автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение износостойкости шарниров лесных манипуляторов на основе замены реверсивного трения вращательным

На правах рукописи

СЕРЕБРЯНСКИИ Алексей Иванович

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ШАРНИРОВ ЛЕСНЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ НА ОСНОВЕ ЗАМЕНЫ РЕВЕРСИВНОГО ТРЕНИЯ

ВРАЩАТЕЛЬНЫМ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2003

Работа выполнена в Воронежской государственной лесотехнической академии /ВГЛТАУ

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Пошарников Феликс Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Емтыль Зауркан Камболетович кандидат технических наук, профессор Винник Николай Иосифович

Ведущая организация - Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

Защита состоится 21 ноября 2003 г. в Ю00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева 8, зал заседаний - ауд. 118)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВГЛТА.

Автореферат разослан 17 октября 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета } В.К. Курьянов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Лесозаготовительный процесс в России характеризуется разнообразием природных условий и сырьевой базы. Поэтому, системой машин для комплексной механизации лесозаготовительного производства предусмотрено более 80 наименований агрегатных машин, оборудованных манипуляторами разной конструкции.

Высокий технический уровень манипулятора - это высокая надежность и производительность, сохранение подроста ценных древесных пород, удобства в работе оператора и снижение травматизма.

Наиболее слабым звеном в конструкции манипуляторов являются шарнирные соединения, износ которых в значительной мере определяет ресурс и предельное состояние технологического оборудования. Значительные удельные нагрузки и реверсивный характер трения в шарнирных соединениях приводят к выдавливанию смазки из зоны трения, из - за чего происходит увеличение износа и нарушение кинематической точности сопряжения. Это вызывает дополнительные нагрузки, удары, вибрации, что становится причиной разрушения как самих шарнирных соединений, так и деталей технологического оборудования. Нарушение конструктивно - технологических параметров и, как следствие, интенсификация эксплуатационных факторов нагружения приводят к тому, что при наработке до 3000 моточасов шарнирные соединения лесных манипуляторов выходят из строя, в то время, как рабочий ресурс металлоконструкций лесных манипуляторов составляет 8000... 10000 моточасов. Поэтому, решение задачи повышения износостойкости шарнирных соединений лесных манипуляторов является актуальным.

Цель работы. Повышение износостойкости деталей шарнирных соединений лесных манипуляторов на основе совершенствования их конструкции в направлении исключения отрицательного эффекта реверса и применения пластиковых антифрикционных материалов.

Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись шарнирные соединения лесных манипуляторов с самосмазывающимися антифрикционными пластиками и процессы их трения и изнашивания в условиях ~~ реверсивного и прерывистого вращательного-движения-при статических и динамических нагрузках. Теоретические исследования базировались на методах дифференциального и интегрального исчисления, математического анализа и прикладной механики, в экспериментальных исследованиях нашли применение методы полнофакторного планирования эксперимента, регрессионного анализа; теория вероятностей и математическая статистика. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с ГОСТами и частными методиками. Все вычисления и обработка экспериментальных данных проводились на персональном компьютере с использованием программ Microsoft Excel / 97, Mothcad 2000, Visual -Bas и STATGRAPAPHICS plus v.

Научная новизна. Научной новизной обладают: аналитические зависимости, позволяющие определять нагрузочно - скоростные режимы работы реальных шарнирных соединений лесных манипуляторов с учетом пространственного

3 Г""-"1-..........-л

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

положения сил и сил инерции; теоретические исследования условий работы, нагрузочных и эксплуатационных характеристик втулок из самосмазывающихся антифрикционных пластиков при высоких нагрузках и малых скоростях скольжения, характерных для шарниров лесных манипуляторов; методика определения максимальных давлений в шарнирных соединениях с неметаллическими антифрикционными материалами на основе метода взвешенных невязок; математические модели, описывающие рабочий процесс шарниров лесных манипуляторов, в которых, эксплуатационные и рабочие характеристики определялись для узлов трения с двумя зонами трения при прерывистом вращательном движении и их программное обеспечение; конструкции усовершенствованных шарнирных соединений манипуляторов, в которых реверсивное движение преобразуется в прерывистое вращательное; конструкция стенда для исследования подшипников скольжения на трение и износ как при реверсивном, так и при вращательном движении и методика проведения исследований с использованием регрессионного анализа и теории подобия; оптимизация соотношения рабочего ресурса различных шарнирных соединений одного конкретного манипулятора (типа манипуляторов) с определением оптимальных зависимостей соотношения геометрических параметров конструктивных составляющих шарниров.

Значимость для науки заключается в разработке методики теоретического определения нагрузок, удельных давлений, скоростей скольжения и расхода смазки в реальных шарнирных соединениях; разработке стенда и методики экспериментальных исследований, позволяющих проводить эксперименты в сравнимых условиях реверсивного и вращательного процесса трения и на основе результатов оценивать возможность применения закономерностей вращательного процесса трения к реверсивному; применении метода взвешенных невязок для оценки возможности использования неметаллических материалов в шарнирных соединениях; разработке методики определения рабочего ресурса шарнирных соединений с неметаллическими антифрикционными материалами, работающими в условиях прерывистого вращательного движения.

