Меры безопасности при проведении лабораторной работы
4.1 Обращайтесь к сотруднику лаборатории, преподавателю за разъяснениями, если вам что-нибудь непонятно в проведении работы.
4.2 Будьте внимательны и аккуратны во время работы. Не отвлекайтесь сами и не отвлекайте других посторонними разговорами. Не допускайте на своё рабочее место лиц, не имеющих отношения кданной работе, и не вмешивайтесь в работу других без поручения преподавателя или сотрудника лаборатории.
4.3 Лабораторную установку, исследуемый болт, гайку, ключ и средства измерений на рабочем столе разместите так, чтобы исключить их падение.
4.4 Перед началом работы убедитесь в исправности лабораторной установки, ключа и средств измерений.
4.7 После окончания работы лабораторную установку, исследуемый болт, гайку, ключ и средства измерений сдайте преподавателю или сотруднику лаборатории. Приведите в порядок рабочее место.
Порядок выполнения работы
5.1 Получить у преподавателя лабораторную установку, исследуемый болт с гайкой, динамометрический ключ с накидными головками, измерительный инструмент. Ознакомиться с конструкцией и назначением всех узлов и деталей.
5.2 Измерить наружный диаметр d и шаг p резьбы болта. Результаты измерений уточнить у преподавателя или по таблице 1, после чего занести их в таблицу 2 отчета. В эту же таблицу необходимо так же записать значения внутреннего d1 и среднего d2 диаметров резьбы, взяв их из таблицы 1.
5.3 Вычислить по формулам таблицы 2 расчетные диаметр dР , площадь сечения АР , момент сопротивления кручению WОР резьбового участка болта.
5.4 Определить допускаемую осевую силу [F] затяжки болта
,
где 
– допускаемое напряжение растяжения в стержне болта ( =120 МПа при контролируемой затяжке для стали 20, из которой чаще всего изготавливают болты общего назначения методом холодной высадки или штамповки с последующей накаткой резьбы).
5.5 Разбить величину [F] на шесть равных частей, значения занести в таблицы 3 и 4, в эти же таблицы записать числа m делений индикатора 3 динамометрической пружины 2 (см. рисунок 2), соответствующие каждому из указанных шести значений F. При этом m вычислить по формуле
,
где µ = 448 (H/деление) – тарировочный коэффициент динамометрической пружины, полученный нагружением ее на прессе с электронным счетным устройством.
5.6 Вставить исследуемый болт в соосные отверстия корпуса 1 (см. рисунок 2) и динамометрической пружины 2, головку болта зафиксировать от вращения державкой 4, расположенной в пазу корпуса 1. Одеть на резьбовой участок болта ступенчатую втулку 5, располагая ее по первому варианту (в отверстии упорного подшипника 6, упирая торцом тонкой ступени в стенку корпуса 1). Навернуть пальцами гайку на исследуемый болт. Затем на гайку надеть накидную головку 7, соединенную четырехгранником с динамометрическим ключом 8.
5.7 Динамометрическим ключом 8 затянуть болт до показания m (взятого из таблицы 3) делений индикатора 3 динамометрической пружины 2, соответствующего 
затяжки болта. Показания динамометрического ключа записать в таблицу 3. Затяжку болта и снятие показаний динамометрического ключа довести до трех раз, после чего вычислить среднее значение 
.
5.8 Повторить действия, изложенные в пункте 5.7, для других пяти значений m таблицы 3.
5.9 По данным таблицы 3 построить график зависимости момента завинчивания гайки от осевой силы F затяжки болта.
5.10 Отвернуть гайку, снять ступенчатую втулку 5, установить ее на резьбовой стержень болта по второму варианту (за пределами отверстия упорного подшипника 6, опирая на торец его кольца торцом толстой ступени). Навернуть пальцами гайку на исследуемый болт. Затем на гайку надеть накидную головку 7, соединенную четырехгранником с динамометрическим ключом 8.
