Обновлено: 20.01.2025

Сопротивление, возникающее при перемещении технологических машин под действием тягового усилия трактора, называется тяговым или рабочим сопротивлением. При работе машин тяговое сопротивление изменяется в широких пределах, является одним из важных эксплуатационных показателей машин и складывается из следующих основных величин:

– сопротивления от сил трения качения ободьев колес о грунт, сил трения скольжения рабочих поверхностей машин об обрабатываемый материал и сил трения между отдельными механизмами машин R_тр;

– сопротивления резанию и крошению обрабатываемого материала R_р.к;

-сопротивления, затрачиваемого на отбрасывание отдельных частиц обрабатываемого материала R_к.э;

- сопротивления подъему R_под;

- сопротивления сил инерции, возникающих при неравномерном движении машины R_{с.и .}.

Таким образом, в общем виде баланс сопротивления машин можно выразить в следующем виде

Основная подготовка почвы. Для основной подготовки почвы применяются различные виды плугов, тяговое сопротивление которых зависит от физико-механических свойств почвы, ее влажности, степени задернения, глубины вспашки, ширины захвата плуга, формы и состояния рабочей поверхности отвала, веса плуга, его скорости движения и т.п.

Тяговое сопротивление плуга складывается из сил трения скольжения и качения при его движении (вредное сопротивление), сил резания и крошения почвы, сил на отбрасывание пласта. При работе плуга на открытых площадях и на раскорчеванных вырубках его тяговое сопротивление рассчитывается по формуле В.П.Горячкина, которая представляется в следующем виде

R_пл = М_пл × g × f_т+К_п× а × b × n+ e × а × b × n × V 2 , Н,

где М_пл – масса плуга, кг;

g – ускорение силы тяжести, м/с 2 ;

f_т– коэффициент трения почвы о металл;

К_п – удаленное сопротивление почвы, Н/см 2 ;

а – глубина вспашки, см;

b – ширина захвата корпуса плуга, см;

n – количество корпусов;

e - коэффициент динамической пропорциональности, Н×с 2 /м 4 ;

V – рабочая скорость движения, м/с.

Коэффициент трения f_т зависит от типа почвы и принимается равным 0,25…0,8; удельное сопротивление почвы может быть принято: для легких почв – К_п=2,0…3,5 Н/см 2 ; для средних – К_п=3,6…5,5 Н/см 2 ; для тяжелых - К_п=5,6…8,0 Н/см 2 ; для очень тяжелых К_п>8,1 Н/см 2 .

Первое слагаемое тягового сопротивления плуга представляет собой сопротивление, расходуемое на преодоление сил, препятствующих передвижению плуга, и сил трения рабочих органов о почву (вредное сопротивление); второе – на резание и крошение почвы; третье - на отбрасывание пласта за счет кинетической энергии. Для практических расчетов тяговое сопротивление плуга можно определять по упрощенной формуле

R_пл = К × а × b × n, Н,

где К – удельное сопротивление плуга, Н/см 2 .

Удельное сопротивление плуга на 20 % выше, чем удельное сопротивление почвы, т.е. К=1,2 К_п.

Дополнительная обработка почвы. Тяговое сопротивление борон, культиваторов, рыхлителей, лущильников и т.п. при сплошной обработке почвы определяется по формуле

где К₁– удельное сопротивление машины, Н/м;

В_р – рабочая ширина захвата, м.

Удельное сопротивление машины зависит от типа рабочих органов орудия и колеблется в пределах К₁ = 400…8000 Н/м.

Рабочая ширина захвата культиваторов при междурядной обработке почвы (кроме строчно-ленточной схемы посева) определяется по формуле

где m_р – число рядов, обрабатываемых за один проход;

b_м – ширина междурядий, м;

е – величина защитной зоны, м.

При однорядной обработке почвы m_р=1, а рабочая ширина захвата b_м равна ширине захвата культиватора.

Тяговое сопротивление сеялки складывается из сил сопротивления сеялки при перемещении ее на колесах, сопротивления сошников и шлейфов, расположенных за ними, и сил трения в передаточных механизмах и высевающих аппаратах. Оно зависит от массы сеялки, типа почвы и ее состояния во время посева, конструкции сошников и их размещения.

В практических расчетах тяговое сопротивление сеялки определяется по формуле

где М_с – масса сеялки, кг;

f¢ – коэффициент сопротивления сеялки;

S R_сош – суммарное сопротивление сошников, Н.

Коэффициент сопротивления перемещению при посеве составляет f¢=0,12…0,15 для сеялок с пневматическим колесами и f¢=0,18…0,25 – с металлическим колесами.

Сопротивление одного сошника зависит от типа сошника и глубины его хода. Оно составляет R_сош=20…125 Н.

