CC BY
12
4. Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунку деталей машин / В.Т. Павлище. -К. : Вид-во "Вища шк.", 1993. - 556 с. - Вид. 2-ге, [перероб. та доп.]; Львiв : Вид-во "Афша", 2003. - 558 с.
5. Поляков В.С. Справочник по муфтам / В.С. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский. -Л. : Изд-во "Машиностроение", 1979. - 344 с.
6. А.С. № 17916442А1, МКИ F16D41/06. Обгонная муфта / В .А. Малащенко, С.Г. Калинин, П.Я. Петренко, БИ № 4, 1993. - 2 с.
7. Патент на винахвд № 77435 (Укра!на) / Запобiжна муфта. МКИ F16D41/04 / П.М. Га-щук, В.В. Малащенко, О.1. Сорогавський // Опубл. 2006. Бюл. № 12. - 4 с.
8. Патент на корисну модель № 43260 (Укра1на) / Обгшна муфта. МКИ F16D41/06 / В.О. Малащенко, П.М. Гащук, В.В. Малащенко, О.1. Сорогавський // Опубл. 2009. Бюл. № 15. - 4 с.
9. Патент на корисну модель № 64104 (Укра1на) / Запобiжна муфта. МКИ F16D43/00 / В.О. Малащенко, В.В. Малащенко // Опубл. 2011. Бюл. № 20. - 4 с.
10. Патент на корисну модель № 30362 (Укра1на) / Обгшна муфта. МКИ F16D41/06 / В.В. Малащенко // Опубл. 2008. Бюл. № 4. - 4 с.
11. Гащук П.М. Аналiз залежносп обертального моменту вщ конструктивних парамет-рiв заж^жних муфт / П.М. Гащук, В.В. Малащенко // Вюник Нащонального ушверситету "Львiвська жштехшка". - Сер.: Динамжа, мщшсть та проектування машин i приладiв. - Львiв : Вид-во НУ "Львiвська полiтехнiка". - 2010. - № 678. - С. 20-25.
12. Малащенко В.В. Пщвищення ефективносп роботи механiзмiв вiльного ходу засто-суванням кулькових муфт : дис. ... канд. техн. наук / В.В. Малащенко, 2010. - 146 с. (рукопис).
13. Глобчак М.В. Силовий аналiз процесу вимикання кульково! обгшно! муфти старте-рiв / М.В. Глобчак, В.В. Малащенко // Вюник Нащонального ушверситету "Львiвська полггех-шка". - Сер.: Динамiка, мiцнiсть та проектування машин i приладiв. - Львiв : Вид-во НУ "Львiвська полiтехнiка". - 2012. - № 730. - С. 27-30.
Мартынцив М.П., Малащенко В.В., Федик В.В. Конструкционные особенности шариковой обгонной муфты
Рассмотрены особенности строения новой шариковой обгонной муфты для стартеров транспортных средств, оборудованных двигателями внутреннего сгорания. Приведены расчетная схема и аналитические выражения для силового ее анализа. Установлено, что увеличение угла наклона пазов существенно уменьшает величину максимального вращательного момента.
Martyntsiv M.P, Malashenko V. V., Fedik V.V. Design features ball freewheel
The morphology of the new ball-way clutch for starters vehicles equipped with internal combustion engines. Shows the design scheme and the analytical expression for the power analysis. It is set that the increase of angle of slope of slots diminishes the size of maximal rotatory moment substantially.
УДК 621.822.6 Доц. Г.В. Заяць, канд. техн. наук -
Приднтровська державна академш будгвництва та арххтектури
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВПЛИВУ ФАКТОРА ВЕРТ1ННЯ НА ОП1Р КОЧЕННЮ П1Д ЧАС РУХУ КУЛЬКИ К1ЛЬЦЕМ ОПОРНО-ПОВОРОТНОГО КРУГА БУД1ВЕЛЬНО1 МАШИНИ
Розглянуто навантажувальну здатшсть опорно-поворотних крупв крашв для сового виробництва з врахуванням тертя кочення та ковзання. Наведено графжи роз-подшення цих видiв тертя залежно вщ моменту опору. Встановлено, що зусилля як вертшня, так i кочення кульки бшовою дорiжкою кшьця ОПК залежать вщ сшввщно-шення коефiцieнтiв рiвняння елiпса плями контакту.
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет УкраУни
Постановка проблеми. Коефщент тертя / мае в собi складову опору коченню кульки кшьцем опорно-поворотного круга (ОПК) i опору вертiнню кульок вiдносно ош, що перпендикулярна до площини кшець. Стввщношен-ня мiж ними не надаеться в довщковш лiтературi. Витрати на вертшня зале-жать вщ значення коефiцiента тертя ковзання.
Анал1з досл1джень та публ1кац1й. Аналiз дослщжень [3-5], перегляд i аналiз шших публiкацiй дозволив зробити висновок про вщсутшсть аналиич-них дослiджень процесу руху тiла кочення (кульки) у тдшипниках i кулько-вих ОПК з урахуванням фактора вертшня.