Практическая ценность работы состоит в разработке: конструкций шарнирных соединений, в которых реверсивное трение преобразуется в прерывистое вращательное, для легкого, среднего и тяжелого классов лесных манипуляторов; методики полного инженерного расчета шарнирных соединений с неметаллическими антифрикционными материалами, работающими в условиях прерывистого вращательного движения и ее программном обеспечении; методике экспериментальных исследований, полученные результаты которых позволяют учитывать особенности работы шарнирных соединений лесных манипуляторов при конструировании подшипников скольжения из антифрикционных пластиков.

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Методика определения нагрузочно - скоростных режимов шарнирных соединений лесных манипуляторов.

2 Способ исключения реверсивности трения и усовершенствованные шарнирные соединения лесных манипуляторов, в которых исключается отрицательное влияние реверсивного движения на износостойкость подшипников

4

скольжения и вместо него вводится прерывистое вращательное движение, снижающее износ, а в качестве антифрикционного материала используются самосмазывающиеся пластики.

3 Математические модели, описывающие процесс вращательного движения в шарнирных соединениях лесных манипуляторов для узлов трения с двумя рабочими зонами и программное обеспечение для определения рабочих и эксплуатационных характеристик.

4 Конструкция лабораторного стенда и методика исследований на нем, позволяющие исследовать процесс трения и изнашивания подшипников шарниров лесных манипуляторов при реверсивном и вращательном движении, как при статических, так и при динамических нагрузках.

5 Обоснование геометрических параметров шарнирных соединений лесных манипуляторов.

Достоверность полученных результатов обеспеченна проведением системного анализа проблемы повышения рабочего ресурса шарнирных соединений лесных манипуляторов с применением метода взвешенных невязок, многофакторного планирования эксперимента, регрессионного анализа, теории вероятностей и математической статистики, математического и имитационного моделирования, а так же апробацией в производственных условиях результатов научных исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на международных (Воронеж 1998 г.), (Пушкино 1999 г.), (Йошкар-Ола 1999), (Воронеж-2001), Всероссийских научно-технических и научно-практических (Воронеж 1998-2002 г.), региональных межвузовских (Воронеж 1999 г.), и на ежегодных научно-технических конференциях ВГЛТА (Воронеж 1998-2002 г.), а так же на кафедре ТОЛП Воронежской государственной лесотехнической академии.

Реализация работы. Результаты исследований отражены в отчете о научно -исследовательской работе «Совершенствование производственных процессов в лесном комплексе на основе ресурсосберегающих и экологически перспективных технологий и оборудования» УДК 630х3:658.2.016.4, номер госрегистрации №01.960.010812. Полученные результаты были использованы при проектировании и разработке лесных манипуляторов Майкопским машиностроительным заводом-

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы составляет 213 страниц, из них 179 страниц основного текста и 34 страницы приложений. Работа включает 40 иллюстраций, 39 таблиц и 134 наименования используемых источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснованна актуальность темы диссертационной работы, показана научная и практическая значимость результатов исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

5

В первом разделе рассмотрены типы лесных манипуляторов и существующие конструкции их шарнирных соединений. На основе анализа конструктивно -технологических и эксплуатационных характеристик, а так же специфики работы, условий и предмета труда установлено, что низкая износостойкость трущихся деталей шарнирных соединений лесных манипуляторов объясняется реверсивным процессом трения и несовершенным подбором смазочных материалов.

Научные основы теории трения заложены в трудах Амонтона, Гаркунова, Жуковского, Зоммерфельда, Крагельского, Кулона, Ребиндера, Рейнольдса, Харди, Шалломаха и др. Вопросы трения и изнашивания рассматривались Белокуровым, Винником, Воскресенским, Дерягиным, Евдокимовым, Кащеевым, Коровчинским, Кузнецовым, Майснером, Мильциным, Польцером, Пошарниковым, Смогуновым, Снеговским, Станчевым, Чернавским, Шамаевым и многими другими отечественными и зарубежными учеными.

Особенностью указанных работ является рассмотрение и анализ закономерностей вращательного процесса трения с пластичной или жидкой смазками. Однако, вопросу повышения износостойкости тяжелонагруженных узлов трения, работающих при малых скоростях скольжения, уделялось недостаточно внимания. Не была рассмотрена возможность применения в шарнирных соединениях лесных манипуляторов неметаллических самосмазывающихся антифрикционных материалов. При разработке шарнирных соединений не учитывалось, что они работают при реверсивном движении, тогда, как под влиянием отрицательного эффекта реверса износостойкость трущихся деталей снижается в 1,7...2,5 раз.

Исходя из общей проблемы повышения износостойкости шарнирных соединений лесных манипуляторов и цели работы, были выделены следующие основные задачи:

1 Провести силовой анализ узлов трения лесных манипуляторов, обосновать и разработать конструкции шарнирных соединений с подбором пластиковых антифрикционных материалов, в которых исключается влияние отрицательного эффекта реверса и обеспечивается повышенная износостойкость.

