CC BY
49
щего ротора и процесс повторяется. Вследствие того, дальность отбрасывания травы и формирование рав-
что линия центров роторов расположена под неко- номерного мульчирующего слоя в ряду деревьев,
торым углом атаки, получается необходимый для Испытания опытного образца косилки (рис. 9) выполнения технологического процесса сектор выб- показали, что устройство качественно выполняет
роса скошенной массы. Пропорционально уменына- технологический процесс перемещения скошенной
ющиеся диаметры роторов обеспечивают различную массы в ряд деревьев.
Литература.
1. Босой Е.С. Режущие аппараты уборочных машин. — М.: Машиностроение, 1967. — 167с.
2. Машины для механизации работ в садоводстве: Каталог техники. / Под общей редакцией член-корреспондента РАСХН И.М. Куликова. - М., 2005. - 120 с.
3. Придорогин М.В., Придорогин В.К. Концепция залужения почвы в молодых плодовых садах, способы ее осуществления и оценка эффективности: Практ реком. — Тамбов: Изд-во ТГУим. Г.Р. Державина, 2005. — 385 с.
4. Роторная косилка для слаборослого садоводства: Патент 2265984РФ/Манаенков КА., Хатунцев В.В., Ланцев В.Ю. — №2004104799/ 12; Заявл. 18.02.2004; Опубл. 20.12.2005. - Бюл. №35.
5. Турбин Б.Г., А.Б. Лурье, С.М. Григорьев, Э.М. Иванович, С.В. Мельников Сельскохозяйственные машины. Теория и технологический расчет — Ленинград.: Машиностроение, 1967. — 583 с.
MOVEMENT PROCESS INVESTIGATION OF MASS MOWED DOWN TO THE ZONES NEAR TRUNKS BY MOWER MOVABLE OPERATING ELEMENT FOR INTENSIVE HORTICULTURE A.I. Zavrazhnov, K.A. Manaenkov, V.V. Khatuncev
Summary. The movement process of mass mowed down from spaces between rows to the zones near trunks by mower movable operating elements for intensive horticulture was researched. The limits of grass flight range subject to constructional and technological parameters were determined. The layout drawing of arrangement for technological process realization is offered.
Key words: intensive garden, space between rows, zone near trunks, mulching, mower, movable operating element, mass mowed down.
УДК 621.822.6.004.67:668.3:631.3.02
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И РЕМОНТЕ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
Р.И. ЛИ, доктор технических наук, профессор М.В. ЩЕТИНИН, С.И. КОНДРАШИН,
А.В. БОЧАРОВ, инженеры Мичуринский ГАУ E-mail: [email protected]
Резюме. В результате теоретических исследований получен критерий подобия, определяющий связь между параметрами неподвижного соединения, восстановленного полимерным материалом, его долговечностью и нагрузкой на подшипник. Приведены результаты экспериментальных исследований теплового баланса подшипниковых узлов, восстановленных акриловым адгезивом АН-105. Изложена технология восстановления неподвижных соединений подшипников качения акриловым адгезивом АН-105.
Ключевые слова: подшипник качения, полимерный материал, технология, изготовление, восстановление, долговечность.
В результате НИОКР, проведенных сотрудниками Мичуринского ГАУ на средства гранта Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по теме «Разработка конструкции металлополимерных подшипников качения
Достижения науки и техники АПК, N98-2008 _
(МПП) повышенной долговечности» были изучены технические характеристики МПП различных типоразмеров (динамическая и статическая грузоподъемность, предельная частота вращения, толщина полимерною покрытия), а также предложена технология их изготовления. Она включает шлифование наружного кольца подшипника, обезжиривание, нанесение полимерного покрытия на наружное кольцо подшипника и отверждение покрытия при температуре 150 °С в течение 3 ч.
Наличие полимерного покрытия приводит к большей деформации желоба наружного кольца и увеличению площади пятна контакта с нагруженными телами качения, повышению деформации наружного кольца в радиальном направлении и увеличению коэффициента распределения нагрузки от 0,55 до 0,74. Из-за этого, снижаются напряжения в зоне контакта нагруженных тел с дорожкой качения наружного кольца подшипника и повышается долговечность подшипника. Исследования долговечности МПП на базе подшипника 209 показали, что при толщине покрытия 0,1 мм она составляет 220,73 млн об. Это в 5,4 раза превышает расчетную долговечность (40,62 млн об.). Такие металлополимерные подшипники качения рекомендуются д ля использования в продукции машиностроительных предприятий.
