Допускаемое касательное

Изменение величины коэффициента трения движения. Исследования показали, что значительное уменьшение коэффициента трения и резкое увеличение износа возникают при нагреве накладок сверх температурного предела, определенного для каждого типа фрикционных материалов. Если нагрев поверхности трения не превышает этой температуры, то коэффициент трения изменяется в небольших пределах. Температура поверхности трения, при превышении которой начинается резкое уменьшение величины коэффициента трения, может быть названа допускаемой температурой. Значения допускаемой температуры нагрева для некоторых фрикционных материалов приведены в табл. 90. Опыты с формованными накладками на каучуковой основе (фиг. 328, а) и с прессованными накладками, примененными на тормозе ТК-200 при давлении р = 1,4 кГ/см2 и максимальной скорости скольжения 8 м/сек, с тормозным шкивом из стали 45 с твердостью поверхности трения Я5415 (фиг. 328, б) не показали существенного изменения величины коэффициента трения при нагреве до 240—250° С, но износоустойчивость этих накладок резко снизилась. Бакелитовые накладки (фиг. 328, в) имели весьма-неустойчивый коэффициент трения.

Рекомендуемые значения коэффициента трения скольжения и допускаемой температуры нагрева

Температура различных элементов тормоза измерялась с помощью железоконстантановых термопар, установленных на этих элементах, а температура поверхности трения фрикционной накладки, определяющая степень надежности тормоза в целом, измерялась с помощью скользящей термопары. Применение скользящих термопар имеет тот недостаток, что показания их искажаются теплом от собственного трения термопары по поверхности трения, так как термопара истирается вместе с накладкой. Однако применение их не требует экстраполяции температур, необходимой при использовании термопар, заложенных в толще исследуемого изделия. Следовательно, неоднородность материала фрикционной накладки, изменение ее свойств в процессе работы и изменение геометрии накладки при изнашивании не оказывают влияния на результаты измерений скользящими термопарами. Скользящая термопара позволяет определить не фактическую температуру в контактной точке двух трущихся тел, а некоторую усредненную температуру по поверхности трения, но эта особенность не является недостатком. Важно лишь, чтобы во всех случаях измерения — при определении температуры поверхности трения для данных условий использования тормоза и при определении допускаемой температуры нагрева для данного фрикционного материала — применялась одна и та же методика измерений и однотипная измерительная аппаратура. На основании результатов измерений температур строились графики нагрева отдельных точек тормоза в процессе работы (фиг. 356).

Из уравнения (164) видно, что произведение ри является только частью действительной средней мощности торможения, определяющей нагрев тормоза. Если по уравнению (164) определить, при каком значении pv тормоз будет нагреваться до допускаемой температуры, то окажется, что это значение может быть самым различным и зависящим от режима работы, назначения механизма и типоразмера тормоза.

Пользование тепловыми характеристиками тормозов позволяет создать весьма простой метод теплового расчета тормозов. При расчете тормоза по нагреву следует исходить из того обстоятельства, что температура поверхности трения не должна превышать допускаемую для данного фрикционного материала (см. гл. 10). Эта допускаемая температура определяется свойствами фрикционного материала. Значительное превышение допускаемой температуры приводит к уменьшению надежности тормозного устройства. Наиболее рациональное использование тормоза в тепловом отношении будет в случае, когда температура поверхности трения тормоза при наиболее интенсивной работе будет близка к допускаемой температуре для данного фрикционного материала. Если же действительная температура окажется значительно ниже допускаемой, то это будет свидетельствовать о неполном использовании тормоза в тепловом отношении. Работа при температурах более высоких, чем допускаемые вообще, не должна иметь места. Подсчитав по приведенному выше уравнению действительную среднюю мощность торможения и пользуясь тепловой характеристикой тормоза, можно определить значение установившейся температуры и постоянной времени нагрева.

исследования тормозов нами записывались максимальные значения температуры для каждого цикла работы тормоза, по которым затем строились графики изменения максимального значения температуры в течение рабочего периода. Таким образом, построенная для каждого опыта кривая температуры в функции времени являлась огибающей большого количества действительных кривых изменения температуры в процессе единичного торможения. Если эту огибающую кривую, соответствующую максимальным значениям температур, принять за кривую, соответствующую изменению температуры на поверхности трения, то тем самым нагрев тормоза в повторно-кратковременном- режиме с большим числом торможений в час сведется к нагреву тормоза в процессе своеобразного единичного торможения. Этот прием позволяет упростить решение задачи, не нарушая точности. При единообразии методов измерения температуры поверхности трения при всех испытаниях тормозных устройств, а также при определении допускаемой температуры нагрева для каждого типа фрикционного материала пользование огибающей кривой полностью оправдано.

