Устройство для демонстрации сил трения в резьбовом соединении
Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет наглядно и доходчиво демонстрировать, например, при изучении в курсе "Детали машин" различные случаи явления самоотвинчивания гаек при переменных нагрузках. Устройство содержит основание 1, шарнирно соединенную с ним направляющую, выполненную в виде вала 2, установленного в подшипниках 3 и 4, ползун 5, имеющий отверстие, эксцентрично расположенное относительно проходящей через центр его тяжести продольной оси 7, и установленный на направляющей 2, и фиксирующее последнюю над заданным углом наклона средство, имеющее установленную на основании 1 скобу 8 с направляющей прорезью 9 и градусной шкалой 10 и расположенный в прорези 9 фиксирующий винт 11, связанный с подшипником 4. При этом диаметр вала 2 значительно меньше диаметра отверстия ползуна 5, что обеспечивает линейный контакт между валом и ползуном. Устройство работает следующим образом. Вначале демонстрируют условие самоторможения в резьбовом соединении, т.е.между валом и ползуном, путем постепенного увеличения угла наклона вала 2 до тех пор, пока ползун 5 не начнет двигаться вниз вдоль него. При этом угол наклона вала фиксируют по градусной шкале 10. Затем демонстрируют явление самоотвинчивания гаек при переменных нагрузках, которые моделируют вращением вала 2. В этом случае в несколько раз уменьшают предельный угол наклона вала (при котором ползун начинает двигаться по валу) и вращают вал 2, в результате чего ползун начинает двигаться по валу. 6 ил.
СО103 Сг!ЕЕ СНИХ
ССИ..!ИАЛИС РИ(4ЕСНИХ
1---ЕГП» БЛИ1 (I.гз,. 09 В 23/10!!
»», «1
"." г. "":-2
i 11" 1,» )ОВ.:Г Л-
, 1 Г» г зн— 1 с. т а— Г .: Я! !!В 1. Е 11: В 1;ЕМЕГГГГЫХ
Сгi» Ii;;;Т O HO ! i.., i i!: Ю С 1111»! н н ?Г1!е в ала о:с:пппиках 3 уг.пом Ilакc » »о !е»,1ую
;-е. .01 стра,:;- т бг. . ь исполь
Ггг -, к.р .,1.О "т " л р а 01 «f з;.Ня ". путем
Нс! "; . — 11» 1 ; °.-,, о Нмн. .ванин :11 Р .. Х ЯХ, »»»» q - —,- --П P ГО
:i сl" - 0Tаг!Ов и -, ", —, 11е-." 2 . и ф 1:-;сирую—
Ос оган!!И 1 скобу 8 с направляющей
Г.р01 езью 9 и градусной шкалой 10 > р; —.споло;.енный в прорези 9 фиксирувин T 11, связянньп". с почшипни:.:, i. - Ггр атом диаметр вала 2 значи :Гьшг диаметра отверстия полчто обеспе Гивяет линейный у ! . !1 .11. МP:- »,. »» BЯЛОI И Г!О.!З»» НОМ» CT
1=.=Ответ следукш!Им ос разом, :»нс: ., " о!Iстрируют ус 10гие само.:;" .—:. .:: г н резьбовом с.ое !II:Ie?IIII<, О,, Г 11 =;; ОМ И:0 IЗ » НОМ П Г TPI»I ПО— увел!!пения угла наклона до тх пор, пака r!0лзун 5 не
;..:: 1. Т»1 ..!!гас —;.ñÿ -низ вдоль него.
7»?, !"л.. 1!як IОН?1 вала фи? сир ют, 1 "ус I0? шкале 10, Зятем демонстлнлз ние =;= . Гс о вин и! нянин гаек пр:1 .Т;.0L»?iåнных нагрузках, которые мо10 » ЮТ Б Г»аПГЕ?II .ЕМ В а7Я . Б ЭТОМ н !lac«o.гько раз уменьшают пре—.Г. Х11,1:Ь11!»ГОЛ НаКЛона вала (При КОто!