2 На основе изучения процесса трения в шарнирных соединениях лесных манипуляторов и их силовых характеристик, разработать математические модели, позволяющие теоретически определять фактические величины напряжений, несущую способность, температурный режим, величину зазора, величину изнашивания и рабочий ресурс в нереверсивных шарнирных соединениях с пластиковыми втулками.

3 Обосновать и разработать лабораторный стенд и методику для проведения исследований подшипников шарнирных соединений на трение и износ в условиях реверсивного, вращательного и прерывистого вращательного движения при статических и динамических нагрузках и провести лабораторные исследования.

4 Создать программы для ЭВМ и оптимизировать конструкцию и геометрические параметры шарнирных соединений лесных манипуляторов.

5 Апробировать в производственных условиях результаты теоретических и экспериментальных исследований, дать их экономическое обоснование и предложить рекомендации по повышению износостойкости шарнирных соединений лесных манипуляторов.

Второй раздел посвящен теоретическим предпосылкам поставленных задач и методам исследований.

Для того, что бы адекватно судить о работе шарнирных соединений лесных манипуляторов, был проведен их анализ, с целью определения нагрузочно -скоростных режимов и расхода смазки.

На рабочий орган (рисунок 1)действуют следующие силы и моменты: (5.,, (5У и <32 - составляющие пространственного усилия <3 взаимодействия рабочего органа с деревом; Оп - сила тяжести рабочего органа; Ргц - реакция от гидроцилиндра привода

г ,,.и

штоке

рабочего органа в плоскости «уАх»; Р

Р"ч - составляющие усилия на

гидроцилиндра; М~'А, Му4 и М~4 - моменты от боковых сил, действующих на шарнир «А»; (3 - угол наклона оси гидроцилиндра подвески к горизонтали; а, у и 5 - углы между осями Рисунок 1 - Компоновочно - «у»> «х» и «2> и вектором кинематическая схема шарнирного пространственного усилия <3 соответственно, соединения «рукоять - рабочий орган» Для определения реакций составлены шесть

уравнений равновесия(1), из которых, после преобразований, определены максимальная нагрузка (кН) (2), и удельное

давление во втулке Р (МПа) (3).

1г = *УА+Р/ч -Сл-£у=0

+£>Л =о £2=-Д5 + ег= о

М>д=-д:ха = 0 М;=-0гха' = 0

М'А=Ругч хв + ^хв'-О.хс-е„ха + е,ха' = 0

О)

^тах 1

\2

К+М1

2 в*

(2)

(3)

0,2х г х / х 1000

Непосредственно для шарниров лесных манипуляторов были определены угловая скорость скольжения ш (мин"') (4), линейная скорость скольжения V (м/с) (5) и расход пластичной смазки 7(см3/ч) (6).

Дф х д х сон

180 х 60 х 2л х £) х Д5 7

в

V = сох г (5)

Т = ЯГХ£/х/х-~- (6)

Расчеты показали, что величины нагрузок шарниров лесных манипуляторов находятся в пределах 10,177...39,8 кН, удельных давлений - 9,37...32,8 МПа, угловой скорости - 0,051...0,52 мин'1, линейной скорости - 0,00128...0,0184 м/с, расхода смазки - 0,0028...0,148 см3/ч, следовательно, рассматриваемые узлы трения можно отнести к тяжелонагруженым с малыми скоростями скольжения, в которых устойчивый масляный гидроклин не обеспечивается.

Для обеспечения разделения трущихся поверхностей в качестве смазочного материала в шарнирах лесных манипуляторов предлагается использовать самосмазывающиеся антифрикционные пластики ВИЛАН - 9, ЭСТЕР АН - 29 и АМАН - 13, для исключения отрицательного влияния реверсивного трения была изменена конструкция шарнирного соединения, как это показано на рисунке 2, на которую получено решение о выдаче патента на полезную модель.

В предложенной конструкции шарнирного соединения (рисунок 2) реверсивное трение преобразуется в прерывистое вращательное посредством механизмов блокировки, состоящих из пружинных полушайб 4, и храповых зубьев на торцах втулок 3. При одном направлении поворота блокируются внутренние механизмы, при обратном — наружные, в результате чего, трение происходит поочередно по внутренней и по наружной сторонам втулок 3 в одном направлении. Кроме предложенной конструкции, предназначенной для средненагруженных шарнирных соединений лесных манипуляторов (20...30 МПа), по тому же принципу разработаны два типа шарнирных соединения для менее нагруженных (менее 20 МПа) и высоконагруженных (более 30 МПа).

Рисунок 2 - Шарнирное соединение: 1 - охватывающая проушина, 2 - охватываемая проушина, 3 - антифрикционные втулки, 4-пружинные полушайбы с правым и левым направлением образующей цилиндрической спирали, 5 - распорная втулка, 6 -втулка, 7 - вал.

' -юстного расчета пластиковой втулки, в которой

определяются допускаемые напряжения, с использованием метода взвешенных невязок, который заключается в численном решении дифференциальных уравнений посредством аппроксимации базисных функций. В качестве краевых условий аппроксимации определяются неизвестные перемещения и и V по направлениям х и у, т.е.<рг = (и;у).

