем линию на участков и измеряем значиение . Далее рассчитываем среднее значение:

 

 1== = 32 мм;

 

 2= = 96 мм;

 

 

 ;

 

 ;

 

     

 

 = =32.5

Рассчитываем среднее  арифметическое отклонение профиля , которое определяется как среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля от средней линии в пределах базовой длины.  этого среднюю линию разбиваем на n=32 участка восстанавливаем перпендикуляры из точек разбиения до профилограммы. Далее измеряем значения и рассчитываем по формуле:

 

 

=

 

 

 

С учетом вертикального увеличения профилогрофа:

 

 

 

Определяем высоту неровностей  профиля по десяти точкам . Для этого выбираем 5 наиболее высоких выступов и измеряем их высоту и 5 наиболее глубоких впадин и измеряем их глубину и рассчитываем по формуле:

 

=;

 

 

=

 

Определяем -это расстояние между линией выступов и линией впадин профиля. Для этого проводим линию выступов и линию впадин и замеряем расстояние.

.

Рассчитываем - средний шаг неровностей профиля-среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по средней линии. Для этого измеряем расстояние между нечетными точками пересечения средней линии с профилограммой с учетом горизонтального увеличения:

 

=

 

=

 

 

Определяем шаг местных  выступов S-это среднее значение длин отрезков средней линии, отсекаемых проекциями на нее наивысших точек соседних выступов.

S=;

 

S=;

 

При обработке профилограмме  принимаем следующие значения шероховатости:

 

 

;

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №3

В задании необходимо определить:

1. Линейную и массовую интенсивность изнашивания    .
2. Определить средние значения    .
3. Класс износостойкости.

 

                      Рисунок 7 – Схема контакта вал – вкладыш

 

Данные для расчета  соответствуют номеру шифра 686.

 В расчетах площадь поверхности трения вкладыша принимаем .

Плотность изнашиваемого  вкладыша ρ=

Частота вращения вала: 130 об/мин.

Радиус вала 2,2· м.

Опыт №1:время испытаний 14400 с., потеря массы 78· кг.

Опыт №2: время  испытаний 7200 с., потеря массы 34· кг.

Опыт №3; время испытаний  9600 с., потеря массы 64· кг.

Линейную интенсивность  изнашивания найдем по формуле:

;

Где -масса твердого тела.

       L – путь трения.

Путь трения равен произведению скорости трения v на время истирания

L= v;

Где v- линейная скорость.

Таким образом формула  примет вид :

L=

Где - радиус вала.

      - частота об/с.

       - время испытания в с.

Для правильности расчетов необходимо соблюдать размерность. Запишу размерность искомых величин:

 

 

;

 

Получаем - величина безразмерная.

= [ ;

После всех преобразований произведем расчет искомых величин для трех опытов.

Опыт №1.

Найдем путь трения L для первого опыта:

 

L=2·3.14·2.2··2.16·14400=4.29· м.

 

Линейная интенсивность  изнашивания:

 

;

 

Массовая интенсивность  изнашивания:

 

1.8;

 

Опыт №2.

Найдем путь трения L для второго  опыта:

 

L=2·3.14·2.2··2.16·7200=2,148· м.

 

Линейная интенсивность  изнашивания:

 

;

 

Массовая интенсивность  изнашивания:

 

1.58;

 

 

 

Опыт №3.

 

Найдем путь трения L для третьего  опыта:

 

L=2·3.14·2.2··2.16·9600=2,86· м.

 

Линейная интенсивность  изнашивания:

 

;

 

Массовая интенсивность  изнашивания:

 

2,23;

 

По полученным значениям  находим средние значения линейной и массовой интенсивности изнашивания.

 

;

 

  = 1.87;

 

Изностойкость трущихся тел  определяется величиной, обратной интенсивности  изнашивания:

;

Степень указывает на класс  износостойкости.

Таким образом, в нашем  случае класс износостойкости вкладыша- 7-ой.