Вопрос о вибрациях и износе механизмов

Интересует влияние вибраций на износ и методы борьбы
Автор
Сообщение
hat
#39734 2020-11-26 09:51 GMT

 

                    Вопрос по механике

 

          На большой чугунной водяной задвижке была маленькая трещина, по краям которой со временем скапливалась чугунная пыль. Хотя задвижка была всегда неподвижна, но немного вибрировала от потока воды. Видимо, этих вибраций хватало чтобы края трещины терлись друг об друга.           Увидел и задумался: а что же происходит в механических контактах механизмов, когда шестерни ревут на всю Ивановскую? Там же будет не контакт, а сплошные удары и   трение. Поискал: нет ли специальной литературы по этому вопросу? Не нашел. 

            Я электрик, никак не механик. Поэтому, чтобы что-то понять, составляю электрическую схему замещения, представляя инерционные массы в виде конденсаторов, упругие валы в виде индуктивностей, люфт – дроссель насыщения, неравномерность зубьев – источник помехи и т.д. И составляю дифур механизма.

Шестеренки тогда – аналог объемного резонатора, а пара шестерен – связанные резонаторы, между которыми течет поток звуковой энергии, частью теряясь в их контакте. Что-то становится понятным, но хотелось бы посмотреть специальную литературу на эту тему.

Подскажите, пожалуйста, кто знает.

Очепятка
#39743 2020-11-26 22:31 GMT

Специальная неверника есть. Там много чего происходит удар типично в термехе это быстрый переход на бесконечно коротком участке времени.  Реально он просто кратковременное воздействие. Кратковременной воздействие интересно тем, что при этом возростает ускорение в разы 10-100 g. Что само по себе удивительно.   

Обычно поверхности просто прижимаются и одна вдавливает в другую.  И потом пружинет. Возникают ударные волны.  

Если рассматривать молекулы и атомы; то там сила электрического взаимодействия. Электрический ряд определяет с какой силой будут притягиваться молекулы. Если сил достаточно то молекулы прилипают и после разрыва отлипают уже на другой стороне. Происходит износ истерания. А если заряд слабый то молекулы не слипаются и износа нет.

Если шестерни неправильно рассщитаны кримеру кривозубую совместить с косозубой то после прогибания поперечное движение приводит к срезанию верхнего слоя. 

А еще дефекты кристалов в зернах создают избыточное давление до 100 Атмосфер. Эффект кавитации.  Дефекты схлопываются и высвыбождают большое число энергии. Что приводит к образованию трещен. 

Еще есть температурные эффекты. При нагреве износ увеличивается. Но есть матерьялы которые припятсвую нагреву. К примеру смазка.

 

 

 

 

 

 

Слезы руперта имеют интересную функцию тензора поверхностного напряжения что делают их оень прочными, как алмаз.

http://ctsciencefair.org/media/Cristian-Rodriguez-2018-ISEF-Poster-Final-4-27-18-240pm.pdf

 

Про химию можно прочитать здесь. К примеру в цилиндрах машины наносят напыления, что предотвращает их износ истерание. Практически до 0. 

http://resources.ck12.org/22f797d4e55e2ede4c65ad1a6583eec7.pdf

  

О кристалах можнопочитать тут там хорошая лекция:

https://present5.com/fizika-realnogo-kristalla-7-teoriya-uprugosti-sploshnyx-sred/

И немного теории пока попалось

http://www.lib.unn.ru/students/src/Asabina.pdf

 

 

Очепятка
#39744 2020-11-26 22:42 GMT

Из книг что приглянулось, может есть и лучше. 

Тарасов Ю.Л. Расчет на прочность..

[Dzhonson_K.]_Mehanika_kontaktnogo_vzaimodeistviya(BookFi)

Odinokov_raschet_samoletov_na_prochnost

Гольдштейн Ю.Б. — Основы механики твердого деформируемого тела

Очепятка
#39746 2020-11-26 23:27 GMT

hat
#39771 2020-11-28 10:25 GMT

СПАСИБО, РЕЬЯТА!

Очепятка
#39776 2020-11-28 15:36 GMT

По вибрациям у нас был спец курс ничего подобного в интернете ненайти. Поэтому выкладывают лекции. 

https://yadi.sk/d/Q5L2a5iTyA2ILg

Одна из лабараторок

https://yadi.sk/i/GdqzbYVAVPV4iw

Налекциях было лучше чем в конспекте. Мы там частенько пользовались теории подобия сводя механические задачи к электрическим.

Вот недавно  попался задчник:

Коткин Г.Л., Сербо В.Г. — Сборник задач по классической механике (2001)

 

И вот такие вот резоннсы мы считали. 

 


отредактировал(а) Очепятка: 2020-11-28 22:56 GMT
hat
#39786 2020-11-29 09:29 GMT

Системеми авторегулирования я занимался много. Но у нас всё было проще. Потом сам еще упростил. При наладке в цехе нужно  попроще.и всё решить еще до. 

Самое частое — регулирование скорости механизма с упругим валом, люфтами, несколькими большими массами, разделенными люфтами, грубыми шестернями. А датчик движения только на моторе. Вот и пришллось рисовать электросхемы замещения механизмов. Масса -это конденсатор, упругий вал — соленоид, люфт — дроссельназыщения, неравномерность зубьев — генератор помех, трение — резистор… .

КАК-ТО СОПРОВОЖдал диссертанта с кафедры электропривода с его идеей второго датчика. А я ему говорю, что регулировать надо не скорость, а количество движения всего механизма, т.е. закладывать в систему управления (в компьютер) всю эту схему замещения. Был бы датчик количестка движения, дифур механизма превратился бы в один простой интеграл. Два датчтика, конечно, лучще одного, но всё же некоторое приближение. И мы с ним сократили переходный процесс с обычных для таких механизмов 1,5 секунды до 0.2. Радости у него — полные штаны, повез наши графики на кафедру и легко защитился. . 

Anderis
#39801 2020-11-29 12:57 GMT
#39776 Очепятка :

Вот недавно  попался задчник:

Чем хороши задачники, так это тем, что одних они заставляют решать, а других — ДУМАТЬ. 

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С