Frol_126-262 (1074091), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Луч из оптического квантового генератора ОКГ проходит через полый шпиндель и, отражаясь от вращающейся призмы П ы неподвижного сферического зеркала 3, фокусируется в «тяжелом месте» ротора, находящемся в плоскости коррекции 1 — 1. Из этого места во время всего 205 рве. 7.14 процесса балансировки луч удаляет неуравновешенный материал ротора, постепенно уменыпая тем самым дисбаланс Ю . Одновременно автоматически уменьшаегся энсргия луча лаэсра.
Балансировочные автоматические устройства примеюпот не только в балансировочных станках, но также и в роторных машинных установках, когда в процессе их эксплуатации происходит по тем или иным причинам нарушение сбалансированности ротора. Например, на вал ротора такой установки жестко эакрепляют автоматическии компенсатор в виде обоймы со свободно расположенными внутри нее корректирующими массами (шары, кольца и др.) 18, т. 6].
Эти массы при вращении ротора 1со сверхкритической скоростью) самоустанавливаются относительно обоймы, устойчиво обеспечивая уравновешенное состояние ротора. ГЛАВА 8 ТРЕНИЕ В МЕХАНИЗМАХ И МАШИНАХ Прв уаботе машвв и мехаввзмоа происходят лвлевие, которое сопроаоидается рассеиванием мехавической энергии.
Это аалевие ваэыаают ллияяеьь Подсчитаво, что около 33% мировых эвергетических ресурсов бесполезно затрачиааетса ва работу, саяэаввую с трением. Вполне закономерно, что зги затраты необходимо сделать мивимальаымв, т. е. умевьгшпь савы тревия. Для быстроходных мешая и мехаввзмоа такая задача ставоавтся еше более ахтуальвой. Физические основы авлевия тревил, силовой расчет мехашома с учетом трения я оценка эковоывчвоств мехаввзма посредством его коэфаициеата полезного дейстаиа кратко юлагаютса а вастояшей главе.
5 8.1. Виды и хАРАктеРистики инешнеГО тРении При исследовании физических основ явлеыия трения различают трение выешыее и выутреиыее. В ы е ш ы е е т р е ы и е — сопротивление отыосительыому перемещению, возыыкающее между двумя телами в зовах соприкосновения поверхыост~ по касательным к ыим и сопровождаемое диссипацией энергии.
В ы у т р е ы ы е е т р е ы и е — процессы, провсходящие в твердых, жидких и газообразных телах при их деформации и приводящие к необратимому рассеяыию механической энергии. Силу сопротывлеыия при относительном перемещеыии одного тела по поверхыости другого под действием внешней силы, таыгеыциальио ыаправлеыыую к общей граыице между этими телами, вызывают силой трения. Материал, вводимый ыа поверхности треыия для умеыьшеыия силы треыия и иытеысивыости изыашиваыия, называют смазочным материалом. Подведеыые смазочиого материала к поверхности треыия иазьлвают смазыванием, а действие смазочного материала, в результате которого между д8умя поверхиосгями умеыьшаегся сила треыия и (или) иителсивыосгь изыашиваыия,— смазкой.
В зависимости от состояыия поверхностей треыыя различают два вида треыиж трение без смазочного материала (сухое трение) и гпрение со смазочным материалам. Трением без смазачного материала называют трение твердых тел 1 и 2 при отсутствии ыа поверхыостлх трения введенного смазочного материала любого вида (рис.
3.1, а). 7)зением со смазочным материалом называют трение твердых тел 1 и 2 при наличии иа поверхностях трелия введеыыого смазочного материала любого вида (рис. 3.1, б). различают следующие 1шды смазки: т в е р д у ю, при которой разделеиие поверхностей трения деталей 1 и 2 осуществляется твердым смазочыым материалом (рыс. 8.2, а); ж и д к о с т ы у ю, при которой полное разделеиие поверхлосгей трения деталей 1 и 2 осуп1ествляется . жидким смазочным материалом (рис. 3.2, в); г а э о в у ю, при которой разделение поверхиостей трения деталей 1 ы 2 осуществляется газовым смазочыым материалом (рис. 8.2, б); п о л у ж и д к о с т и у ю, при которой частычыо осуществляется и) 1 Рис.
К1 жидкостная смазка; г р а н и ч н у ю, при которой трение и взнос между поверхностями, находягцимися в относителъном движении, определяются свойствами поверхностей н свойствами смазочного материала, отличными от объемных (рис. 8.2, г). Промежуточный спой 1 на~~веют трегъим телом между основными материалами 5 фрикциониой пары.