5.11 Динамометрическим ключом 8 затянуть болт до показания m (взятого из таблицы 4) делений индикатора 3 динамометрической пружины 2, соответствующего затяжки болта. Показания динамометрического ключа записать в таблицу 4. Затяжку болта и снятие показаний динамометрического ключа довести до трех раз, после чего вычислить среднее значение 
.
5.12 Повторить действия, изложенные в пункте 5.7, для других пяти значений m таблицы 4.
5.13 По данным таблицы 4 построить график зависимости момента в резьбе от осевой силы F затяжки болта. График выполнить в тех же координатах, что и зависимость, построенная по пункту 5.9.
5.14 Подсчитать отношение осевой силы F затяжки болтак силе FK , приложенной к ручке ключа стандартной длины 
(выигрыш в силе) для обоих случаев расположения ступенчатой втулки 5 на исследуемом болте, то есть при наличии и без трения на торце гайки, по формулам:
и
.
Значения параметров d, и 
взять из последних строк соответственно таблиц 3 и 4. Сравнить результаты (выигрыши в силе).
5.15 Вычислить
- напряжения σ растяжения резьбового участка болта от осевой силы его затяжки 
;
Таблица 1– Величины параметров резьбы болта
| Тип резьбы болта | Шаг резьбы p, мм | Диаметры резьбы, мм | ||
| наружный d | внутренний d1 | средний d2 | ||
| М16 | 2 | 16 | 13,546 | 14,701 |
| М20 | 2,5 | 20 | 16,933 | 18,376 |
Таблица 2– Размеры и расчетные параметры болта
| Измеренные и взятые из таблицы 1 величины резьбы болта | Наружный диаметр d | мм | |
Шаг p 
| мм | ||
| Внутренний диаметр d1 | мм | ||
| Средний диаметр d2 | мм | ||
| Вычисленные величины резьбового участка болта | Расчетный диаметр 
| мм | |
Расчетная площадь сечения 
| мм2 | ||
Расчетный момент сопротивления кручению 
| мм3 |
Таблица 3 – Экспериментальные данные для определения момента завинчивания гайки болта
|
Осевая сила затяжки болта F, Н | Показания | ||
| индикатора динамометри-ческой пружины m, дел. | динамометрического ключа
| ||
| при измерении | среднее значение | ||
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
- напряжения τ кручения от момента TP в резьбе, взятого из таблицы 4 при
;
- эквивалентные напряжения 
от растяжения и кручения резьбового участка болта
;
- отношение эквивалентных напряжений к напряжениям σ растяжения резьбового участка болта (возрастание напряженного состояния резьбового участка болта от учета момента TP в резьбе)
/ σ.
Таблица 4 – Экспериментальные данные для определения момента 
в резьбе
|
Осевая сила затяжки болта F, Н | Показания | ||
| индикатора динамометри-ческой пружины m, дел. | динамометрического ключа
| ||
| при измерении | среднее значение | ||
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
Оформление отчета
Отчет должен содержать титульный лист, цель работы, заполненные таблицы 2, 3 и 4, расчеты по пунктам 5.14 и 5.15, заключение.
Контрольные вопросы
7.1 Для чего применяют болты?
7.2 Дайте оценку резьбовым соединениям.
7.3 Какие основные элементы конструкций резьбовых соединений Вы знаете?
7.4 Изложите силовой анализ болтового соединения.
7.5 Изложите параметры, влияющие на момент сил трения на опорном торце гайки.
7.6 Изложите параметры, влияющие на момент сил в резьбе.
7.7 Как определить допускаемую осевую силу затяжки болта?
7.8 Что означает понятие «выигрыш в силе» при затяжке болта?
7.9 Как снизить напряженное состояние болта?
7.10 Из какой стали чаще всего изготавливают болты общего назначения?
7.11 Каким методом чаще всего изготавливают болты общего назначения?
Список литературы
1. Иванов, М.Н. Детали машин: Учебник / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – 14-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2016.– 408 с.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 140; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!