3.2 С применением персональной эвм

3.2.1 Вариант 1. Первый двухфакторный эксперимент.

1-й фактор – частота вращения внутреннего кольца подшипника, 2-й фактор – радиальная нагрузка, на подшипник.

1.1 Проработать методические указания к лабораторной работе и рекомендованную литературу.

1.2 Ознакомиться с устройством и принципом действия лабораторной установки. Подготовить к работе ЭВМ, вызвав программу LR. 10.

1.3 Смонтировать на валу установки одну из 4-х испытательных го­ловок, которыми укомплектована установка.

1.4 Войти в диалог о ЭВМ и в соответствии с ее указаниями ввести в ЭВМ фамилию, номер учебной группы и дату выполнения работы.

1.5 Убедившись в достаточности собственных теоретических знаний и знаний лабораторной установки ввести в ЭВМ цифру "1" и последовательно ответить на предложенные ею контрольные вопросы.

1.6 Ввести в ЭВМ номер подшипника, с которым будет выполняться экспериментальная часть работы (он указан на испытательной головке). При этом ЭВМ задействует определенный массив информации, которая будет использована в дальнейших расчетах.

1.7 Задаться в соответствии с указаниями ЭВМ желаемым сроком службы подшипника и ввести его в ЭВМ. При этом ЭВМ, используя зависимость (7), рассчитывает радиальную нагрузку на подшипник, усилие затяжки нагрузочного винта, а также значение факторов на верхнем и нижнем уровнях. На нижнем уровне значение первого фактора составляет 1/4 от усилия затяжки винта, а на верхнем – равно этому усилию.

1.8 Используя рассчитанные ЭВМ значения верхнего и нижнего уровней факторов составить матрицу планирования эксперимента и ввести ее в ЭВМ в следующем порядке:

1-е испытание	1) +	2) –
2-е испытание	3) –	4) –
3-е испытание	5) +	6) +
4-е испытание	7) –	8) +

ЭВМ сравнивает введенную матрицу с эталоном и если введенная матрица содержит ошибку, предлагает повторить операцию.

1.9 Провести 4 испытания подшипника в соответствии с принятым планом эксперимента. Для этого необходимо:

1.9.1 Указатель шкалы момента трения установить в нулевое положение, используя уравновешивающий груз 5 (см. кинематическую схему установки).

1.9.2 Включить электродвигатель и дать установке поработать 3...4 мин.

1.9.3 Установить максимальную частоту вращения вала, соответс­твующую верхнему уровню 1-го фактора, а затяжкой нагрузочного винта создать радиальную нагрузку на подшипник, соответствующую нижнему уровню 2-го фактора, включить установку и провести 1-ое испытание. Желательно установку включить 2...3 раза, найти среднее арифметическое значение суммарного (для 4-х подшипников) момента трения и зафиксировать его.

1.9.4 Не изменяя радиальной нагрузки на подшипники, установить минимальную частоту вращения вала и провести 2-ое испытание. Среднее арифметическое значение суммарного момента трения зафиксировать.

1.9.5 Установить максимальную частоту вращения вала и радиальную нагрузку на подшипники, соответствующую верхнему уровню 2-го фактора и провести 3-е испытание. Зафиксировать среднее арифметическое значение суммарного момента трения.

1.9.6 Не изменяя величины радиальной нагрузки, установить мини­мальную частоту вращения вала и провести 4-ое испытание.

Зафиксировать среднее арифметическое значение суммарного момента трения в подшипниках.

1.10 Ввести в ЭВМ полученные в каждом испытании значения суммар­ного момента трения. ЭВМ, используя зависимости (10,11), рассчитывает коэффициенты уравнения регрессии.

1.11 Выбрать из предложенного ЭВМ набора соответствующее плану эксперимента уравнение регрессии и его номер в наборе ответов ввести в ЭВМ.

1.12 Провести контрольный эксперимент, установив среднее значение частоты вращения вала и рассчитанное ЭВМ значение радиальной нагрузки на подшипники. Зафиксировать среднее арифметическое значение суммарного момента трения.

1.13 Полученное в контрольном эксперименте значение суммарного момента трения ввести в ЭВМ. При этом ЭВМ сравнивает введенное значение суммарного момента трения со значением, рассчитанным по ранее полученному уравнении регрессии и оценивает разницу этих значений (рассчитывает погрешность определения момента трения). Далее, используя зависимость (1), ЭВМ рассчитывает значение коэффициента трения и сравнивает полученное значение с табличным (рассчитывает погрешность определения коэффициента трения).

1.14 Получить распечатку протокола выполнения работы.

3.2.2 Второй двухфакторный эксперимент.

1-й фактор – частота вращения внутреннего кольца подшипника, 2-й фактор – уровень заполнения подшипника маслом.

Пункты 2.1…2.6 полностью соответствуют пунктам 1.1…1.6.

