Добірка наукової літератури з теми "Момент сил тертя"

Стаття стосується найбільш поширеного типу суднових гідравлічних рульових машин (ГРМ) плунжерного типу, оснащених тангенсним важільним механізмом. Показано, що джерелом недоліків рульових машин плунжерного типу є недосконалість важільної системи, серед них зокрема її низький ККД, висока навантаженість деталей, та наявність значної кількості надлишкових зв’язків. Метою роботи є встановлення основних напрямків та оцінка резервів підвищення технічного рівня механізму ГРМ плунжерного типу. Задачі роботи полягають у наступному: визначити основні критерії технічного рівня механізму ГРМ плунжерного типу, що враховують досконалість структури, енергетичну ефективність його роботи, а також навантаженість деталей; виконати оцінку цих критеріїв для поширених конструкцій ГРМ плунжерного типу; намітити напрямки підвищення технічного рівня механізму ГРМ плунжерного типу та оцінити резерви їх застосування. Для розвантаження плунжерів та ущільнень гідроциліндрів від поперечних сил застосовують напрямні, які сполучаються з плунжерами нижчими кінематичними парами. Це забезпечує наявність в механізмі ГРМ q = 20 надлишкових зв'язків, що унеможливлюють самовстановлення ланок механізму. Резервом для зменшення кількості надлишкових зв'язків є відмова від напрямних та підвищення класу кінематичних пар механізму ГРМ. В результаті досліджень на прикладі машини прототипа YOOWON-MITSUBISHI YDFT-335-2 показано, що в ній забезпечується виникнення значних поперечних сил, що передаються від румпеля на плунжери та напрямні та сягають близько 53% від колових зусиль на румпелі. Для розвантаження плунжерів та ущільнень гідроциліндрів від поперечних сил застосовують напрямні, які здатні сприйняти лише 5...7% поперечного навантаження. Втрати на тертя плунжерів в ущільненнях серед усіх втрат на тертя в механізмі ГРМ складають 39%. Показано, що підвищення технічного рівня ГРМ, зокрема структурної досконалості, енергоощадності та зниження навантаженості деталей ГРМ має своїм ключем заміну тангенсного важільного механізму, що перетворює поступальний рух плунжерів в обертальних рух румпеля, на інший. Ключові слова: рульова машина плунжерного типу, плунжер, напрямна, румпель, момент, поперечна сила, розподіл навантаження, деформація, коефіцієнт корисної дії, структура.

Методичні розробки, які реалізуються за допомогою ПК, збагачують віртуальний фізичний практикум та надають можливість засвоєння фізичних явищ та їх законів при реалізації дистанційного навчання.В даній роботі пропонується дві віртуальні лабораторні роботи з вивчення механічного руху: “Визначення прискорення вільного падіння” та“Вимірювання коефіцієнта в’язкості рідини за методом Стокса”, що реалізуються за допомогою однієї комп’ютерної програми.Прискорення вільного падіння g визначається за прямими вимірюваннями часу t та висоти падіння h. Відстань H, яке тіло проходить за час t, визначається за кінематичним законом руху:H=gt2/2, (1)Якщо виміряти час падіння кульки з різної висоти та побудувати графік залежності від t, то згідно з (2) отримаємо пряму, тангенс кута нахилу якої до вісі t буде дорівнювати .Графік залежності від t дає можливість обчислити значення g за формулоюПрограма моделює рух тіла, який користувач спостерігає на екрані, в широких межах зміни густини середовища ρ та коефіцієнта в’язкості , а також в частинному випадку, коли , , тобто, у вакуумі. Одновимірний рух тіла (кульки) описується за допомогою модифікованого метода Ейлера з урахуванням всіх сил, які діють на кульку: сили тяжіння, сили Архімеда та сили внутрішнього тертя. Шлях падіння кульки вимірюється за шкалою, на якій нанесені поділки в метрах. Час падіння кульки вимірюється секундоміром. На екрані дисплею виведені кнопки регулювання секундоміра для ввімкнення, вимкнення та скидання до нуля. Програма дозволяє зупинити процес падіння в будь-який момент, а потім або продовжити із збереженими значеннями величин на цей момент часу, або повернутися до початкового моменту.При виконанні роботи користувач встановлює у вікні інтерфейсу (рис. 1) значення густини та в’язкості, скидає секундомір, встановлює висоту, згідно з номером варіанту. Одразу ж після запуску програми, вмикає секундомір. В момент досягнення кулькою дна судини, вимикає секундомір і заносить в таблицю значення висоти та часу падіння для кожного значення висоти падіння. Побудувавши графік залежності від t, обчислюють величину g за формулою (3).Метою наступної роботи є вивчення особливостей руху кульки у в’язкій рідині та визначення в‘язкості рідини за методом Стокса. При моделюванні руху кульки для обчислення сили внутрішнього тертя використовується формула Стоксаде r – радіус кульки,  – коефіцієнт в‘язкості рідини, V – швидкість кульки відносно рідини.Оскільки вимірювання часу треба виконувати для рівномірного руху, програмою передбачено виведення на екран риски в момент, коли всі сили, що діють на кульку, врівноважуються. З цього моменту рух кульки стає рівномірним. На екран виведено два секундоміри. Один вмикається з початком руху кульки і вимикається автоматично, коли кулька досягає дна судини. Другий можна вмикати і вимикати від руки, клацаючи мишкою на кнопки вмикання та вимикання. Радіус, масу кульки, висоту судини можна змінювати як завгодно, маючи тільки на увазі, що радіус кульки повинен залишатися меншим за діаметр судини. Але якщо ви й забудете про це, програма нагадає, висвітить зауваження. На панелі інтерфейсу також виведені параметри зображення, які можна змінювати, такі, як кольори рідини і кульки та радіус зображення кульки.