Мета дослщження: визначення впливу фактора вертшня на отр коченню руху кульки кшьцем ОПК.
Виклад основного матер1алу. У розрахунках для визначення моменту опору обертанню в опорно-поворотних пристроях вантажошдйомних кра-шв використовуеться залежнiсть [1]:
м =±-р. /-а, (1)
де: Р - навантаження на тдшипник, Н;/- коефiцiент тертя тдшипника, значення якого наведено в довщниках; а - дiаметр пiдшипника за лшею кочен-ня кульок, м.
Якщо прийняти, що радiус кочення кульок в плаш Я0, а радiус кульок Я], то довжина лшп, за яко! котиться кулька кшьцем, становить ЬКЧ = 2- п-Я0, а кут повороту кульки на цiй довжиш дорiвнюе 2п. Припускаемо, що:
• сила тертя вертшню кульки залежить в1д схеми дотику [ не залежить в1д
швидкостц
• значення навантажень на кульку викликають напруження, що не перевищу-
ють [о].
Розглянемо двi схеми дотику за умови, що модулi пружностi матерь алiв кульок i кiлець ОПК однаковi Е1 = Е2 = Е, а коефiцiенти Пуассона А = /2 = 0,3 вщповщно.
За першог схеми (сферична кулька контактуе з площиною) максималь-не навантаження на одну кульку визначаемо за залежнютю, наведеною в [2] теорп контактних напружень Герца:
17,12-В2-[о]3
Е
У [2] доведено, що чисельна величина коефщента тертя кочення мо-же бути обчислена через нашвширину плями контакту Ь.
Оскiльки
Ь = 0,5545.[1РЕЯ)Ш = 1,43-^, (3)
то при точковому контакп, при якому к = 0,16Ь,[3], отримаемо:
к = 0,2286- . (4)
Е
[Р] = ,2 ■ (2)
Сила тертя кочення може бути визначена за тако! залежностг
щ,„ = 2№к = 7,82Яр4- (5)
Я1 Е3
Якщо прийняти параболiчний закон розподiлення тиску мiж кульками i площиною, то рiвнодiючу силу, що перешкоджае вертiнню кульок, прикла-даемо на вiдстанi 3/8 вщ напiвширини плями контакту. При цьому (5) можли-во представити:
п4
= 3[р]-ксЬ = 18,36^4[о] , (6)
4-Я Е4
а сумарне значення сили тертя кочення та тертя ковзання:
^ = ^ + ^ = 7,82 Я12-[о]4-( 2б35-ке). (7)
Е 3
Аналiз залежностi (7), щодо розглянуто! першо! схеми, надае змогу зробити так! висновки:
• зусилля на подолання опору вертшню тд час роботи тдшипника в рщкш олив1 становить близько 10 % ввд зусилля на подолання опору коченню;
• зусилля на подолання опору вертшню тд час роботи тдшипника в густш консистентнш олив1 становить близько 50 % ввд зусилля на подолання опору коченню.
За другог схеми (сферична кулька контактуе з бтевою дорiжкою кшь-ця радiусом Я2=1,03 -Я]) максимальнi значення контактних напружень [2]:
пэ
[р]= 68ТяН°]2, (8)
1 1 пр-Е 2-(2Я2 - Я1)2
де пр - коефiцiент, що залежить вщ спiввiдношення коефiцiентiв рiвняння елiпса плями контакту кульки з бтевою дорiжкою■
При цьому розмiр елiпса плями контакту кульки з бтовою дорiжкою залежить вiд значень осей а i Ь:
а = 5,7-п±. ЯуЯ2-01 ; (9)
Пр Е- (2Я2 - Я)
Ь = 5,7-П1- Я-Я2-[о] , (10)
пр Е- (2Я2 - Я)
де: па, пЬ, пр - коефщенти, що залежать вiд стввщношення коефiцiентiв рiв-няння елiпса плями контакту.
Оскшьки значення а i Ь рiзнi, а !х величини мат, то з достатньою точ-нiстю визначаемо середню величину прикладання сили опору вертiнню■ Радь ус рiвновеликого по площi елiпса з осями а i Ь
р = \1 а-Ь.
Враховуючи, що рiвнодiюча силу, що перешкоджае вертшню кульок, дiе на вiдстанi 3р / 8, маемо
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
^^^ = з.\Р ]. -¿Ть = ^. ^
4 • К пр ■ Е3 ( - К)3
Опiр коченню для цього випадку становить
пь
пь Я2. Я22 .Н4 п4Р Е3. ( -Я\У Загальне зусилля опору руху становить
Г - Г + № -121 пь,К'2, К2 .[Н4 '
Г + 124пр ез.( _д.)