2.7 Используя выданные ЭВМ значения верхнего и нижнего уровней факторов (для 1-го фактора верхний уровень соответствует максимальной, а нижний уровень – минимальной частоте вращения; для 2-го фактора верхний уровень соответствует полному погружению в масло нижнего шарика подшипника, а нижний – минимальному его погружению в масло), составить матрицу планирования эксперимента и ввести ее в ЭВМ в таком же порядке, как и в 1-ом эксперименте (см. п. 1.8).

2.8 Провести 4 испытания в соответствии с принятым планом эксперимента. Для этого необходимо:

2.8.1 Указатель шкалы момента трения установить в нулевое положение, используя уравновешивающий груз 5.

2.8.2 Включить двигатель и дать установке поработать 3...4 минуты.

2.8.3 Установить максимальную частоту вращения вала, соответс­твующую верхнему уровню 1-го фактора, а поршнем маслинного цилиндра 7 установить уровень масла по погружению в него внутренней поверхности наружного кольца подшипника и провести 1-ое испытание. Среднее арифметическое за 2…3 включения установки значения суммарного момента трения для 4-х подшипников зафиксировать.

2.8.4 Установить минимальную частоту вращения вала, оставив уровень заполнения подшипников маслом прежним, и провести 2-ое испытание. Среднее арифметическое значение суммарного момента трения зафиксировать.

2.8.5 Установить максимальную частоту вращения вала. Заполнить подшипники маслом до погружения в него наружной поверхности внутреннего кольца подшипника. Провести 3-е испытание. Зафиксировать среднее арифметическое значение суммарного момента трения.

2.8.6 Установить минимальную частоту вращения вала, не изменяя уровня заполнения подшипника маслом, и провести 4-ое испытание. Зафик­сировать среднее арифметическое значение суммарного момента трения.

2.9 Ввести в ЭВМ полученные в каждом испытании значения суммарного момента трения. При этом ЭВМ по зависимостям (10) и (11) рассчитывает коэффициенты уравнения регрессии.

2.10 Выбрать из предложенного ЭВМ набора соответствующее плану эксперимента уравнение регрессии и его номер в наборе ответов ввести в ЭВМ.

2.11 Провести контрольное испытание, установив среднее значение частоты вращения вала и заполнить подшипник маслом, доведя его уровень

до центра нижнего шарика. Включить установку и зафиксировать среднее арифметическое за 2...3 включения установки значение суммарного момента трения.

2.12 Полученное в контрольном испытании значение суммарного мо­мента трения ввести в ЭВМ. По уравнению регрессии и значениям факто­ров, установленным в контрольном испытании ЭВМ рассчитывает теоретическое значение момента трения в подшипнике и сравнивает его со значением, полученным в контрольном испытании (рассчитывает погрешность определения момента трения в подшипнике), а также по зависимости (1) рассчитывает коэффициент трения в подшипнике и сравнивает его с табличным значением (рассчитывает погрешность определения коэффициента трения в подшипнике).

2.13 Получить распечатку протокола выполнения лабораторной работы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Перель Л.Я. Подшипники качения. Расчет, проектирование и обс­луживание опор: Справочник. М., "Машиностроение", 1983, 543 с, ил.

2. Иванов М.Н. Детали машин. Учебник для вузов. Изд. 5-е перераб. М.: "Высшая школа", 1991, 330 с, ил.

3. ГОСТ 18855-82. Подшипники качения. Расчет динамической грузо­подъемности, эквивалентной динамической нагрузки и долговечности.

4. ГОСТ 24955-81. Подшипники качения. Термины и определения.

5. ГОСТ 24026-80. Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения.

Таблица П 1 – Коэффициенты трения подшипников

Тип подшипника
Шариковый радиальный однорядный	0,0015
Шариковый радиальный сферический двухрядный	0,0010
Роликовый конический однорядный	0,0018

Таблица П 2 – Коэффициенты вращения, динамический и температурный коэффициенты подшипников

Условия работы	Значения коэффициентов
Вращается внутреннее кольцо Вращается наружное кольцо
Спокойная нагрузка Нагрузка с умеренными толчками Ударная нагрузка
Температура подшипника 125^0С 125…250^0С

Таблица П 3 – Параметры подшипников

Условное обозначение	ГОСТ	, мм	, мм	, мм	Грузоподъемность, кН
208	8338-75	40	80	18	25,6	18,1
308	8338-75	40	90	23	31,9	22,7
1208	5720-75	40	80	18	15,5	8,72
7208	333-79	40	80	20	42,4	32,7

Подшипник шариковый радиальный однорядный ГОСТ 8338-75	Подшипник шариковый радиальный сферический двухрядный ГОСТ 5720-75	Подшипник роликовый конический однорядный ГОСТ 333-79

При , , динамическая эквивалентная нагрузка

12