Способ определения нагрузочной способности червячной передачи Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к области испытаний материалов и смазок в условиях работы червячных передач и, в частности, определения их нагрузочной способности.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов за счет исключения влияния скорости теплообразования на нагрузочную способность передачи.

Способ определения нагрузочной способности червячной передачи осуществляют следующим образом. Передачу смазывают и в ходе испытаний нагружают увеличивающейся по заданной программе нагрузкой, в момент времени to в изотермическом режиме с температурой Т дополнительно воздействуют импульсной нагрузкой б в течение требуемого времени, непрерывно регистрируют изменение во времени рассеиваемой энергииАА(х), в течение времени г затухания колебаний энергии AA(t) определяют нагрузку Рэ. соответствующую минимуму общего производства энтропии

V-Cr

S0 t. AA(t)dt. Затем теплоизолируют пее.

т-т,

редачу и при тех значениях нагрузки Рэ, температуры Т и импульсной нагрузке д в адиабатическом режиме регистрируют соответствующее приращение АО количества теплоты в течение времени х затухания колебаний приращения АО и производство

±оЛ

J uQftldt

тепловой энтропии SQ -°-г . ;.- . После

I i

этого находят нагрузку Ри, которая соответствует минимуму производства энтропии

XI

О

СО

ю

Јw

СЛ

разрушения , и по ней оценивают нагрузочную способность, оптимальную по износостойкости передачи. Причем количество теплоты ДО определяют с учетом теплоемкости С системы AT.

Пример реализации способа определения нагрузочной способности червячной передачи в корпусе редуктора 24-80-31,5 (скорость относительного скольжения ,84 м/с) с венцами червячных колес из Бр.010Ф1 и Бр.А9Ж4. Червячные валы изготовлены из стали 40Х, закаленной ТВ4 до HRC9 50...56. Использовался стенд с открытым потоком мощности, позволяющий задавать и контролировать уровень нагрузки, КПД передачи, оснащенный устройством терморегулирования и обеспечивающий теплоизоляцию корпуса редуктора. Определение значений производств общей и тепловой энтропии и соответствующих значений производств энтропии разрушения осуществлялось при нагрузках (моментах М) 150,180,200 и 220 Н ми температурах (Т) 60, 70, 80, 90 и 100°С. При этом величина дополнительной импульсной нагрузки составляла 5 20 Н м.

При работе передачи с венцом колеса из Бр.010Ф1 с полужидкой смазкой Тран- сол-100 в изотермическом режиме минимальное значение общего производства энтропии (min ,25 Дж/°С с) достигается при нагрузке Ими температуре . При этом

U-rV

J AA(t),25 Дж, с.

Ъ

Минимальное значение производства энтропии разрушения min (S-SQ)0,21 Дж/°С с достигается при нагрузке Н ми температуре . Соответствующие minAS значения производств общей (S) и тепловой (SQ) энтропии рассчитываются по результатам испытаний передачи соответственно в изотермическом и адиабатическом режимах: Vfr uA(tUt

jO/IO 00

tp O4O,OO -1 o-i

о

te+Ј,

75- 3,5

j AQltldt

SQ

330

1,1

Дж

T TI75-4 С cАналогично проведена серия экспериментов с синтетическим маслом, являющимся основой смазки Трансол-100, а также передачи с червячным колесом из

0

5

0

5

0

Бр.А9Ж4 и с указанными смазочными материалами.

Значения параметров нагрузочно-тем- пературных режимов, обеспечивающих минимальные величины производств энтропии при работе передач со смазочными материалами, представлены в таблице. Нагрузочная способность исследуемой передачи, оптимальная по износостойкости, оценивается по значениям нагрузки, представленным в графе 5 таблицы. Таким обра- зом максимальная нагрузочная способность передачи (200 Н м) обеспечивается при применении в качестве материала венца - Бр. 010Ф1, а в качестве смазочного материала - смазки Трансол-100. Формула изобретения Способ определения нагрузочной способности червячной передачи, заключающийся в том, что смазанную и работающую передачу нагружают увеличивающейся нагрузкой в момент времени to в изотермическом режиме с температурой Т, дополнительно воздействуют импульсной нагрузкой д в течение времени г , непрерывно регистрируют изменение во времени рассеиваемой энергии AA(t), в течение времени г затухания колебаний энергии AA(t) определяют нагрузку Рэ, соответствующую минимальному значению общего производства энтропии

и по ней оценивают оптимальную нагрузочную способность передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов, передачу теплоизолируют в адиабатическом режиме при тех же значениях нагрузки, температуры Т и импульсной нагрузки д регистрируют приращение AT температуры, определяют приращение АО количества теплоты в течение времени г 1 затухания колебаний приращения А О и производство тепловой энтропии t0vt

1 uQCtldt

SQ

а нагрузочную способность передачи, оптимальную по износостойкости, оценивают по нагрузке Ри, соответствующей минимуму производства энтропии разрушения.

Бр. 01 001

,

Полужидкая смазка - т раисол- 100 1,250,2122020075

Синтетическое масло -основа смазки Трансол-1001,,3120018090

Полужидкая смаз

ка -трансол-100 1,,2820018080

Синтетическое масло -основа смазки Трансол-1002,150,3618015090

75

90

80

90

Изобретение относится к испытанию материалов и смазок для червячных передач и их несущей способности. Целью изобретения является повышение достоверности результатов за счет выделения влияния скорости теплообразования на нагрузочную способность передачи. Червячную передачу испытывают в силовом контуре с увеличением по заданной программе нагрузки и при характерных режимах на гружения в изотермическом режиме определяют общее производство энтропии S и в режиме, близком к адиабатическому, определяют производство тепловой энтропии SQ, а нагрузочную способность, оптимальную по износостойкости, оценивают по нагрузке, соответствующей минимальному значению величины , представляющей производство энтропии разрушения. 1 табл. СО С