Тяговое сопротивление лесопосадочной машины при проведении посадочных работ в древесно-декоративных питомниках складывается из:

– сопротивлений на прорезание посадочной щели сошником (для сошников с рыхлительными крыльями и от рыхления почвы около щели);

– сопротивлений от перемещения лесопосадочной машины;

–сопротивлений от действия заделывающих устройств;

– сопротивлений от трения в передаточных механизмах.

Тяговое сопротивление лесопосадочной машины рассчитывается по формуле

где G_л.м – масса машины, кг;

f_т– коэффициент трения металла машины о почву;

К_n – удельное сопротивление почвы, Н/см 2 ;

а – глубина хода сошника, см;

b – ширина сошника, см; для сеянцев b=12…15 см;

для саженцев b=30…35 см;

n – количество сошников.

Тяговое сопротивление землеройных машин при земляных работах на объектах озеленения выражается общей формулой

где: R_1РГ– сопротивление машины при её передвижении, Н,

где G – масса машины, кг;

G_к – масса грунта в ковше, кг, G_к учитывается только при работе скрепера;

f – общий коэффициент сопротивления трению, равный 0,2…0,25;

i – коэффициент сопротивления движению машины на подъеме (уклоне), ;

a – угол наклона пути движения к горизонту, град;

g – ускорение силы тяжести, м/см 2 ;

R_2РГ – сопротивление грунта резанию,

где b_с – ширина срезаемого слоя, м;

L – ширина захвата рабочего органа, м;

K_р – коэффициент сопротивления резанию равный (10…12)×10 4 , Н/см 2 ,

R_3РГ – сопротивление призмы волочения,

где Y – коэффициент высоты призмы: для скреперов Y=0,5…0,6; для отвалов Y=1;

с – высота грунта ,равная высоте отвала или ковша, м;

g – средняя плотность разрыхленного грунта в период волочения равная (13…18)×10 3 н/м 3 ;

m – коэффициент трения призмы волочения равный 0,3…0,5,

R_4РГ –сопротивление внутреннего трения грунта,

a – ускорение скрепера при трогании с места, м/с 2 .

R_5РГ – инерционные нагрузки, возникающие при перемещении массы грунта,

где x=tg j(1+tg 2 j)

tg j – коэффициент внутреннего трения грунта.

j – угол внутреннего трения грунта, град. j=14…45 град.

Полное сопротивление при работе землеройных машин определяется соответственно для:

Тяговое сопротивление плужно-щеточного очистителя, возникающее при работе снежного плуга (отвала) включает:

– сопротивление снега срезанию,

где B – ширина захвата отвала, м;

h_рс – средняя высота убираемого снега, м;

K_рс – коэффициент сопротивления снега срезанию, н/м 2 .

– сопротивление перемещению призмы волочения снега

R_сп= m _пр · f₂ ·sin(a + d)·g, Н,

Где m_пр – масса снега призмы волочения, кг;

f₂ – коэффициент внутреннего трения;

a – угол установки отвала, град;

f₁ – коэффициент трения снега о сталь;

– сопротивление перемещению снега вдоль отвала

– сопротивление движению рабочего органа

Где m_п – масса снега призмы волочения, кг;

f₃ – коэффициент трения ножа плуга о снег;

i_y – уклон местности, i_y = sinb

b – угол уклона, град;

Почвообрабатывающие фрезы. Нож фрезы совершает поступательное движение со скоростью V и вращается с окружной скоростью U. Он входит в почву сверху, отделяет слой грунта (стружка определенных размеров и формы) и производит его измельчение.

Для обеспечения работы фрезы необходимо выполнять условие

где N_т – мощность трактора, кВт;

N_потр – потребная мощность для работы фрезы, кВт.

В общем виде потребная мощность определяется из выражения

где N_дв – мощность, необходимая на продвижение фрезы в заглубленном положении, кВт;

N_рез – мощность, необходимая для резания грунта, кВт;

N_отбр – мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, кВт.

В развернутом виде потребная мощность фрезы записывается в следующем виде:

где G_ф – сила тяжести фрезы, Н;

f – коэффициент трения металла о почву, древесину;

V – скорость движения трактора, м/с;

К_п – удельное сопротивление почвы резанию, Н/м 2 ; К_п=2×10 4 …6×10 4 , Н/м 2 ;

а – глубина фрезерования, м;

b – ширина захвата фрезы, м;

U – окружная скорость фрезерного барабана, м/с;

К_отбр – коэффициент отбрасывания почвы рабочими органами;

G_отбр – сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами за время t, Н;

t – время подхода к почве очередного рабочего органа, с.