Деформации, а следовательно и напряжения могут быть выражены через эти перемещения, а именно: деформации записываются в виде выражения (7). После преобразований, согласно методу взвешенных невязок уравнения равновесия в напряжениях имеем выражение (8), где д = £>^ср. Используя формулу Грина и аппроксимацию по Галеркину приходим к симметричной матрице. Таким образом,

ху

йи !х

¿V

4у

йи ^сЬ с1у сЬс

= £хср

(7)

¿{Ос йу

+ {(^ст, + пуач - )]У( хс1Г = О

сЬс с1у

■ + Y

г„

>/.2=0

(8)

по предложенной методике можно определить допускаемые напряжения на втулку из неметаллического материала любого узла трения скольжения.

Расчеты показали, что допускаемые напряжения для шарниров лесных манипуляторов с рассматриваемыми пластиками составляют 62,1...98 МПа.

Разработана методика определения геометрических параметров, фактических напряжений, несущей способности, температурных режимов, величин зазора, величин изнашивания и рабочего ресурса шарниров с неметаллическими антифрикционными материалами с учетом двух рабочих зон и прерывистого вращательного движения с программным обеспечением этой методики.

Толщина стенки втулки определяется по формуле (9), где К - коэффициент, учитывающий две зоны тпения и допуск на нарезку храповых зубьев. РШ (О-фхК

045 04 0.35 03 0 25 02 015 0 1

л 1 ! X ,

! т» ^ _ .1... \ 1 -V ~ | -

!

8='

(9)

После определения полуугла контакта, величина максимального давления в центре дуги контакта Рт определяется (10), среднее давление на контакт - (11).

Я , 1

р = 5500х

-¡хк,

х(т—- + 0,35) (10)

Р.МПа

Р =

5000хЛ

(И)

20

-ВИЛАН-9,-

25 30

-ЭСТЕРАН-29, —

35

-АМАН-13.

Ыг^х 2

Полученные результаты

„ , представлены на рисунке 3, из которого

Рисунок 3 - зависимость среднего ВИДН01 что с увеЛичениеМ угла контакта, давления на контает от угла контакта. давление на контакт уменьШается. Это

объясняется тем, что достигается более равномерное и по большему участку распределение нагрузки.

Предельно допустимые нагрузки на подшипник, не должны вызывать остаточных деформаций. То есть, для нормальной работы узла трения, должно

Б

Е

У

/

выполняться неравенство Рср^Р0]- Критическая нагрузка [Р0], которую может выдержать, не разрушаясь, рассматриваемый узел трения определяется:

Ш

-—— --^х (sin <pQ + sin {<ря -<pQ)) + A2x (sm <pQ - sm^ - pQ )) +

2x к x к

(12)

+(а][ + а2) х (со^ - + <ря х втОрд - - сов^) --2х а^ х х эт^

Если условие выполняется, значит по условиям прочности, жесткости и пластичности неметаллический антифрикционный материал можно применять в рассматриваемом шарнире. Было установлено, что с увеличением угла контакта величина критической нагрузки возрастает, что подтверждается и рисунком 3.

Рабочая температура не должна быть достаточно близкой к температуре плавления рассматриваемых материалов. Температура определяется в зависимости от фактора РУ, на внутренней поверхности втулки 1р) (13), на наружной 1р2- (14), средняя температура Хр - (15) где ¡Зп- коэффициент разделения потоков тепла; X -коэффициент теплопроводности; к - коэффициент, учитывающий прерывистый цикл работы; 1], - коэффициент теплообмена.

t i Pl

= kxB xa xdx

t - =

г 1 , 1

-Xln-

2Л к

10J

О

r¡xD

-)хЮ +/

1

О

Р 2

кхВ xa xD ^п ^п

rjxd.

+ tn

t ,+t -2

(13)

(14)

(15)

Полученные расчетные значения рабочей температуры представлены на рисунке 4, из которого видно, что расчетные значения рабочей температуры не превышают температуры плавления пластиков, которая составляет 170...250°С.

Величина зазора находится:

^_40хРх£_ (16) £ х х / х (2ДЛ) При расчете наибольшего сборочного зазора учитываются компенсации: температурная на расширение втулки, за счет вязкоупругих свойств, на влагопоглощение, а так же тепловое расширение вала и коэффициент линейного расширения. Основное влияние на величину зазора оказывают удельное давление (рисунок 5) и угол контакта. Установлено, что чем больше угол контакта и удельное давление, тем меньше

I 25 -ВИЛАН-9,-

35 4 -ЭСТЕРАН-29,-

45 5 -AMAH-13

Рисунок 4 - Зависимость температуры трения от фактора PV.

д,

05

25 30 -ЭСТЕРАН-29, -

Рисунок 5 - Зависимость радиального зазора от удельного давления.

рекомендуемые величины радиального зазора для шарниров с пластиковыми втулками.

Расчет изнашивания ставит своей целью определение количества моточасов работы принятого шарнирного соединения до достижения предельного состояния по износу. Он проводится поочередно для внутренней и наружной поверхностей антифрикционной втулки. Ресурс р, мпа шарнирного соединения можно оценить по степени износа поверхности втулки, которая определяется по формуле (17). В ней учитываются коэффициент трения, упругие свойства материала,

'01

®т

т+1

(17)

м-1

хб.