1с:г ",.:.=:тг! Начинает двигатьсн по ня: .. 1 и вращаю- вя7 2, в результате." .i) 1! ?! :-1=:.I Iíÿe т J BI I I" а ть ся пО и; . 6 ГГЛ, 1 я фиг 1 изобра?кено устройство, ОО1;Г:.ГГ н 1; на фиг,2 — разрез Л вЂ” А пя, :;1., 1; ня A.:ã. 3 — разрез Б-Б на фиг :. i:ë фиг.гг — разрез Б-Б на фиг.1; — схема реальноi 0 1>2.зьбовог0
cIiе и".1-1».я.; ня ф;г,. 6 — схема Ггагруже:-; !н !.езг,бсгвс гс сае Ги;-.e»ив:-еремемной j 606958
Это, ать в друз с том виде
>) с (5 р.;с:.:., р:, т г|
40
50.т Га(Т(С(1,Т а 1: НТЛ 0(зо !. 0 Э,> и, <= Ь;, " »с(С (за ff >а135(ТЦС.. щую. 13(>l IOëji<3>-iíó(
ПЮ(<) ПОД за;,- ь>,Е Уг-(OK! Наь.(оиа СРЕДство, при; j::, пиаь етр В =" ;а 2 3?lачи (Е)(Ь((0 (.-ЕН!-.Hl;, !ВМЕтР-1 OTI:Е()СтИЯ б
П(О)тэ",<(за . ., —.:т;,. 06ЕСПЕ -I(.:Âà;. f ЛИНЕйНЫй
I<0(I TBI; 5;,i-Е>1<ц»«В По((:. Г(0 <".«(=ОМ с
<Т>(Л 1 (1 0,l Ю,;(; .. Р 3 Г(с > В О И с, =- .. .
i;! Г(» Г(е нl("0 -! -"« . .!1<> н «н ли < . Io б > О с с I
:. ап)азiьс «>>щ. йт -; >резью 9 в радусно(т с
il> f 3Ã<0Ú(»,1 с,,- ., В» Г(Оу ЕН?(Ь((1 3 Г(рорЕЗИ
<Т)» (K< Н . С i!F! Т»;=...Т(Т f 1 !, CP.:1 3 НННЬГТ
<К> U((iiII(((VI- Ч .
;.,,-.(с Tl. -i 1 ?1 Я OC =.i 0 1- C "МЕЩЕНИЯ ! 3 (.. 0 WHOñ нт;-!Тьно Г(од»т(е Гlников 3 и < . (5 ",?ка > ш(;6-, l2 и I 3 Я шплинты (4 N l5, (аз»",ещенные в специальных с<тверс с«1- гз-., нь полининых в нале 2.
Устройс. (во работает слэцующим образом,, Пе ред (сан»алом цемонс тр,-(птии о бу-..-.<е-e»T i < си 1 <.Ль3<>II»11>1 е»l . ем 2, 3 ,(! 0К«IЗЬ:13 с?Ю 3. СБI 3 аЛ P 11 ГНОС" Ь CОПО СТВВ .T l .H3 <он(:.1.,> s"i Б частности,, отме .-а()т, что в реа)зьном незьбо:зом сое«ц(лнен(ттл при уве, f .;,е»гли нагрузкт«на 3 iH T:.-foc5TåäHèé. - C! ° *О У О ..Ь»(>Е(ЕИIЛ НаРУЖ?(0:»ГО ДН» BMP TPß > а з>(у.< рен (ий диаметр гайки несколько увели.чиза.тся Г(ри. этом наг(равления ;: Горослей относительных микроперемещ:ний конеактиру(ющих поверхностей >ТЗ»СНТВ . 1»а 1» т(ТЛ 01»C»РНОй ПС»БЕРХНО СТИ г;.-. <к, o . гне Тс Tâуют схеме предстазс пе:-Тт<т, па <т>(лf" „> Пр» у.(знт=т)(епил нагрузки на винт н.:(тpl зГ>е и.- < коростей изме((яюсгся на н >от 301101 О.кн>ь(<-:. и соотве "!" твуют схе-г 1(рец< аз,>е(л?10(- (ig фи>, >б, ",>ЛП(.; )Е (с Я ..:, ДЕ()><ИЗai(>!5(11
С> - C .Остн т <ЧИВаН(>Я, Нал(-:=-»>ЗЛЕ?(Ы ЕЕР : (д(лку)еярно вектораь(скс;ростей Отно. : ггепьных микгоперемещенсти. В уСтрС>ГГСТЗЕ для дЕМОНСГрацИИ СИЛ, эения н Г>еэт=бозом созови(1<энни характер ззаиь ацейсгн тя полз ":.:а 5 и вала 2 cOOTве.. c-:-Тует в =; -..:-Н)дегйствию винта I, р -, -..", †. (:т!(0;:. На фИГ. О, СЛЕДУЕС т(Г<, <Т(.,;:.: ..Т-=:,-:=,На 5 ВНИЗ по валу .. .с,<ер:ст(зис=м с-илы веса ползун;,1 н ся (три lакс угле С() НаКЛО?1 с(ТС » . ) ?» = : . С .."