Сила тяжести G_отбр определяется из выражения

G_отбр = g × а × b × (U-V) × t, Н,

где g - удельная сила тяжести почвы, Н/м 3 . g=20×10 3 …25×10 3 , Н/м 3 .

Время подхода очередного рабочего органа определяется по формуле

где z – количество ножей на диске фрезерного барабана, шт;

n – частота вращения фрезерного барабана, об/с.

Расчет потребной мощности фрезы N_потр дает возможность подобрать тип трактора.

Мощность, необходимая на перерезание нежелательной растительности и фрезерование пней, подсчитывается аналогично выше приведенному расчету по подготовки почвы. Однако, при расчете необходимо учитовать мощности на резание древесины и ее отбрасывание.

Мощность, необходимая на резание древесины, определяется по формуле

где К_р – удельное сопротивление древесины резанию, Н/м 2 ; К_р=12×10 4 . 22×10 4 , Н/м 2 ;

d – средний диаметр срезаемой древесины, м;

d _d - диаметр фрезерного барабана, м;

n_cтв – количество стволиков срезаемой древесины на 1 м ширины захвата, шт;

e - коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков; e=0,4…0,5.

Мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц, определяется по формуле

где K_отбр – коэффициент отбрасывания древесины рабочими органами;

G_отбр – сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами за время t, Н.

Сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами в единицу времени, определяется из выражения:

G_отбр = g × d × d _d × n × e × (U-V) × t, Н,

где g – удельный вес древесины, Н/м 3 ; g=4×10 3 …8×10 3 Н/м 3 .

С целью уменьшения вредных сопротивлений, возникающих при работе машинно-тракторных агрегатов, необходимо:

– режущие кромки рабочих органов всегда поддерживать острыми. Для этой цели целесообразно применять самозатачивающиеся рабочие органы;

– металлические колеса рабочих машин заменять на пневматические;

– систематически смазывать трущиеся части и регулировать зазоры в передаточных механизмах;

– правильно устанавливать прицеп к машинам или навесную систему трактора, чтобы линия тяги совпадала с линией сопротивления;

– подготавливать площади работ, удаляя с поверхности различного рода препятствия;

– там, где позволяют агротехнические требования, выбирать рабочие гоны в направлении уменьшения уклона обрабатываемой площади.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Тяговое сопротивление технологических машин и орудий.

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Сопротивление трения грунта по отвалу

где m₂ – коэффициент трения грунта по стали (для песка m₁ = 0,35 . 0,5, для супесей и суглинка m₁ = 0,5 . 0,6, для глины m₁ = 0,6 . 0,7); d – угол резания, d = 50° . 55°.

Эксплуатационная производительность, м 3 /ч, бульдозера при резании и перемещении грунта [В]

где К_п – коэффициент, учитывающий, потери грунта, при транспортировке; К_п = 1 - 0,005 l_п; К_y – коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность (при работе на подъемах от 5 до 15 % к_у уменьшается от 0,67 до 0,4, при работе на уклонах от 5 до 15 %; К_у увеличивается с 1,35 до 2,25); К_в - коэффициент использования бульдозера по времени (0,8. 0,9); Т_ц - продолжительность цикла, с,

Продолжительность цикла включает продолжительность всех его составляющих: время резания, время перемещения грунтовой призмы, время обратного хода бульдозера, время переключения передач при работе в одном цикле

где L_p, l_п и l_o = l_р + l_п - длины соответственно участков резания, перемещения грунта и обратного хода бульдозера, м;

Длина участка резания

где А = Вh - площадь срезаемого слоя грунта, м 2 ; v_р , v_п ,v₀ - скорости трактора при резании, перемещении грунта и обратном ходе, м/с; t_п - время на переключение передач в течение цикла, t_п = 15. 20 с.

Резание грунта производится на скорости 2,5. 4,5 км/ч, перемещение грунта – на скорости 4,5. 6 км/ч.

Бульдозер сможет двигаться без пробуксовывания при условии, что сцепная сила тяги F_сц больше окружного усилия F_t на ведущей звездочке движителя и больше общего сопротивления передвижению F, т. е. F_сц > F_t > F^

где G_сц – сцепной вес, Н; f_сц – коэффициент сцепления с поверхностью пути (табл.)

Сцепной вес определяют как сумму давлений на ведущие колеса или гусеницы. Сцепной вес бульдозера – общий вес бульдозера. Сцепной вес машины со всеми ведущими колесами – полный вес машины [3].