Квашнін В. О., Бабаш А. В., Яковлєв О. М. Визначення статичного моменту тертя при пресуванні зразка з одночасним крученням // Вісник ДДМА. – 2019. – № 2 (46). – C. 71–76. Наведено актуальність використання технології порошкової металургії для виробництва деталей. Описана технологія пресування під високим тиском з одночасним крученням зразка High Pressure Torsion. У статті наведений опис дослідницької установки для пресування зразків з одночасним крученням. Дослідницька установка включає прес зусиллям 10 т. Для контролю швидкості був використаний інкрементальний енкодер Siemens 6FX2001-2DB02. Для призведення механізму кручення в рух був використаний асинхронний двигун, який був під’єднаний до частотного перетворювача Altivar 31. Для зниження кількості обертів та підвищення крутного моменту був використаний редуктор 2Ч-80. При пресуванні з одночасним крученням зразка виникає сила тертя. Вона являє собою силу та момент статичного опору механізму кручення. Аналітичне визначення сили та моменту статичного опору механізму було представлено у статті. На основі даних сили та моменту статичного опору механізму був розрахований статичний момент навантаження асинхронного електродвигуна при максимальній силі пресування 10 т. Також наведено перевірочний розрахунок асинхронного двигуна на здатність витримати статичне навантаження. Перевірочний розрахунок показав, що наявний асинхронний електродвигун експериментальної установки здатен витримати статичне навантаження у вигляді моменту тертя при пресуванні зразка з одночасним його крученням. Всі розрахунки сили та моменту тертя при пресуванні з одночасним крученням здійснювалися для порошку титану, який є основним матеріалом при виробництві різних деталей медичного та іншого призначення.

Одним зі способів зниження ушкодження зерна є ощадне завантаження його в силоси для зберігання. Зниження ударної взаємодії зерна з робочими органами машин і механізмів є одним із показників технічного рівня сучасного сільськогосподарського виробництва. Питання передачі енергії удару, визначення імпульсів сил, коефіцієнтів відновлення і відскоку при падінні зерна на бетонне дно силосів недостатньо вивчені. Метою статті є теоретичне дослідження косого удару зерна об бетонне дно силосу внаслідок його вільного падіння. При визначенні ударної сили потрібно врахувати, що падаюче на бетонне дно зерно уже має деяку швидкість. У роботі наведено схему взаємодії падаючого зерна озимої пшениці із нерухомою жорсткою поверхнею. Момент удару розділено на два етапи. Перший етап характеризується зміною форми і стану тіла, що ударяється. На другому етапі відбувається відновлення початкової форми зернівки за рахунок її в’язкої пружно-пластичної деформації. На кожному етапі розглянуто та проаналізовано час і швидкість руху зернівки. Відповідно до проведеного аналізу та скориставшись другим законом Ньютона в імпульсній формі знайдено сумарний векторний імпульс удару зернівки. На підставі цього наведено формулу для знаходження максимальної сили контактної взаємодії зернівки з бетонною основою силосу при косому ударі. Скориставшись геометричними характеристиками зерна озимої пшениці та тривалістю розповсюдження звукової хвилі в бетоні, визначено миттє-вий ударний час, що враховує умовний діаметр зернівки озимої пшениці. За допомогою гіпотези Рауса визначено ударні імпульси по відповідним координатним осям та коефіцієнт відновлення при косому ударі зернівки об бетонну основу. Зважаючи на знайдений сумарний ударний імпульс, отримано залежність для визначення ударної сили зернівки об бетонне дно силосу при її косому ударі. Встановлено, що величина ударної сили залежить від швидкості і висоти падіння зернини, а також від фізико-механічних властивостей бетонного дна силосу та геометричних розмірів самої зернини. На основі отриманого рівняння обчислено величину ударної сили при падінні зернини пшениці на дно силосу. Показано, що ударна сила є функцією від ударного коефіцієнта тертя ков-зання, при його збільшенні ударна сила також збільшується. Це відбувається внаслідок більш тривалої взаємодії зернини із бетонним дном силосу, яке спричиняється тертям ковзання.