> Сс»OM ВЫПОЛНЯ ется уело )-i . <1 ! где Р, „, . ;:.?:,. Р - с:н(л < -,:я„-.. <ду валом — т » (-,0 с-, и I >»p P —:: . с, .:О:Ст и: ?.а.;, :: . i (1.» я (j) - Уго,с: .-К ..:-..-;. (СООТВЕТСТ-:.»> -, л; ", т(; "- . В ЛТКОВ ?тз .-.СГ(е».::-.,:.... и следует, что f=tE;,j«, ( трения. Таки. обра=--;.. слс. .i<3 -с Гкения обесп чивает, я, кoгеед собпч« —.ается услов>ле (? : Е> После эт.. I О О бу";3 -»1(<:,"< де"(0 сстриру УСг<ОНТЛЕ П-, ТЕ(Е (10(TP f!BFIHOI 0 УВЕЛИЧЕПЗЯ УГЛа ЛНКЛОНа >эа,"са ДО тех пор, покс(ползун 5 не .: а-.: - е" пнигBThci ннтлз вдоль IT аГ(а, прз это.( угол наклона Вала ф(кс:-руют по шка"ле 10. Затем ...=(-.онс. Гр((руг; явление са:Еоотвинчиванля гаек при переменных нагрузках„. (соторые (»Ioäåëè()ó(<>ò вращением вала 2, «(ля 3TQ 0 Ls .. ско геь - 1 ра3 у>ееll си ют о пределе "льей ранее уго,l наклон;-. вала и вратдтают вал 2 > в результате чего ползун начинает двигаться по залу, При этом Îтме ают, что днипре((ие ползуна происходит только при враще— нии вала. Однон ре((е(!НО " тлсг(ользон а((нем схе мы, представленной на фиг, б,,;) бьясня-ют, что полная относительная скорость V ка сой-Г(тлбо точки < лог(з,-на. контактиру(<тщеи с залом„ обра-:ует.-я геометрическим СГ<о>(<ение I относительных скор-:cieA от поступательно о (( т и вращательно о . дви>кеьеий пслзуча и вала соответс r>3eH -(0, Гила трения F всегда направлена противо;.оло>кно тр вектору скорости («, При враще.. ели вала Оезко уме(ль((еае ся продольная тормозящая цвиз ние ползуна составляющая =ила трения т Ilo сравнению с полной сilлой . ренин 1 что и приводит тр > зуна по валу. Устройство для демонстрации сил трения в .резьбовом соединении, содержащее основание, шарнирно соединенную с ним направляющую, фиксирующее ее под заданным уголом накгона средство и установленный на направляющей пол— 5 1606988 6 к движению пол- что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации явления самоотвинчивания гаек при пере U о р м у л а и 3 о б р е т е н и я меннь1х нагрузках, ползун, имеет отверстие, эксцентрично расположенное относительно проходящей через центр его тя ести продольной оси, а направляющая выполнена в виде вала, разме10 шен.- ого з отверстии ползуна с возможíî".-.ûî вращения при этом диаметр вала меньше диаметра отверстия ползун, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 3" ни. » 1 606 388 0оставитель Р, Ужвии Редактор Л.Веселовская Техред M.Ходаннч Коррс; гор т, .;, .. =ц Заказ 3551 Тираж 387 Под -:.-.оно ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыл=,.-м 113035, Москва, Ж-35,„Раушская наб., л. 4/ —.„ л т ":,,.-Р .1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,, :.га-.;: на