изнашивания, безразмерная величины интенсивности величина взаимодействия трущихся тел, величина зазора, геометрические параметры, нагрузка на единицу длинны узла трения.

Результаты теоретических исследований показали, что рабочий ресурс различных шарнирах существенно отличается. Причем, отличие проявляется не только в разрезе классов машин и типов манипуляторов, но и в различных шарнирах одного манипулятора. Из этого следует, что, для шарниров лесных манипуляторов не найдено оптимальное соотношение геометрических параметров.

Представленные теоретические выкладки нуждаются в экспериментальном подтверждении и апробации в производственных условиях..

В третьем разделе обосновывается оборудование и методика для проведения экспериментальных исследований.

Целью экспериментальных исследований является определение работоспособности сомосмазывающихся пластиков в качестве антифрикционного материала в шарнирах лесных манипуляторов. Основные задачи экспериментальных исследований включают в себя: изучение влияния на работу подшипников скольжения с пластиковыми втулками скорости скольжения, величины нагрузки, статического и динамического нагружения; определение коэффициента трения; определение величины линейного изнашивания втулок и сопрягаемых с ними валов; выяснение влияния постоянных и переменных нагрузок на работу узла трения; обоснование заключения о работоспособности подшипников скольжения с антифрикционными пластиками в шарнирных соединениях лесных манипуляторов.

Для выполнения поставленных задач экспериментальных исследований был сконструирован лабораторный стенд, схема которого представлена на рисунке 6, который позволяет: создавать статическую и динамическую нагрузки; изменять

частоту пульсации динамической нагрузки; изменять и измерять величину нагрузки и скорость вращения без остановки машины; получать установившееся вращательное, прерывистое вращательное и реверсивное движение исследуемых узлов трения: измерять момент тления исследуемого подшипника скольжения.

Рисунок 6 - Схема стенда для исследования подшипников скольжения на трение и износ: 1 - станина, 2 -гидроцилиндр нагружения, 3 - приводной гидроцилиндр, 4 - боковые стойки, 5 -обоймы нагружающих подшипников ' скольжения, 6 - боковые шестерни, 7 -нагружающие подшипники качения, 8 -обоймы подшипников скольжения, 9 -исследуемые втулки, 10 - цапфы, 11 -центральные стойки, 12 - центральная шестерня, 13 - направляющая рейки, 14 -рейка, 15 - вторичные валы, 16 -подшипники качения боковых стоек, 17 -подшипники качения центральных стоек, 18 - первичный вал, 19 - ведущая шестерня.

Методика экспериментальных

исследований включает в себя: определение параметров модельного узла для стендовых испытаний; определение количества повторностей опытов; порядок и режимы проведения исследований; подготовительные операции; приработку подшипника; проведение исследований при реверсивном и вращательном движении, при статических и динамических нагрузках, при этом определяется линейный износ, момент и температура трения в зависимости от нагрузки и скорости скольжения; определение коэффициента трения; порядок получения экспериментальных данных; план обработки полученных данных; проведение регрессионного анализа; табулирование и графическая интерпретация полученных результатов.

В четвертом разделе проведен анализ полученных результатов исследований, выполнена их графическая интерпретация, сделаны выводы, сформулированы рекомендации.

Линейный износ пластиковых втулок определялся при статическом и динамическом нагружении. Результаты иллюстрируются рисунками 7 и 8, из которых видно, что при увеличении скорости скольжения и удельного давления износ уменьшается, причем наибольшее влияние оказывает скорость скольжения. Это происходит вследствие того, что при более экстремальных режимах работы узла трения, связующее пластика размягчается, что дает возможность участвовать в процессе трения большему количеству частиц антифрикционного материала, в результате чего уменьшается коэффициент трения, и линейный износ.

12

ДО, мм

АБ, мм

V, м/с

0065 0 075 0 085 0 095 0 105 0115 0 125 0 135

—♦— , -*-АМАН-13,

—•— , -•-ЭСГЕРАН-29,

—■— , —■—ВИЛАН-9

Р, МПа

55 65 75 -АМАН-13, -ЭСГЕРАН-29, -ВИЛАН-9

Рисунок 7 - Линейный износ пластиковых Рисунок 8 - Линейный износ пластиковых втулок в зависимости от скорости втулок в зависимости от удельного

скольжения при Р=7 МПа, «-» - давления при У=0,11 м/с, «-» -

статическое нагружение, «-------------» - статическое нагружение, «-------------»-

динамическое нагружение. динамическое нагружение.

При исследовании влияния статических нагрузок на износостойкость пластиковых втулок определялся коэффициент трения и на его основе был проведен регрессионный анализ с применением полнофакторного эксперимента. Исследования каждого пластика описывались математической моделью первого порядка. Однородности дисперсий параллельных опытов рассчитаны по критерию Кохрена. Графическое изображение функций отклика для пластиков ЭСТЕРАН-29, ВИЛАН-9 и АМАН-13 представлены, соответственно, на рисунках 9, 10 и 11.

I 75 Р, МПа

Р, МПа

005

Рисунок 9 - Поверхность отклика пары трения сталь 40Х - ЭСТЕРАН-29, при А =0,35 мм.