Чоста Н. В. Удосконалення обладнання з клиношарнірним механізмом з увігнутим клином для розділювальних операцій // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 2 (49). - С. 212-217. На підставі виконаного аналізу технологій та обладнання для розділювальних операцій установлено, що в якості виконавчих механізмів найбільш доцільним є використання клиношарнірних механізмів з увігнутим клином, у яких графік зміни сили навантаження найбільш наближений до технологічного типового графіка зміни сили при відрізуванні заготовок. Мета роботи – удосконалення обладнання з клиношарнірним приводом з увігнутим клином для розділювальних операцій. Заміна пар тертя ковзання на пари тертя кочення призводить до зменшення коефіцієнта тертя до величин 0,01...0,05, при цьому коефіцієнт корисної дії обладнання збільшується до 97...99 %, підвищуються техніко-економічні показники клинового преса. Обґрунтовано використання в пресах із клиношарнірним механізмом з увігнутим клином додаткового клинового механізму для забезпечення ходу наближення, що дозволяє зменшити витрати енергії на пружну деформацію й знизити динамічні навантаження. Проведені розрахунки для клиношарнірного механізму з увігнутим клином довели, що співвідношення виконавчої й приводної сил істотно залежить від кута додаткового клина. Отже, змінюючи в клиношарнірному механізмі кут нахилу додаткового клина, можна домогтися різного характеру зміни співвідношення виконавчої й приводної сил, що дозволить для різних операцій ОМТ підібрати конструкцію й режим роботи клиношарнірного механізму, який найбільш точно відповідає графікам технологічних сил. Запропонована оригінальна конструкція вузла додаткового клина, яка дозволяє змінювати кут нахилу в заданому діапазоні. З метою підвищення жорсткості обладнання для розділення сортового прокату (труб) розроблено конструкцію пристрою, який містить клиношарнірний механізм у сполученні з рамним повзуном і додатковим клином, що дозволяє знизити енергосилові витрати, зменшити величину сили, яка відповідає моменту відрізування прокату, а, отже, зменшити наслідки миттєвого розвантаження обладнання.

У даній статті, на прикладі кермового приводу перспективного тракторного самохідного шасі проведено раціональний вибір геометрії важільного механізму за критерієм коефіцієнту корисної дії. Метою статті є підвищення коефіцієнта корисної дії кермового приводу тракторного самохідного шасі з переднім поворотним мостом шляхом раціонального вибору його геометричних параметрів. Визначено кут початкової установки поворотного важеля. Отримано аналітичні вирази для визначення ходу штока силового гідроциліндра і крутного моменту, створюваного силовим гідроциліндром. Визначено робота сил тертя в шарнірі, який з'єднує поворотний важіль зі штоком силового гідроциліндра, що дозволило визначити цикловий коефіцієнт втрат на тертя в кермовому приводі. Визначено значення раціонального кута початкової установки поворотного важеля. Встановлено, що при обраному куті початкової установки поворотного важеля втрати на тертя в кермовому приводі знижуються. Застосування кермового приводу з двома силовими гідроциліндрами дозволяє вирівняти робочі тиски рідини при повороті, як вправо так і вліво, зменшити циклові втрати на тертя при куті початкової установки поворотного двохплечового важеля.