Группа грунта по трудности разработки	Вид Грунта	Удельное сопротивление копанию Рк при работе бульдозера, мПа	Плотность грунта, кг/м3	f	fсц	Коэффициент трения грунта по стали, m1	Коэффициент трения грунта о грунт, m2	Коэффициент разрыхления, kp
I	Песок, супесь, суглинок мягкий	0,03	0,1	0.9	0,4	0.56	1.1
II	Суглинок без включений, гравий мелкий и средний, глина мягкая влажная или разрыхленная	0,08	0,15	0,85	0,5	0.65	1,1
III	Суглинок крепкий, глина средней крепости	0,14	0,2	0,8	0,6	0,8	1,3
IV	Суглинок крепкий со щебнем или галькой, глина крепкая	0,20	0,25	0.65	0.85	1,3

1. Строительные машины: Учеб для вузов по спец. ПГС / Д.П. Волков, Н.И. Алешин, В.Я. Крикун, О.Е. Рынсков/ под ред. Д.П. Волкова. – М.: Высш.шк., 1988. – 319 с.

2. Галузин В.М., Телешев В.И. “Выбор строительных машин для

производства земляных работ”. Л., 1987, 81 с.

3. Репин С. В., Зазыкин А. В.Машины для земляных работ/ Р С. В.Репин, А. В. Зазыкин/Учебное пособие по изучению дисциплины «Машины для земляных работ» для студентов заочной формы обучения специальности 190205 – подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование / СПб. гос. архит.- строит. ун-т. – СПб., 2007. – 81 с.

4. Добронравов С.С., Дронов В.Г.Строительные машины и основы автоматизации: Учеб. строит. вузов. – М.: высш. шк. 2001, – 575 с. ; ил.

© cyberpedia.su 2017-2022 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

Экология СПРАВОЧНИК

Трение металл — почва можно определить как силу сопротивления скольжению металла по почве. Величина коэффициента трения зависит от силы взаимного молекулярного притяжения частиц поверхностей металла и почвы. Подтверждением этому служат опыты, показавшие уменьшение трения в процессе вспашки при пропускании через отвалы лемеха постоянного тока, одноименного заряду почвы. Возникающая при этом благодаря электроосмосу водная пленка на рабочих частях плуга уменьшает притяжение между трущимися поверхностями (снижает трение). Шероховатость поверхности металла увеличивает сопротивление скольжению. При этом происходит вклинивание выступов металлической поверхности в почву и возникают добавочные силы сопротивления почвы.[ . ]

Коэффициент трения — важная технологическая характеристика почвы, его используют в расчетах тяговых сопротивлений— в формуле Горячкина, Щучкина и др.[ . ]

Коэффициент трения зависит от многих факторов. Для глянцевой бумаги зависимость между силой трения, нагрузкой и относительной влажностью воздуха [36] показана на рис. 53.[ . ]

КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ. См. коэффициент поверхностного трения, коэффициент внутреннего трения.[ . ]

Коэффициенты трения скольжения щепы о различные поверхности, необходимые для расчета бункерных устройств, приведены в табл. 18.[ . ]

Трением без смазки называется трение двух твердых тел при отсутствии на поверхностях трения введенного смазочного материала. При работе сопряжения в вакууме коэффициент трения равен 0,7. 0,8. В реальных условиях, как отмечалось выше, на поверхностных слоях контактирующих тел появляется адсорбированный слой, снижающий коэффициент трения до 0,15. 0,2, причем этот слой появляется уже через 1 с после промывки контактирующих поверхностей.[ . ]

Коэффициенты трения при запрессовке зависят от материала деталей и способа посадки и принимаются из соответствующей справочной литературы.[ . ]

Коэффициент трения для железобетонных и кирпичных каналов принимается вдвое больше, чем для металлических.[ . ]

Коэффициент трения - отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу.[ . ]

При трении поверхностей, разделенных друг от друга сплошным слоем смазочной пленки, сила и коэффициент трения также не остаются постоянными и зависят в основном от скорости скольжения и свойств смазочной пленки (главным образом, вязкости). Величина силы трения в этом случае будет определяться вязкостью смазочной пленки.[ . ]

Сила трения Ртр = где Г — коэффициент трения (определяется по справочнику или по табл. 2.16); ш — масса оборудования, кг; § = 9,81 м/с2 — ускорение свободного падения.[ . ]

Сила трения, соответствующая непрерывному скольжению на участке х - 3, называется силой трения скольжения. Отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу называется коэффициентом трения, а отношение наибольшей силы трения покоя к нормальной силе называется коэффициентом сцепления.[ . ]

В науку о трении большой вклад внесли советские ученые Б.В. Дерягин, И.В. Крагельский, Д.Н. Гаркунов, Я.И. Френкель, Б.И. Костец-кий, П.А. Ребиндер и др., теоретически обосновавшие зависимость коэффициентов трения от давления, шероховатости, скорости скольжения, температуры, площади скольжения и т.п. В связи с этим необходимо указать, что справочные данные по коэффициентам трения теряют практическую ценность, если не указаны условия, в которых эти коэффициенты были получены (давление, скорость, температура, характер движения и т.п.).[ . ]