Рисунок 10 - Поверхность отклика пары трения сталь 40Х - ВИЛАН-9, при Д =0,35 мм.

005

V, м/с

012

0.11

Рисунок 11 - Поверхность отклика пары трения сталь-40Х - АМАН-13, при Д=0,35 мм.

на рисунке 12, из которого видно, что с увеличением удельной нагрузки и скорости скольжения коэффициент трения уменьшается, что не противоречит уже полученным результатам. Учитывая коэффициент динамичности для шарниров с пластиковыми втулками, был сделан вывод, что их коэффициент трения значительно ниже, коэффициента трения «традиционных» материалов, что говорит в пользу применения пластиков в шарнирах лесных манипуляторов.

В процессе исследований фиксировалась температура вблизи поверхности трения. Полученные результаты иллюстрируются рисунком 13, из которого видно, что диапазон рабочих температур 37...63°С, причем, при динамическом нагружении, температура трения несколько выше, чем при статическом.

На основе проведенного анализа были сделаны следующие выводы. При увеличении нагрузки и скорости скольжения коэффициент трения понижается. Наряду с линейными эффектами значимы и эффекты взаимодействия. Наибольшее влияние оказывает взаимодействие скорости

скольжения и нагрузки. Кроме того, наименьший коэффициент трения у Виллана-9, а наибольший у АМАНа-13. Но выбор пластика для конкретного шарнира лесных манипуляторов должно обуславливаться их прочностными характеристиками (раздел 2).

Степень влияния динамических нагрузок на коэффициент трения отображена г

0 02

Р, МПа

05

1

1 5

2 25 3 —♦—АМАН-13, У="0,08 м/с, —•—АМАН-13, У=0,13 м/с, —А-ЭСТЕРАН-29,У=0,08 м/с; -*-ЭСТЕРАН-29, У=0,13 м/ -Ж-ВИЛАН-9, У=0,08 м/с;

-ВИЛАН-9, У«0,13 м/с

Рисунок 12 - Зависимость коэффициента трения от удельного давления при динамическом нагружении.

Эти значения значительно ниже максимальной рекомендуемой температуры плавления пластиков (170.. ,250°С).

На основе полученных экспериментальных данных был определен рабочий ресурс узлов трения с рассматриваемыми пластиками. Полученные результаты представлены на рисунке 14, из которого видно, что с уменьшением коэффициента трения рабочий ресурс увеличивается и находится, для рассматриваемых узлов трения в пределах 6200... 15400 моточасов.

14

65 60 55 50 45 40 35

! 1 1

1 | 1 J

-- — 1 —в*" - ^-Иу • ^-•"J^tf-Ti

"JШ* 1 Z-n 1. , 4 L-

О 10

» •к 1

N 1 Л \ '

1 /2 ■

-s

Р, МПа

0.5 1 15

2.5

3.5

0 06

—*-ВИЛАН-9,У=0,!3 м/с,

—•-ЭСТЕРАН-29. V=0,I3 м/с,

—♦— ВИЛАН-9,\Н),08 м/с. —Ж—AMAH-I3, V=0,13 м/с; —Ж— AMAH-I3, V=0,08 м/с; —ЭСТЕРАН-29, V=0,08 м/с.

004

Рисунок 13 - Зависимость температуры трения от удельного давления и скорости скольжения при динамическом нагружении.

Экспериментальные исследования позволяют привести следующие утверждения. Линейный износ пластиков значительно ниже износа «традиционных» антифрикционных материалов, причем при реверсивном

0 02

15

17

N,тыс моточас

1,2- АМАН-13; 3,4 - ЭСТЕРАН-29; 5, б -ВИЛАН-9.

Рисунок 14 - Рабочий ресурс узлов трения с рассматриваемыми пластиками:

«-------» - теоретические, «-» -

экспериментальные результаты.

трении (и увеличении частоты реверсирования) величина износа пластиков выше, чем при одностороннем. Это объясняется тем, что мономолекулы пластиков при знакопеременном движении постоянно перестраиваются, ослабляются межмолекулярные связи, в результате чего проявляется повышенный износ. Изнашивается, в основном, пластиковая втулка, износ стального вала имеет минимальные значения. Максимальные значения коэффициента трения исследуемых пластиков (0,1155) намного ниже значений коэффициента трения «традиционных» материалов (0,72). С увеличением нагрузки и скорости скольжения как при статическом, так и при динамическом нагружении, коэффициент трения уменьшается, а температура трения увеличивается. Это объясняется тем, что при более экстремальных режимах работы, происходит размягчение связующего, что облегчает доступ в зону трения большего количества частиц антифрикционного наполнителя, в результате чего понижается коэффициент трения.

Было выяснено, что рабочий ресурс различных шарниров одной машины или одного манипулятора существенно отличается. На основе анализа проведенных теоретических и экспериментальных исследований был сделан вывод, что для достижения уровня рабочего ресурса рассматриваемых узлов трения = 13000 моточасов наиболее предпочтительно соотношение / = 3,5...4г, где 1, мм - длина подшипника; г, мм - радиус вала. Однако, при расчете шарнирных соединений

7

9

II

необходимо учитывать несущую способность узла трения с данным антифрикционным пластиком, а именно величину критической (предельной) нагрузки которую может выдерживать, с сохранением полной работоспособности, пластиковый материал при определенных геометрических параметрах.