Досліджено особливості поведінки магнітно-абразивного інструменту (МАІ) і характер зміни сил переважно фрикційного походження, що виникають під час магнітно-абразивної обробки (МАО) циліндричних зразків діаметром 16 мм, виготовлених з феро-, пара- і діамагнітних матеріалів, що виникають у робочих зазорах кільцевого типу шириною 35 мм залежно від швидкості обертання навколо осі кільцевої ванни в діапазоні 100–300 об/хв, частоти обертання навколо власної осі від 0 до 80 рад/с, при магнітній індукції в зонах обробки 0,18 і 0,25 Тл, магнітно-абразивних порошкових матеріалів різного типу та розміру. Показано, що величина ефективного моменту тертя змінюється в діапазоні від 0 до 1,4 Нм. Ідентифіковано три області технологічних умов МАО: 1) область формування квазістійкого магнітно-абразивного інструменту; 2) область стабільно сформованого МАІ; 3) область з аномальним зростанням / падінням сил тертя. Аналіз отриманих закономірностей дозволив ідентифікувати процеси, пов’язані з особливостями поведінки частинок МАІ в процесі МАО при безпосередньому контакті з робочою поверхнею, а також умови утворення зон заклинювання, що виникають між полюсними наконечниками і поверхнею деталей. Показано, що використання порошків з округлою формою частинок при МАО в зазначених вище умовах обробки забезпечує переважне пластичне деформування поверхневого шару зразків з пара- і діамагнітних матеріалів. Найбільше на зміну сил фрикційного походження впливає зростання розміру частинок магнітно-абразивних порошків. Вплив зміни сил магнітного поля в досліджуваному діапазоні несуттєвий.

Актуальність теми дослідження. Процес шліфування є важливим фактором, який впливає на процес формоутворення поверхневого шару деталі. Постановка проблеми. Під час шліфування на кінцевий результат обробки впливають різноманітні фактори, які пов’язані з абразивним інструментом. Ці фактори впливають на величину та напрямок дії сил різання абразивного зерна. Досліджуючи сили різання цього зерна, можна визначити продуктивність процесу шліфування. Аналіз останніх досліджень і публікацій. У наукових роботах наведено результати різноманітних експериментальних досліджень процесу шліфування. Проте не було враховано вплив різальних кромок, які деформують деталь. Опубліковані роботи, у яких розглянуто теоретичні основи моделювання алмазно-абразивних інструментів та відсутні детальні дослідження, пов’язані з абразивним інструментом. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Відсутність дослідження впливу деформації деталі різальними кромками абразивного зерна на сили різання під час шліфування. Постановка завдання. Метою цієї статті є дослідження сил різання одиничного абразивного зерна та вплив кромок, які деформують деталь без зняття стружки під час шліфування. Виклад основного матеріалу. Перед початком процесу різання абразивними зернами, відбувається довготривале ковзання ріжучої кромки в місці контакту. Це ковзання супроводжується пластичною деформацією металу. Інші ріжучі кромки в цей час виконують роботу тертя і пружної та пластичної деформації, що відбувається без зняття стружки. Для визначення моменту, коли закінчується пластична деформація і починається зняття стружки, є критерій, який являється відношенням глибини врізання до радіуса заокруглення вершини ріжучої кромки. Висновки відповідно до статті. Уперше, використовуючи 3D-модель процесу шліфування, було досліджено сили різання одиничного абразивного зерна та вплив кромок, які деформують деталь без зняття стружки під час шліфування.

У процесі очищення поверхні відбуваються різні нелінійні ефекти. Серед різних нелінійних ефектів, що відбуваються в таких системах, важливе значення має сухе тертя. Таким чином, ряд робіт присвячено дослідженню цього ефекту. У числових запрошеннях зазвичай використовується деяке наближення перехідних областей між різними постійними значеннями сили сухого тертя. Це дозволяє наблизити нелінійні ефекти, що мають місце в таких системах. Для представлення деяких із цих ефектів запропонована модель несиметричного сухого тертя в цій роботі. Досліджена модель має один ступінь свободи і включає конкретний тип нелінійності. Він передбачає використання величин з попереднього моменту часу та логічних операцій «і» і «або». Детально описана чисельна процедура дослідження цього явища. Представлені та проаналізовані результати розрахунків за різними параметрами досліджуваної динамічної системи. З отриманих результатів видно застосованість даної моделі для відтворення досліджуваного нелінійного явища. Досліджено варіацію переміщення як функції часу, зміну швидкості як функції часу, варіацію прискорення як функцію часу, варіацію швидкості, помножену на прискорення як функцію часу. Наведено варіації величин, що визначають несиметричну силу сухого тертя як функції часу, так і функції швидкості. Досліджено уявлення у фазовій площині: швидкість як функція переміщення, прискорення як функція швидкості, швидкість, помножена на прискорення як функція переміщення. Досліджено три ширини обох взаємно рівних перехідних областей. Детально представлені результати, що представляють динамічну поведінку аналізованої системи. Вплив ширини перехідних областей спостерігається в представлених графічних результатах. Запропонована модель несиметричного сухого тертя застосовується як частина інших більш складних моделей, що використовуються для дослідження процесу очищення поверхні. Ключові слова: очищення поверхні, несиметричне сухе тертя, числова модель, нелінійне явище, графічні результати.