Величина коэффициента трения возрастает с увеличением влажности до появления липкости. Она выше на глинистых и бесструктурных почвах, ниже — на песках. Определение величины коэффициента трения f Н. В. Щучкин производил с помощью сконструированной им горки с металлической шлифованной поверхностью, угол наклона которой в момент начала скольжения по ней почвы характеризовал величину коэффициента трения. Для этих же целей используют прибор Си-неокова.[ . ]

Полусухое трение имеет место при недостаточной смазке, при больших зазорах между поверхностями трения (например, цапфа и вкладыш), у зубчатых колес в открытых передачах, при возвратнопоступательном движении поршневых колец в цилиндре и т.д. В подшипниках скольжения сухое и полусухое трение имеет место в момент пуска. Это приводит, например, иногда к выворачиванию вкладышей подшипников сушильных цилиндров бумагоделательных машин, в особенности при пуске после длительных остановок и загустения масла в картере подшипника. Сильно нагруженные подшипники скольжения нижних валов каландров бумагоделательных машин во избежание сухого трения снабжаются специальными масляными насосами высокого давления (р = 100 кН/м2) для подачи масла под цапфу в момент пуска. Пуск каландра при этом дублируется с пуском масляного насоса. При нормальной работе каландра масляный насос останавливается. Коэффициент трения при переходе от смазанных поверхностей к сухим может возрастать в 20-40 раз. Резко различаются между собой и коэффициенты трения движения и коэффициенты трения покоя. Однако у подшипников качения это различие сводится к минимуму.[ . ]

Граничным трением называется трение двух твердых тел при наличии на поверхностях трения слоя смазки, обладающего свойствами, отличающимися от объемных. В этом случае между трущимися поверхностями находится очень тонкий (до 0,1 мкм) слой смазки, значительно уменьшающий износ, но полностью его не предотвращающий, так как из-за разрывов этого слоя происходит контакт микровыступов поверхностей. Непосредственный контакт в местах разрыва пленки, а также значительные усилия, передаваемые через тонкий слой пленки, приводят к износу поверхностей вследствие усталости и пластического деформирования микронеровностей, их молекулярного схватывания и расклинивающего действия смазки, которая, попадая в трещины, способствует разрушению поверхностного слоя. Коэффициент трения при граничном трении 0,01. 0,15.[ . ]

Здесь кп — коэффициент трения между воздухом п водой (лли воздухом и льдом), 6а и 6гу — соответственно плотноевоздуха и воды, а п — так называемый ветровой фактор, представляющий собой отношение скорости чисто поверхностного дрейфового течения к скорости ветра, деленной на корень квадратный из синуса широты.[ . ]

Закон сухого трения был сформулирован еще в XVII в. французским ученым Амонтоном (1699 г.). По этому закону сила трения между двумя твердыми телами зависит только от коэффициента трения и величины нормального давления, т.е.[ . ]

Разделив силу трения на силу давления (нагрузку), получают коэффициент трения скольжения почва — металл. Измерения проводят при разных нагрузках, при этом коэффициент Кг остается величиной постоянной.[ . ]

Изменение коэффициента трения скольжения в зависимости от скорости для чугунных колодок по стальным бандажам,/= 0,330 при начавшемся движении

Зависимость коэффициента трения глянцевой бумаги от относительной влажности воздуха (по КНп5е1ЬоГ1ег)

По мнению Фишера ’, коэффициент Р можно принять равным коэффициенту трения между транспортируемым материалом и материалом, из которого изготовлен трубопровод. Величина этого коэффициента может быть вычислена как тангенс угла скольжения 2. Несмотря на то, что, как было показано, коэффициент /■" можно интерпретировать как коэффициент трения транспортируемых твердых материалов и при этом получаются удовлетворительные и воспроизводимые результаты, использовать этот коэффициент для твердых отходов следует с осторожностью. Этот прием можно использовать только для грубых оценок требующейся мощности. Для успешного функционирования системы необходимо обеспечить большой запас надежности.[ . ]

Динамический коэффициент трения скольжения по Ренни

Значение статического коэффициента трения/0 - число отвлеченное, определяется опытным путем и зависит от материала соприкасающихся тел и состояния трущихся поверхностей (характер обработки, температура, смазка, влажность).[ . ]

Для раскрытия зависимости коэффициента трения /от давления, или нагрузки Р на подшипник, как показано на рис. 10.15,обозначим через d -диаметр цапфы; D - диаметр подшипника; I - длину цапфы.[ . ]

В то же время известно, что коэффициент трения - это отношение силы трения к нормальному давлению, т. е.[ . ]

