Лекции для студентов

Детали машин (курс лекций, часть 3)

Основные технические данные установки

1. Диаметры испытываемых болтов 12…20 мм.

2. Максимально допустимая сила сжатия динамометрической пружины — 20 кН, контролируемая индикатором.

3. Предельно допустимый момент завинчивания гайки болта, создаваемый динамометрическим ключом и контролируемый по шкале динамометрического ключа — 100 Нм.

4. Индикатор часового типа (нормальный) типа МС и ИП с пределом измерения 0…10 мм и ценой деления 0,01 мм на динамометрической пружине.

По данным табл. 2.4 построить тарировочный график динамометрической пружины. На графике найти значения показаний индикатора значениям оевой силы F₃ и вписать их в табл. 2.6

Приборы и инструменты к работе

Установка для проведения испытаний, динамометрический ключ.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомьтесь с устройством установки и торсионного динамометрического ключа, принципом их действия и способами замера осевой силы затяжки и моментом завинчивания.

2. Получите у преподавателя два болта с гайкой для исследования с указанием марки стали, из которой они сделаны. Один из них обезжиривается бензином и испытывается в сухом виде, другой — с одной стороны из следующих смазок (по указанию преподавателя): а) солидол; б) графитовая паста; в) индустриальное масло.

3. Проведите обмер болта штангенциркулем (замеряется наружный диаметр d, шаг резьбы p, высота гайки H, наружный диаметр опорной поверхности гайки (размер под ключ) D, диаметр отверстия под болт d₀).

4. Используя справочные данные, приведенные в обзоре, и известные зависимости, расчетным путем определить:

а) допускаемое напряжение для материала болта при растяжении [σ_р];

б) допускаемую осевую силу для данного болта F₃ по формуле (14).

Результаты обмера, расчетные данные и данные из ГОСТА сводятся в табл. 2.5. Предварительные данные согласовать с преподавателем.

5. Соберите установку по схеме 1: надеть на болт сферическую шайбу, вставить болт в отверстие пружины, надеть втулку с прорезью, навернуть гайку и затянуть от руки.

Подготовьте табл. 2.6 для проведения эксперимента.

Установить на нуль стрелку индикатора динамометрической пружины и шкалы динамометрического ключа. При этом стрелку шкалы ключа устанавливают на нуль, натянув его на гайку и держа одной рукой за рукоятку.

Путем завинчивания гайки динамометрическим ключом произвести нагружения соединения четырьмя значениями осевой силы: 0,25[F₃]; 0,5[F₃]; 0,75[F₃]; 1.0[F₃]. Нагружение производится по индикатору 7 в соответствии с тарировочной табл. 2.4.

Для каждого из четырех значений осевой силы определяется соответствующий ей момент завинчивания по показаниям шкалы динамометрического ключа. 

Примечание. Динамометрический ключ вращать плавно, без перекосов, не превышая допустимого усилия, и держать его только за рукоятку.

Для обеспечения надежности испытания повторяются три раза, т.е. снимают три значения показаний приборов, и выводится среднее значение. Обязанности между студентами распределить следующим образом:

а) первый студент вращает динамометрический ключ и следит за деформацией динамометрической пружины по показанию стрелки индикатора 7, в момент, когда стрелка индикатора показывает нужное значение, дает команду «отсчет», не ослабляя усилия на ключе;

б) второй студент следит за показанием на шкале динамометрического ключа. При команде «отсчет» громко считывает показания на шкале ключа;

в) третий студент записывает диктуемые отсчеты в заранее заготовленную таблицу. При отсутствии третьего студента его функции выполняет второй.

Примечание: испытания проводятся поочередно с двумя болтами: со смазкой и без смазки.

Таким образом, испытания на установке, собранной по 1, дают возможность получить зависимость осевой силы болта и момента завинчивания гайки, что целесообразно завершить построением графика F₃-Т_зав.

6. Для определения момента сил трения в резьбе Т_р собрать установку по схеме 2, для чего вместо втулки поставить упорный шариковый подшипник.

Подготовьте табл. 2.7 для проведения эксперимента.

7. Завинчивая гайку динамометрическим ключом, нагрузить болт максимально допустимой силой и замерить соответствующий ей момент завинчивания, который равен моменту сил трения в резьбе Т_р, т. к. момент сил в подшипнике весьма мал.

8. Испытания проводятся в двойном варианте: с болтом без смазки и с болтом с нанесенной на резьбу смазкой

Таблица 2.5