Проведено аналіз процесу шнекового брикетування рослинних матеріалів у паливо та корми.Закономірності цього явища є підґрунтям для визначення раціональних параметрів робочих органів. При конструюванні брикетних пресів необхідно розглядати деформацію біомаси з урахуванням змінення фізичних і реологічних властивостей в момент взаємодії зі шнековим механізмом.Суттєвою перевагою шнекового брикетування є поєднання технологічного і транспортного процесів. Вони відбуваються безперервно з певною швидкістю. Властивості дисперсної сухої біомаси обумовлюються тим, що частинки сировини розділені прошарком повітря. Через прошарки діють сили молекулярного притягання, які забезпечують суху дифузію під час брикетування. Важливим фактором є тривалість знаходження брикету в камері формуючого пристрою при певній температурі.Визначено, що процес ущільнення біомаси шнековим механізмом до стану брикетів відбувається у три етапи. На першому етапі виникають напруги, що призводять до деформації сировини нелінійного характеру. На другому етапі зростаюче навантаження призводить до критичної комбінації напруг, коли встановлюється рівновага між внутрішніми силами опору біомаси і силами дії робочих органів. На третьому етапі подальше збільшення навантаження призводить до розвитку пластичних деформацій.Теоретично досліджено явище ущільнення біомаси шнековим робочим органом. Отримані формули визначають зв'язок тиску в каналі шнекового механізму з його довжиною. Тиск зростає за експоненціальною залежністю в міру просування від приймального бункера до формуючого каналу. Зазначені рівняння достовірні з точністю до прийнятих допущень про сталість коефіцієнтів тертя та про справедливість моделі переміщення пресової біомаси без зворотних потоків.Встановлено, що при відходженні матеріалу від витка шнека і збільшені поверхні тертя, сумарна величина стримуючого моменту зростає. Це призводить до відносного провертання шарів і кожний наступний шар обертається повільніше попереднього. Тому біля витка швидкість обертання біомаси найбільша, а на відстані обертання зменшується і матеріал переміщується тільки поступово.Шнекове брикетування має істотний недолік, зокрема при збільшенні щільності брикетів, пропускна здатність преса зменшується. Це проблемне питання є напрямком подальших досліджень.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу гідродинаміки в'язких і аномально в'язких мастильних матеріалів у конічних зазорах зі змінною величиною конусності. Подібні завдання є актуальними при дослідженні конічних опорних підшипників, які знайшли широке застосування в гідротурбінобудуванні та інших сферах гідромашинобудування. Одним з важливих питань у даному напрямку є визначення крутного моменту сил в'язкого тертя в щілинних конічних зазорах. В роботі, проведено критичний аналіз досліджень, присвячених даній темі, зроблено висновок про недостатність досліджень і поставлена задача, розв’язання якої пропонується в даній роботі. На підставі досліджень інших авторів виведені основні критерії подібності, які можуть охарактеризувати цей процес поведінки рідини в зазорі, де одна з поверхонь (внутрішня) може обертатися навколо своєї осі. Проведено фізичне і математичне моделювання поведінки рідини в конічних підшипниках. На підставі експериментальних досліджень були отримані функціональні залежності визначення крутного моменту як функції частоти обертання внутрішнього конуса, в'язкості змащує рідини, ширини щілинного зазору між конічними поверхнями. Отримані результати були зіставлені з аналогічними даними для циліндричних щілинних зазорів (циліндричних підшипників ковзання). Представлені рекомендації по розрахунку основних характеристик потоку. Проведення математичне моделювання дало можливість оцінити ступінь відмінності між результатами експерименту і теорії, пояснити розбіжності в результатах. Одним з найважливіших моментів дослідження є результат, пов'язаний з поведінкою аномально-в'язких рідин (деякі з мастильних матеріалів за своєю поведінкою близькі до рідин, поведінка яких можна описати рівнянням Освальда де Віля). Проведене моделювання процесів, що розглядаються в конічних щілинних зазорах, дало можливість забезпечити раціональний вибір змащувальних матеріалів для зниження моменту тертя (сил тертя) в конічних зазорах.