Линейная величина к называется коэффициентом трения качения, который измеряют обычно в сантиметрах. Значение этого коэффициента зависит от материала тел, радиуса кривизны и определяется опытным путем.[ . ]

Автором первых научных работ по трению был итальянский ученный эпохи возрождения Леонардо да Винчи, открывший закон о прямой пропорциональности силы трения от нагрузок F = /Ы, считая, что коэффициент трения равен 0,25.[ . ]

К исследованию вопроса о трении

Для качественной характеристики трения пользуются коэффициентом трения - отношением силы трения к нагрузке на трущиеся детали. Коэффициент сухого трения металлов находятся в пределах от 0,1 до 0,5. Чем меньше коэффициент трения, тем лучше условия работы данного узла трения. Коэффициент трения шероховатых поверхностей больше, чем отшлифованных. У твердых поверхностей коэффициент трения меньше, чем у мягких.[ . ]

Вторая, весьма распространенная гипотеза, неприемлемость которой менее очевидна, объясняет гашение волн понижением коэффициента трения между воздухом и водой, якобы наступающим при появлении масла на поверхности моря. Проверка этой гипотезы, не заключающей в себе на первый взгляд никаких логических противоречий, производилась рядом авторов. Однако методика эксперимента во всех работах вызывает некоторые возражения: в одних случаях чувствительность метода недостаточно велика, в других — сама пленка поверхностноактивного вещества находится в весьма неопределенных граничных условиях.[ . ]

Эта формула связывает скорость турбулентного водного потока с гидравлическим радиусом, гидравлическим уклоном потока и коэффициентом трения, зависящим от шероховатости трубы. Значения коэффициентов трения для труб из различных материалов приведены в табл. 4.2.[ . ]

Опыты Иванова с несомненностью показали, что слой поверхностноактивного вещества практически совершенно не влияет на величину коэффициента трения между водой и воздухом (если бы и существовало ничтожное влияние, утопающее в пределах погрешностей, то оно как величина второго порядка не имело бы никакого значения для ветровой волны). Следовательно, масло и другие вещества, гасящие волну, не уменьшают трения между воздухом и поверхностью моря; другими словами, они не уменьшают волнообразующих сил.[ . ]

В период предварительного смещения отношение касательной силы к нормальной изменяется от нуля до максимальной величины, называемой коэффициентом трения покоя, которая равна коэффициенту трения при скольжении или несколько ее превышает.[ . ]

Ш-9. Некоторые приемы разделения смесей твердых отходов

Сравнительный анализ двух ТСМ проводили на операциях выдавливания, осадки, формообразования внутренней резьбы и на четырехшариковой машине трения (ЧШМ). Эффективность при выдавливании и выталкивании цилиндрических образцов оценивали по усилиям соответствующих видов деформирования, при формообразовании внутренней резьбы - по крутящему моменту, при осадке кольцевых образцов -по коэффициенту трения, при испытании на ЧШМ - по нагрузке сваривания.[ . ]

Наряду с перечисленными процессами обогащения при переработке твердых отходов в ряде случаев используют и отличные от них методы (флотогравитация, сепарация по коэффициенту трения и по форме, отдельные приемы радиометрической и других видов сепарации).[ . ]

Разработаны и внедрены торцовые уплотнения других конструкций и технология изготовления трущихся пар из композитных материалов и самофлюсующегося твердого сплава (на основе карбида вольфрама), обладающих высокой, твердостью, низким коэффициентом трения и повышенной износостойкостью.[ . ]

В первой серии вычислительных опытов проводилось исследование влияния степени плотности препятствий потока, определяемой величиной диаметра свободного пространства - D, на размеры образующегося стационарного облака газа. В этих экспериментах коэффициент трения о препятствия полагался величиной постоянной, равной /4 =0,025. Выбранное значение коэффициента трения соответствует условиям обтекания препятствий с развитой шероховатостью при высоких числах Рейнольдса Re > 10®. Это же значение коэффициента трения приблизительно соответствует условиям движения ветра в приземном слое атмосферы при неустойчивой стратификации.[ . ]

Наиболее эффективными смазочными добавками в буровой раствор отечественного производства являются жирные кислоты и их мыла [9, 154]. Причем эффективность их возрастает с увеличением молекулярной массы жирных кислот, т.к. повышается термостойкость, уменьшается коэффициент трения и фрикционная способность смазок [9, 154, 169].[ . ]