-------------------------------------------- 43
Долговечность неподвижных соединений, восстановленных полимерными материалами, зависит от толщины полимерного слоя, радиальной нагрузки на подшипник, его типоразмера. Эти параметры необходимо изучать при разработке технологий восстановления. Исследования долговечности при циклическом нагружении неподвижных соединений подшипников качения, восстановленных полимерными материалами, отличаются большой длительностью и трудоемкостью. Объемы испытаний можно существенно сократить, если использовать критерии подобия. При этом результаты исследования подшипниковых узлов одного типоразмера будут пригодны применительно к другим типоразмерам.
В соответствии со второй теоремой подобия и теорией размерности, мы определили критерий подобия^, характеризующий связь между параметрами полимерного покрытия (клеевого шва), нагрузкой и долговечностью восстановленного неподвижного соединения:
n=K<HS?/ot,
где К — константа для данной марки полимера, К — (pAF/M), р — плотность полимерного материала; AF— энергия активации; М — молярная масса полимерного материала; И и S—толщина и плоишь клеевого шва, аа — амплитуда напряжения.
В полимерных материалах с низкой эластичностью, из-за значительной диссипации энергии при периодическом деформировании, возникает проблема повышения температуры. При определенных условиях циклического нагружения, вследствие совместного воздействия напряжения и тепла возможно не обычное усталостное, а термическое усталостное разрушение полимерного материала. Кроме того, увеличение температуры полимерного материала может привести к повышению температуры подшипника, что также нежелательно. Для изучения этого вопроса мы провели исследования теплового баланса подшипниковых узлов, восстановленных акриловым адгезивом АН-105.
Объектом исследований были подшипники 205, 207 и 209 с неподвижными соединениями, восстановленными адгезивом АН-105. Толщина клеевого шва составляла 0,15 и 0,2 мм, циклическая нагрузка — Р = 9,9; 15,8 и 20,0 кН.
С увеличением времени нагружения и циклической нагрузки температура клеевого шва повышается. При циклической нагрузке Р = 9,9; 15,8 и 20,0 кН и времени нагружения 120 мин. она составила 51,67; 52,33 и 60,33 °С соответственно (см. рисунок). Неподвижное соединение стандартного подшипника 209 при таких же значениях циклической нагрузке и времени нагружения нагрелось до температуры 47,7; 51,4 и 59 °С соответственно.
Рисунок. ЗависимостьтемпературыТ клеевого шва толщиной 0,2 мм (подшипника 209) от времени нагружения I при различных значениях циклической нагрузки Р: »■-.«-20,0 кН;
-ш---•- - 15,8 кН; -*-*- - 9,9 кН.
Таким образом, наличие клеевого шва АН-105 приводит к повышению температуры неподвижного соединения в зависимости от величины циклической нагрузки на 4... 1,33 °С. Следовательно, полимерный слой практически не оказывает отрицательного влияния на температурный режим подшипникового узла.
Кроме того, экспериментальные исследования показали высокую статическую прочность (до 15 МПа) и долговечность при циклическом нагружении клеевых соединений АН-105.
На основе обобщения результатов исследований разработана технология восстановления неподвижных соединений подшипников качения акриловым адгезивом АН-105. Она включает следующие операции: зачистка до металлического блеска и двукратное обезжиривание поверхностей, подлежащих склеиванию; нанесение компонента А адгезива АН-105 на поверхность охватывающей и компонента Б на поверхность охватываемой деталей соединения; сборка деталей в центрирующем приспособлении и вращение одной детали относительно сопрягаемой на один оборот в одну, затем в другую стороны (при этом обеспечивается перемешивание компонентов А и Б); отверждение клеевого соединения в течение 4 ч при температуре 20 °С (через 1 ч центрирующее приспособление можно разобрать, так как клеевое соединение достигает транспортировочной прочности).
Применение металлополимерных подшипников при изготовлении машин, восстановление неподвижных соединений подшипников перспективными полимерными материалами при ремонте машин и оборудования позволит значительно повысить надежность сельскохозяйственной техники и снизить затраты на ее ремонт.
FABRICATION AND REPAIR METHODS OF ROLLING BEARINGS BY POLYMERIC MATERIALS R.l. Li, M.V. Shhetinin, S.I. Kondrashin, A.V. Bocharov
Summary. As a result of theoretical investigations similarity measure identifying relationship between parameters of static connection, restored by polymeric material, its durability and bearing load was obtained. The results of experimental investigation of heat balance of bearing assemblies, restored by acrylic adhesive AN-105, are adduced. The technology of rolling bearings similarity measure restoration by acrylic adhesive AN-105 is described.
Keywords: foiling bearing, polymeric material, technology, fabrication, restoration, durability.
44
Достижения науки и техники АПК, №8-2008
