Исследование статического коэффициента трения при рабочих давлениях в

Исследование статического коэффициента трения при рабочих давлениях в трибопарах «орудие рыболовства – механизм фрикционного типа» Савин М. В. Грачева А. П. гр. 07 -РЛ Научный руководитель Орлов Е. К.

Комплексная механизация процессов промышленного лова гидробионтов включает в себя применение широкого спектра промысловых механизмов фрикционного типа. С помощью этих механизмов производится выборка орудий рыболовства из воды. Орудие рыболовства удерживается на поверхности тягового барабана фрикционного механизма при помощи силы трения и перемещается вместе с вращающимся барабаном без проскальзывания (буксования). В этом случае осуществляется их фрикционное взаимодействие в условиях предварительного смещения, одной из характеристик которого является статический коэффициент трения. В условиях промысла не всегда удается избежать эффекта проскальзывания, поэтому актуальным является изучение условий устойчивого (без буксования) фрикционного взаимодействия между орудием рыболовства и промысловым механизмом.

Цель экспериментальных работ Целью работы являются экспериментальные исследования силы трения скольжения при рабочих давлениях орудия рыболовства на тяговый барабан промыслового фрикционного механизма.

Задачи работы. Для исследований были определены следующие задачи: 1. экспериментальное определение статического коэффициента трения канатно-веревочных изделий при рабочих давлениях на поверхности стального барабана траловой лебедки; 2. экспериментальное определение статического коэффициента трения канатно-веревочных изделий при рабочих давлениях на поверхности обрезиненного барабана подвесной неводовыборочной машины ПМВК-7; 3. экспериментальное определение статического коэффициента трения канатно-веревочных изделий при минимальных давлениях на поверхности стального и обрезиненного барабанов экспериментальной установки;

Таблица 1 Образцы веревок и канатов 1 Канат кручёный Верёвка кручёная ПЭ 6, 0 - МН 0, 2 3387, 9 3, 24 26, 1 0, 256 5 4222, 6 5, 44 67 0, 658 8 11587, 6 3, 34 138, 9 1, 364 10 15712 4, 08 230, 3 2, 262 6 11 20425, 6 3 223, 8 2, 198 7 8 Полиамид (капрон) 4 5 Верёвка кручёная 2 4 Вид 3, 1 3 Материал Разрывная нагрузка, Тp, H 2258, 6 13 18 41705, 54 54010 -66776 10, 4 1, 9 1000 292, 5 9, 82 2, 872 9 6 4026, 2 1. 31 20 0, 196 10 9329 1. 23 56, 9 0, 559 12 13453, 4 11 1000 9, 82 № Диаметр, d, п/п мм Полиэтилен Канат кручёный ПЭ-10 10 -МН 0, 2 Канат кручёный ПЭ-12 11 -МН 0, 2 Полистил Канат кручёный ПС 12 -МН 0, 2 11 Длина, Масса, m, L, г м 4, 3 24 Вес, P, Н 0, 236

Экспериментальная установка с ваерным барабаном траловой лебедки 1. Ваерный барабан траловой лебедки 2. Тензостанция MIC-200 3. Тензодатчик С 2 Н-С 3 с пределом измерения 500 кг 4. Разновесы массой 10 кг

Экспериментальная установка 1. Ваерный барабан траловой лебедки

2. Тензостанция MIC-200

3. Тензодатчик С 2 Н-С 3 с пределом измерения 500 кг

Экспериментальная установка с подвесной неводовыборочной машиной 1. подвесная неводовыборочная машина ПМВК-7 2. Тензостанция MIC-200 3. Тензодатчик С 2 Н-С 3 с пределом измерения 500 кг 4. Разновесы массой 35 и 15 кг

Схема экспериментальной установки 1 – подвесная неводовыборочная машина ПМВК-7; 2 - тензостанция MIC-200; 3 - тензодатчик С 2 Н-С 3 с пределом измерения 500 кг; 4 - груз

Подвесная неводовыборочная машина ПМВК-7

Экспериментальная установка для определения минимальных давлений 1 – барабан лабораторной установки; 2 –образец КВИ; 3 – горизонтальный маркер