Известно применение измельченного в пыль алмаза в качестве присадочного материала для масел как притирочных, приработочных препаратов, а также при обработке поверхностей деталей с целью повышения их износостойкости. Алмазная пыль вкрапливается в поверхности трения, повышая их износостойкость. Таково же свойство и бора, тоже весьма твердого природного вещества. Идея использования Цо82 в качестве смазочного материала возникла около 200 лет назад. Это вещество в чистом виде (без механических примесей) является прекрасным смазочным материалом для смазывания деталей машин. Смазочные свойства данного вещества, как и графита, резко снижаются при наличии в нем механических примесей. Тонкий слой Мо82 выдерживает давление, равное пределу текучести металла, на который нанесен слой Мо82. Если, например, в турбинное или моторное масло добавить 1% тонко измельченного порошка Мо52, то коэффициент трения снижается до 0,0035-0,0004, без присадки коэффициент трения составляет 0,105-0,109.[ . ]

Например, при контакте поверхностей могут измениться условия контакта: площадь контактирующих поверхностей, глубина взаимного внедрения микровыступов, состояние масляной пленки (например, разрыв) и т. д., что в свою очередь изменит выходные параметры сопряжения — коэффициент трения, контактную жесткость и др. Для крепежных элементов колебание или уменьшение сил трения могут привести к ослаблению начальной затяжки и нарушению нормальной работы узла машины. Повышение коэффициента трения в прецизионных узлах может явиться причиной их отказа.[ . ]

Как видим, осредненные значения uJV, отмеченные большими кружками, лежат немного ниже такой исправленной теоретической кривой: для полного совпадения пришлось бы принять примерно к = 0,01. Следовательно, на основании диаграмм рис. 79 и 80 надо полагать, что истинное значение коэффициента трения льда о морскую воду лежит в пределах 0,008—0,01.[ . ]

Вязкость воды сильно зависит от ее температуры, например с повышением температуры с 10 до 40°С она снижается в 2 раза, следовательно, в 2 раза повысится и скорость обезвоживания массы. Поэтому на практике, особенно при производстве бумаги из массы жирного помола, температуру ее иногда поднимают до 50°С, однако при этом уменьшается срок службы сетки, так как с уменьшением вязкости воды, действующей как смазка, увеличивается коэффициент трения сетки с неподвижными элементами сеточного стола.[ . ]

Устройство отсасывающего ящика показано на рис. 50. Крышка представляет собой сплошную перфорированную доску с отверстиями, расположенными в шахматном порядке, либо состоит из брусков шириной 20—40 мм, установленных на таком же расстоянии друг от друга. Материалом крышки ящика служат твердые породы древесины (бук, дуб, клен), пропитанные парафином или фенольными смолами, или же текстолит, тефлон, высокомолекулярный полиэтилен, керамика и другие материалы с низким коэффициентом трения между крышкой и машинной сеткой. Ширина отсасывающих ящиков 200—300 мм, а длина их на 500—600 мм больше ширины сетки. Боковые перегородки 5 путем их перемещения регулируют ширину зоны отсоса соответственно ширине бумажного полотна на сетке. Для предотвращения подсоса воздуха в пространстве между перегородками и торцами ящика (карманы) заливается вода, создающая гидравлический затвор. Патрубок 1 гибким шлангом соединяется с трубопроводом вакуум-насоса.[ . ]

В дополнение к маслам для традиционных двигателей мы также должны выпускать смазочные материалы, соответствующие новым технологиям, используемым при производстве двигателей и транспортных средств. Одним из их примеров является бесступенчатая трансмиссия (IVT), внедряемая в настоящее время компанией Torotrak. Фактически, эту трансмиссию можно рассматривать как коробку передач с бесконечным числом шестерней. Оборудование транспортного средства таким устройством позволяет сократить расход топлива почти на 25 %. Это достигается за счет развязки скорости движения автомобиля и частоты вращения двигателя, что позволяет эксплуатировать автомобиль при наиболее эффективных частотах вращения двигателя. Тем не менее, для этих, так называемых «тяговых приводов», необходимы специальные типы жидких сред с высоким коэффициентом трения (обычно же мы разрабатываем смазочные материалы с низкими значениями коэффициента трения!). Создание подходящей жидкой среды, имеющей также хорошие характеристики «вязкость—температура», является весьма непростой задачей. Для создания таких смазок компания Shell Global Solutions работает в тесном сотрудничестве с компанией Torotrak, гарантируя, таким образом, практическую возможность применения бесступенчатой трансмиссии в автомобилях будущего.[ . ]

Анализ устойчивости сооружения

Горизонтальные силы, действующие на сооружение , могут сдвинуть его непосредственно по плоскости подошвы фундамента. При этом сдвигу препятствуют силы трения и сцепления по подошве фундамента и силы горизонтального давления грунта по его граням ( рис. 8.9 ).

Рис. 8.9. Схема действия сил при плоском сдвиге фундамента по подошве

Расчет фундамента на сдвиг по его подошве или по подошве грунтовой подушки по схеме плоского сдвига производится, если не выполняется условие

где δ— угол наклона равнодействующей нагрузки к вертикали; φ 1 — угол внутреннего трения.