Он состоит из адсорбированного слоя 2, пленки оксидов или других химических соединений 3 и слоя дефектного основного материала 4. При талшине слоя жидкости 0,1 мкм ее свойства уже отличаются от объемных свойств. Различают также смазку: гидр о статическую (газ ос т а т и ч е с к у ю), при которой полное разделение поверхностей трения деталей 1 и 2, находящихся в относителъном двииенви или покое, осуществляется в резулътате поступления жидкости (газа) Рис. к.а в зазор я между поверхностями трения под внешним давлением р (рис.
8 3, о); гидро динамическую (г а з о д и н а м ич е с к у ю), прн которой полное разделение поверхностей трения 1 и 2 осуществляется в результате давления, самовозыикающего в слое жидкости при относительном движении поверхностей (рис. 8.3, б); з л а с т о г и д р о д и н а м и ч е с к у ю, при которой характеристики трения и толщина пленки жидкого смазочного материала между двумя поверхностями определюотся упругими свойствами материалов тел и самопроизво,пьным снижением напряжений, ползучестью, упругим поспедействием и необратимыми остаточными деформациямн материалов, участвующих в трении.
Трению движения (рнс. 8.4, а) предшествуют т р е н и е п ох о я (зона 1 на рис. 8.4, б), т. е. трение между телами 1 и 2 при относительном предварительном мнкросмещении двух тел, и период перехода (зона 11) от покоя к скольжению (зона 111). Предварительное смещение равно расстоянию, при котором сила трения покоя Г,, возрастает от нуля до некоторого максимального значения (рис. 8 4, б).
Эти мнкросмещення перед полным скольжением достаточно малы — порядка 0,1 — 1,0 мкм — в ряде случаев могут быть необратимыми. Силу трения покоя, любое превышение которой ведет к возникновению движения, называют наибольшей силой жрения покоя. Отношение наибольшей силы трения покоя Г,, двух тел к силе, нормальной относительно поверхностей трения Гюь прижимающей тела друг к другу, называют коэЯфиииентом сиенления1,, По кинематнческому признаку различают следующие виды трения движения: трение скольжения, трение качения, трение верчения, трение качения с проскальзыванинем н трение при внброперемещениях. Процессы трения рассматривают на моделях, позволяющих оценить молекулярное взаимодействие материалов контактирующих тел с учетом влияния внешней среды (оксиды, пленка„смазка).
Первоначально разработанные теории механического сцепления, молекулярного притяжения, сваривания, среза и пропахивания получили значительное развитие в молекулярно-механической теории трения, нашедшей наиболее пшрокое распространение. Согласно этой теории, процесс трения происходит не только на границе раздела твердых тел, но и в некотором объеме поверхностных слоев, физико-механические свойства которых отличаются от свойств материалов в объеме тел.
Это связано с деформированнем поверхностных слоев, с изменением температуры, с образованием слоев адсорбированных паров влаги или газов, с образованием пленок оксидов, атомов или молекул окружающей среды и т. п. Общее представление о значении коэффициентов трения сколь- "тп Рис. ая жения Д дают зкспериментальные данные для разных видов трения, приведенные ниже: трение ювенильных поверхностей при отсутствии смазки н оксидов — 0,8 — 6,0; трение охмеленных поверхностей — 0,4 — 0,8; граничное трение при наличии мономолекулярного слоя смазки на поверхности — 0,2 — О,б; граничное трение прн наличии мультимолекулярного слоя полярных молекул— 0,1 — 0,4; гнлродвламическое трение при наличии слоя неполярных молекул — 0,008 — 0,02; гилродииамическое трение прн наличии жидкокристаллической объемной фазы — 0,0001 — 0,00!.
Для расчетов механизмов, работающих при разных режимах и вилах трения, важное значение имеет зависимость силы трения от скорости е относительно движения трущихся поверхностей. Обобщение экспериментальных данных позволяет принимать для тех или иных условий следующие принципиальные зависимости: сила сухого трения Г, не зависит от скорости скольжения е =х (рис.
8.5, л) сила вязкого трения Г, линейно зависит от скорости скольжения х (рис. 8.5, 6) Г,= ах; сила сухого трения Г, линейно зависит от скорости скольжения х, но имеет относительно граничной скорости е, падающую 1 и возрастающую 2 ветви характеристики (рис. 8.5, е). Резкое падение силы трения с увеличением скорости движения обычно наблюдается в зоне малых скоростей перемещений. Это, например, характерно для технологического оборудования (перемещение суппортов по направляющим, позиционирование автооператоров и роботов). При крутопадающей скоростной характеристике силы трения наблюдаются неустойчивость движения, характерное скачкообразное движение. Это сопровождается неравномерно- дп стью подач, снижением точности обработки, неточностью йл, позиционировавия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