1. Испытуемый образец укладывался на барабан так, чтобы длина сбегающей ветви равнялась 0, 5 м. , а угол обхвата составлял α=1800 2. Набегающая ветвь крепилось к тензодатчику подключённому к тензостанции. 3. Сбегающая ветвь нагружалась мерным грузом для создания натяжения S 2. O S 1 S 2 Схема положения КВИ на барабане

4. Барабан приводился во вращение с частотой 50 об/мин (0, 8 с-1). При этом в пределах дуги контакта возникала сила трения между барабаном и исследуемым образцом КВИ. 5. По результатам экспериментов с КВИ строились зависимости вида S 1=f(t). С графика снималось значение S 1 max. Это предельное значение S 1, при котором барабан МФТ и КВИ работают без проскальзывания. На рисунке представлена зависимость S 1=f(t) для каната ПА диаметром 10 мм (D=222 мм, α=180º), максимальное значение S 1 max = 1707. 88 Н. Зависимость S 1=f(t)

По полученным данным производился расчет статического коэффициента трения по следующим формулам: (1) (2) Затем определяется относительная погрешность рассчитанных значений статических коэффициентов трения. (3)

Выводы Статический коэффициент трения, µст Ваерный барабан траловой лебедки 0. 6 0. 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0 0. 0 100000. 0 200000. 0 300000. 0 400000. 0 500000. 0 600000. 0 700000. 0 Давление, рном, Н/м 2 Веревка ПА 3, 1 мм Веревка ПА 4 мм Веревка ПА 5 мм Канат ПА 8 мм Канат ПА 10 мм Канат ПА 11 мм Канат ПА 13 мм Канат ПА 18 мм Для сухих веревок из полиамида было получено рабочее номинальное давление 180000 H/м 2≤р≤ 460000 H/м 2. Для сухих канатов из полиамида было получено рабочее номинальное давление 230000 H/м 2≤р≤ 650000 H/м 2.

Выводы Ваерный барабан траловой лебедки Статический коэффициент трения, µ 0. 6 0. 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0 0. 0 100000. 0 200000. 0 300000. 0 400000. 0 500000. 0 600000. 0 700000. 0 Давление, р, Н/м 2 В 6 ПЭ К 10 ПЭ К 12 ПC Для веревки и каната из полиэтилена получено рабочее номинальное давление 160000 H/м 2≤р≤ 390000 H/м 2. , для каната из полистила получено рабочее номинальное давление 230000 H/м 2≤р≤ 590000 H/м 2.

Выводы Статический коэффициент трения, µ Ваерный барабан траловой лебедки 0. 7 0. 6 0. 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0 0. 0 100000. 0 200000. 0 300000. 0 400000. 0 500000. 0 600000. 0 700000. 0 800000. 0 Давление, р, Н/м 2 К 13 ПА В 5 ПА К 8 ПА Для влажных веревок и канатов из полиамида получено рабочее номинальное давление 240000 H/м 2≤р≤ 710000 H/м 2.

Статический коэффициент трения, µст Выводы Обрезиненный барабан ПМВК-7 0. 9 0. 8 0. 7 0. 6 0. 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0 0. 0 50000. 0 100000. 0 150000. 0 Давление, рном, Н/м 2 канат 13 ПА 200000. 0 250000. 0 300000. 0 канат 11 ПЭ Для веревок и канатов из полиамида, исследованных на подвесной машине выборки кошельковых неводов было получено рабочее номинальное давление 115000 H/м 2≤р≤ 241000 H/м 2. По графику видно, что происходит понижение статического коэффициента трения

Выводы Минимальное давление Для сухой веревки из полиамида диаметром 5 мм исследованной на стальном барабане экспериментальной установки получено номинальное давление рном=52, 68 H/м 2. Для сухой веревки из полиамида диаметром 4 мм исследованной на резиновом барабане экспериментальной установки получено номинальное давление рном=173, 31 H/м 2.

Относительная погрешность расчетных значений статических коэффициентов трения полученных по формуле (2) не превышает 5% для КВИ из полиамида, полиэтилена и полистила. Исключение составили результаты одного эксперимента с ПМВК-7, в котором относительная погрешность составила 7, 6%. (2)

Спасибо за внимание