В общем случае устойчивость сооружения на плоский сдвиг определяется выражением

где и — соответственно суммы проекций на плоскость скольжения сдвигающих и удерживающих сил; γ с — коэффициент условий работы, принимаемый: для песков, кроме пылеватых — 1,0; для песков пылеватых, а также глинистых грунтов в стабилизированном состоянии — 0,85; для скальных грунтов: невывет-релых и слабовыветрелых — 1,0; выветрелых— 0,9; сильно выветрелых — 0,8; γ n — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15; 1,10 соответственно для зданий I, II и III классов.

Суммы сдвигающих и удерживающих сил определяются по формулам

где F h — горизонтальная составляющая нагрузки, действующей на основание в уровне подошвы фундамента; Е а и Е р — равнодействующие активного и пассивного давления грунта на боковые грани фундамента ; F v — вертикальная составляющая нагрузки, действующей на основание в уровне подошвы фундамента; U — взвешивающее давление воды на подошву фундамента при высоком значении уровня подземных вод; А — площадь подошвы фундамента; c 1 — расчетное удельное сцепление грунта.

Коэффициент трения ƒ зависит от шероховатости подошвы и вида грунта основания. Для фундаментов с повышенной шероховатостью подошвы:

а для гладкой подошвы фундамента ƒ принимается по табл. 8.10 в зависимости от вида грунта основания или подготовки.

Таблица 8.10. Коэффициент трения грунтов на поверхности сдвига

Вид грунта основания или подготовки	Значения f
Бетон или кладка из бетонных камней	0,70
Скальные грунты с неомывающейся поверхностью	0,60
Гравийные и галечниковые грунты	0,50
Пески: маловлажные влажные и водонасыщенные	0,50 0,45
Супеси: J L < 0,25 J L ≥ 0,25	0,50 0,30
Суглинки: J L < 0,25 J L ≥ 0,25	0,40 0,20
Глины: J L < 0,25 J L ≥ 0,25	0,30 0,15
Скальные грунты с омывающейся поверхностью (глинистые известняки,скальные и т.п.)	0,25

Согласно СНиП 2.02.02—85 расчет устойчивости по схеме плоского сдвига, т.е. без поворота, производится для сооружений , расположенных на основаниях песчаных, крупнообломочных, твердых и полутвердых, глинистых грунтов, если выполняется условие

а для оснований, сложенных пластичными, туго- и мягкопластичными грунтами, кроме условия (8.51), должны выполняться следующие условия:

В формулах (8.51)—(8.53):

N σ — число моделирования; σ max — максимальное нормальное напряжение под подошвой сооружения; b — ширина подошвы фундамента; γ I — удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды; N o — безразмерный критерий N o = 3 для всех грунтов, кроме песков плотных, для которых N o = 1; tg ψ I — расчетное значение коэффициента сдвига; σ m — среднее напряжение по подошве сооружения; с 0 v — коэффициент степени консолидации; t o — продолжительность возведения сооружения; m o — коэффициент уплотнения грунта; γ ω — удельный вес воды; h o — расчетная толщина консолидируемого слоя, определяется по табл. 8.11.

Таблица 8.11. Толщина консолидируемого слоя

Тип основания Расчетная формула

Однослойное, водоупор на глубине h 1 ≤Н c
( Н с - сжимаемая толща)
Дренирующий слой на глубине
h 1 ≤ H c
Двухслойное с толщиной слоев
h 1 и h 2 (h 1 + h 2 ≤Н С ), к ƒ1 ≈ k ƒ2
То же, при дренирующем слое на глубине
h 1 + h 2

H o = d 1 + 0,5(b-b d )
( b d - ширина участков с дренажем)

h о = 0,5h 1 + 0,5( b-b d )

h o = ( h 1 + h 2 ) + 0,5( b-b d )

h о = 0,5( h 1 + h 2 ) + 0,5( b + b d )

При инженерных расчетах удобно использовать коэффициент устойчивости k s , который определяется как отношение удерживающих сил к сдвигающим. При k s < 1,0 происходит сдвиг, т.е. прочность объекта не обеспечена; при k s = 1,0 массив находится в состоянии критического (предельного) равновесия; при k s >1,0 система устойчива с определенным запасом.

Таким образом, коэффициент запаса устойчивости для случая плоского сдвига можно определить по формуле

Читайте также:

  
• Как утеплить металлическую дверь гардиан
  
• Сиз для литейщика металлов
  
• Усиление балки перекрытия металлическим уголком
  
• Как выбрать замок для металлической двери
  
• Кондиционные руды черных металлов что это