Выше были выведены критериальные уравнения, позволяющие определить температуру поверхности трения крановых тормозов всех типов, работающих в неодинаковых условиях, при любых изменениях параметров, влияющих на нагрев. Тепловой расчет тормозов начинается с определения установившейся температуры нагрева поверхности трения по одному из уравнений (166)—(172) в зависимости от типа тормоза (колодочный, ленточный, дисковый) и условий работы (нормальная работа, работа со шкивом, имеющим охлаждающие ребра, работа в кожухе). Вычисленное значение установившейся температуры поверхности трения может оказаться меньшим, равным или большим допускаемой температуры нагрева для данного фрикционного материала. В первых двух случаях дальнейшего расчета можно не вести, так как нагрев тормоза не представляет опасности для надежной работы (установившаяся температура при длительной работе кранового механизма в данном режиме работы не превышает допускаемой температуры). Если же установившаяся температура оказывается выше допускаемой, необходимо продолжить расчет.

Пример 15. Определить, через сколько времени работы рассматриваемого механизма при ПВ = 40% температура поверхности трения тормоза достигнет значения допускаемой температуры 220° С. Для решения этой задачи используем уравнение (173). При допускаемой температуре нагрева, равной 220° С, и установившейся температуре, равной 228° С,

Пример 25. Определить, пользуясь данными примера 24, время достижения допускаемой температуры нагрева +200° С на поверхностях трения тормоза. Для решения этой задачи воспользуемся уравнением (179).

ния 2,14 сек время нагрева трущихся поверхностей до допускаемой температуры составит 1 ч 57 мин.

Параметры окружающего воздуха в зоне электромагнита по температуре и влажности не должны выходить за пределы, указанные в технической документации на импульсные клапаны. В случае превышения допускаемой температуры в зоне электромагнитов должен быть предусмотрен обдув, исключающий перегрев обмотки магнита.

тт — среднее напряжение цикла касательных напряжений; [т] — допускаемое касательное напряжение (общее обозначение); Мк.' Мер — допускаемое напряжение соответственно при кручении и срезе; Ф — коэффициент продольного изгиба; угол закручивания; Ф„ — угол закручивания на единицу длины; [фц] — допускаемый угол закручивания на единицу длины; <1„; бт — коэффициент влияния асимметрии цикла соответственно для

где [t] — допускаемое касательное напряжение при кручении. Задаваясь допустимым значением угла <р, по формуле (12.7) можно определить размеры сечения исходя из заданной жесткости.

где [т] — допускаемое касательное напряжение при кручении. Значения [т] приведены в табл. 9 для пружин четырех групп.

где 1тср1 — допускаемое касательное напряжение при расчетах на срез; Fcp = лй!2/4 — площадь среза заклепки (рис. 74).

где F — внешняя нагрузка (растягивающая или сжимающая); DO ~ средний диаметр пружины; k — коэффициент, учитывающий кривизну витков и форму сечения (поправка к формуле для кручения прямого бруса); [т]к - допускаемое касательное напряжение при кручении.

где [т] —допускаемое касательное напряжение при кручении. Из выражения (2.25) можно найти относительный угол закручивания

где [т]—допускаемое касательное напряжение при кручении. Значения [т] приведены в табл. 9 для пружин четырех групп.

Решение. Прочность бруса проверяем по (17.34). Предварительно определим допускаемое касательное напряжение

где [т] — допускаемое касательное напряжение, определяемое по той или иной теории прочности.

1 — касательное напряжение (кГ\см~, кГ1мм''). тя — номинальное касательное напряжение. '] — допускаемое касательное напряжение. t]cp — допускаемое напряжение при срезе. \т.\к — то же при кручении.

где [т] • — допускаемое касательное напряжение; тшах находится по поперечной силе с помощью формул табл. 18 и 19. При полной проверке прочности для любого элемента балки, расположенного в поперечном сечении на расстоянии у от нейтральной линии, находится приведенное напряжение