Пятый раздел посвящен практической апробации и анализу экономической эффективности предложенных шарнирных соединений лесных манипуляторов.

С целью проведения практических испытаний предложенных материалов и конструкций шарниров, были изготовлены опытные образцы шарнирных соединений с пластиковыми втулками. Эти втулки были установлены в шарнирах манипуляторов на Майкопском машиностроительном заводе, в Воронцовском и Бутурлиновском лесхозах. Они проработали от 1000 до 3000 моточасов. Испытания показали, что износ трущихся деталей предлагаемых узлов трения в 2,5...3,5 раз ниже, чем у шарниров, применяющихся в настоящее время и работавших в аналогичных условиях. Кроме того, нарушение цилиндричности валов и втулок, наблюдавшееся у «традиционных» шарниров, в данном случае отсутствует. Приведенные результаты подтверждаются актами об апробации с предприятий.

Исключение реверсивности трения и применение пластиков в шарнирных соединениях лесных манипуляторов позволило повысить рабочий ресурс этих узлов трения, данные изменения были рассмотрены с точки зрения экономических показателей. Расчет экономической эффективности проведен последовательно, сначала для базового варианта манипулятора МЛГ - 19, затем для нового варианта машины по стандартной методике. Внедрение предложенного шарнирного соединения позволит получить годовой экономический эффект 9320 руб. (в ценах 2002 г.), при этом срок окупаемости составит 1,8 года.

Основные выводы и рекомендации

1. Установлено, что, шарнирные соединения лесопромышленных манипуляторов имеют низкий срок наработки до отказа (до 3000 моточасов), из - за несовершенного подбора смазочных материалов и реверсивного характера трения.

2. На основе результатов силового анализа, в котором предмет труда рассматривается как дерево, имеющее пространственное положение, и, соответственно, инерционные силы, можно получить уточненные теоретические данные о величинах нагрузок, удельных давлений и скоростей скольжений в шарнирах лесных манипуляторов, что является базой для дальнейшего анализа и исследований рассматриваемых узлов трения.

3. Анализ работы, эксплуатационных характеристик и нагрузочно -скоростных режимов показал, что пластичная смазка не может обеспечить разделения трущихся поверхностей устойчивым гидроклином, а реверсивное трение приводит к интенсификации отрицательного эффекта реверса и изнашиванию трущихся деталей, причем, не по всей рабочей поверхности, а по определенному сегменту, что приводит к повышенному износу и разрушению шарнирного соединения.

4. Разработаны конструкции шарнирных соединений, исключающие влияние отрицательного эффекта реверса и обеспечивающие равномерное

изнашивание деталей по всему зеркалу последних, а в качестве антифрикционных материалов предложены самосмазывающиеся пластики типа АМАН с использованием которых упраздняются масляные каналы и необходимость периодической подачи смазки, исчезают такие явления как задиры, заедания и проявление очагов микросваривания, что приводит к снижению себестоимости и повышению рабочего ресурса шарниров лесных манипуляторов.

5. Разработана методика прочностного расчета антифрикционных втулок из неметаллических материалов, позволяющая судить о возможности применения того или иного материала для конкретных нагрузочно - скоростных режимов, при использовании которой, установлено, что удельные давления в шарнирах с антифрикционными пластиками на 25...65% меньше, чем удельные давления с Бр. 05Ц5С5 и с этой точки зрения обеспечивается достаточный запас прочности пластиков для применения их в шарнирах лесных манипуляторов.

6.' Разработана математическая модель позволяющая определять рабочий ресурс шарнирного соединения с двумя зонами трения, включающая в себя

^ определение геометрических параметров, фактических величин напряжений, несущей способности, температурного режима, величины зазора и величины изнашивания и на ее основе пакет программ, позволяющий автоматизировать расчет шарнирного соединения на стадии разработки и проектирования.

7. Разработан стенд и методика для исследования подшипников скольжения на трение и износ, которые рекомендуется применять при конструктивно - технологическом совершенствовании подшипников скольжения.

8. Проведенные экспериментальные исследования пластиков типа АМАН , на трение и износ показали: линейный износ пластиковых втулок на порядок

меньше, чем у антифрикционных бронз; при реверсивном трении износ втулок в 2...3 раза выше, чем при одностороннем; при статическом нагружении износ ^ пластиковых втулок на 30...70 % ниже, чем при динамическом; с увеличением нагрузки и скорости скольжения как при статическом, так и при динамическом нагружении коэффициент трения понижается; с увеличением величины зазора коэффициент трения увеличивается; температура вблизи поверхности трения не превышает максимальной рабочей температуры антифрикционных пластиков.

9. Установлено, что при изменении конструкции шарнирных соединений и применении в качестве антифрикционных материалов пластиков ЭСТЕР АН - 29 и АМАН - 13 можно увеличить износостойкость шарнирных соединений лесных манипуляторов в 3...5 раз, т.е. их рабочий ресурс будет составлять 9000...15000 моточасов.