Оскiльки коефщенти рiвняння елiпса дотику
Гтк -124
(11)
(12)
(13)
1
1
а = К 1,03. Я = 0 029
Ь К ' '
то па =3,9; пь =0,4 то пр =0,6, а рiвняння (13) буде мати вигляд: 7.07010601
Г = 124 )(1 + ^ ). (14)
Частки залежностi опору коченню та вертiнню кульки бiговою дорiж-кою ОПК наведено на рисунку. Анашз анал^ично! (14) i графiчних залежнос-тей (рис.) дае змогу зробити попереднш висновок, що зусилля як вертшня, так i кочення кульки б^овою дорiжкою кiльця ОПК залежать вiд сшввщно-шення коефщенлв рiвняння елiпса плями контакту.
Наприклад, для друго! схеми (сферична кулька контактуе з б^овою дорiжкою кшьця: К2 =1,03К1 i ^=0,15) отр вертiнню становить близько 30 %, тобто в 3 рази бшьше, тж для першо! схеми, по як сферична кулька контактуе з площиною: К2 К1=0,5йкульки i кс=0,05.
100
1 1,04 1,08 1,12 1,16 хД,=Дг
0,05 0,1 0,15 кс
Рис. Частка залежностi опору коченню та верттню, %: 1,1 _в1д Я2 при/= 0,05 в\дпов\дно; 2,2 _в\д Я2 при/=0,15 в\дпов\дно; 3,3 _в1д коефщента тертя ковзання
при Я2=1,04Яъ в\дпов\дно
Висновки:
1. У нормативнш величин коефщента тертя кочення кульки кшьцем опорно-поворотного кругу близько 30 % припадае на отр кульки вертшню.
2. При проектуванш кулькових опорно-поворотних KpyriB будiвельних машин n0Tpi6H0 приймати конструктивш рiшення як 3i зменшення коефь щента опору коченню, так i зменшення коефщента опору вертiнню.
Л1тература
1. Александров М.П. Справочник по кранам. - В 2 т. - Т.2: Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов / М.П. Александров, М.М. Гохберг, А.А. Коровин / под общ. ред. М.М. Гохберга. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1988. - 559 с.
2. Писаренко Г.С. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев А.П., В.В. Матвеев. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1988. - 736 с.
3. Ковальский Б.С. Вопросы передвижения мостовых кранов / Б.С. Ковальский. - Луганск : Изд-во ВНУ, 2000. - 63 с.
4. Гулиа Н.В. Методика расчета основных параметров фрикционного дискового вариатора / Н.В. Гулиа, С.А. Юрков, Е.А. Петракова, Д.А. Ковчегин, Д.Б. Волков // Инженерный журнал : справочник. - 2001. - № 1. - С. 123-128.
5. Ромашкин О.Г. О влиянии геометрии основного контакта фрикционной бесступенчатой передачи на коэффициент трения / О.Г. Ромашкин // Трение и износ. - 1986. - Т.7, № 5. -С. 26-29.
Заяць Г.В. Исследование влияния вращения на сопротивление качению при движении шариков по кольцу опорно-поворотного круга строительной машины
Рассмотрена нагрузочная способность опорно-поворотного круга с учетом трения качения для строительной машины. Установлено, что усилие как вращения, так и качения шарика по беговой дорожке кольца ОПК зависят от соотношения коэффициентов уравнения эллипса пятна контакта.
Zayac' G.V. Researches of influence of rotation on resistances to woob-ling at motion of marbles on a ring persistently - turn-table of a build machine
Loading ability of persistently-turning circle is considered taking into account the friction of woobling for a build machine. It is set that effort both rotation and woobling of marble on the racecourse of ring of OPK depend on correlation of coefficients of equalization the ellipse of heel contact.
УДК. 621.86.065 Асист В.В. Бариляк - НЛТУ Украши, м. Льет
ДИНАМ1ЧН1 НАВАНТАЖЕННЯ В ПРИВОДАХ П1ДВ1СНИХ КАНАТНИХ Л1СОТРАНСПОРТНИХ УСТАНОВОК
Розроблено математичну модель електромехашчного привода канатно! люот-ранспортно! установки, у якш враховано змшний момент шерцп приводного барабану, а також змшш зовшшш моменти вщ рушшних сил та сил опору. Дослщжено ди-намiчнi навантаження, яга виникають у приводах канатних установок, iз врахуван-ням жорсткост лшш передач привода та вантажошдшмальност канатно! установки.
Ключовг слова: привод канатно! установки, математична модель, динамiчнi зу-силля, жорстгасть лшп передач.
Багатор1чш дослщження люозагопвельниюв 1 люовод1в показали, що при освоенш прських л1с1в найбшьш ефективним видом первинного тран-спортування деревини е канатш люотранспортш установки. Привод е одним 1з найбшьш складних ! вщповщальних елеменпв, в1д якого значною м!рою залежать функцюнальш можливосп та надшнють вше! канатно! люотран-спортно! установки. Залежно в1д технолопчних умов роботи канатних уста-