10. Было сделано заключение о полной работоспособности предложенной конструкции шарнирного соединения и рассматриваемых пластиков как антифрикционных материалов, в результате чего существенно увеличивается рабочий ресурс рассматриваемых узлов трения. Данные изменения рекомендуется использовать как в лесной промышленности, так и в тех отраслях, где используются машины манипуляторного типа.

11. Результаты производственных испытаний показали, что износ трущихся деталей предлагаемых узлов трения в 2,5...3,5 раза ниже, чем у шарнирных соединений, применяющихся в настоящее время и работавших в аналогичных

условиях, причем нарушение цилиндричности трущихся деталей, наблюдавшееся у «традиционных» шарнирных соединений, в данном случае отсутствует.

12. Внедрение разработанного шарнирного соединения позволяет получить годовой экономический эффект 9320 руб. (в ценах 2002 г.), при этом срок окупаемости составит 1,8 года.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Пошарников Ф.В. Алгоритм и пакет программ для ПК расчета рабочего ресурса подшипников скольжения с антифрикционными пластиками / Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. // Воронеж, гос. лесотехн. акад. Деп. в ВИНИТИ. Воронеж, 2002. - 50 с. № 1927 - В2002.

2. Пошарников Ф.В. Методика экспериментальных исследований подшипников скольжения с реверсивным и нереверсивным движением / Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. // Воронеж, гос. лесотехн. акад. Деп. в ВИНИТИ. Воронеж, 2002. - 41 с. № 1926 - В2002.

3. Пошарников Ф.В. Преобразование реверсивного трения в прерывистое вращательное. / Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. // Воронеж ЦНТИ. Информ. листок № 79 - 106 - 03, 2003. - 2 с.

4. Пошарников Ф.В. Результаты экспериментальных исследований подшипников скольжения с самосмазывающимися антифрикционными пластиками / Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. // Воронеж, гос. лесотехн. акад. Деп. в ВИНИТИ. Воронеж, 2002. - 34 с. № 443 - В2003.

5. Пошарников Ф.В. Самосмазывающиеся пластики в шарнирных соединениях / Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. // Воронеж ЦНТИ. Информ. листок № 79 - 107 - 03, 2003 - 2 с.

6. Серебрянский А.И. Влияние статических нагрузок на износостойкость пластиков типа АМАН // Воронеж, гос. лесотехн. акад. Деп. в ВИНИТИ. Воронеж, 2002. - 34 с. № 975 - В2002.

7. Серебрянский А.И. Методика и результаты исследований температуры трения шарнирных соединений манипуляторов лесных машин // Повышение эффективности лесозаготовок малолесных районов России: межвуз. сб. научн. тр. Воронеж, 2002. - с. 202 - 208. ~ " "

8. Серебрянский А.И. Применение антифрикционных пластиков в тяжелонагруженных подшипниках скольжения II Лес и молодежь ВГЛТА - 2000 г. Сб. научн. тр. по матер, юбилейной научн. конференции молодых ученых посвященные 70 - летаю образования Воронежской государственной лесотехнической академии. Том 1. Воронеж, 2000. - с. 207 - 210.

9. Серебрянский А.И. Методика определения величин удельных давлений в шарнирах манипуляторов с неметаллическими антифрикционными материалами / Серебрянский А.И., Гурьев Ю.Т. // Теория и практика машиностроительного оборудования: межвуз. сб. научн. тр. Выпуск 9. Воронеж, 2001 - с. 111-116.

10. Серебрянский А.И. Техническое и теоретическое обеспечение экспериментальных исследований на трение и износ подшипников скольжения /

Серебрянскяй А.И., Пошарников Ф.В. // Воронеж, гос. лесотехн. акад. Деп. в ВИНИТИ. Воронеж, 2003. - 41 с. № 444 - В2003.

11. Серебрянский А.И. Выбор конструкционных и смазочного материалов для узлов трения лесных манипуляторов / Серебрянский А.И., Смогунов Н.С. // Состояние и перспективы развития механизации лесного хозяйства и лесохозяйственного машиностроения в условиях рыночных отношений: материалы н-практ. конф. - Пушкино, 2000. - с. 79 - 94.

12. Серебрянский А.И. О целесообразности изменения смазочного материала в шарнирных соединениях лесных манипуляторов / Серебрянский А.И., Смогунов Н.С. // Повышение технического уровня машин лесного комплекса: материалы Всероссийской н-практ. конф. - Воронеж, 1999. - с. 83 - 85.

13. Серебрянский А.И. Регрессионный анализ статических нагрузок, действующих на подшипник скольжения с антифрикционным пластиком ЭСТЕР АН -29 / Серебрянский А.И., Смогунов Н.С. // Теория и практика машиностроительного оборудования: межвуз. сб. научн. тр. Выпуск 6. Воронеж, 2000. - с. 62 - 68.

14. Серебрянский А.И. Результаты экспериментальных исследований температуры трения в шарнирах манипуляторов с антифрикционными пластиками типа АМАН / Серебрянский А.И., Смогунов Н.С. // Теория и практика машиностроительного оборудования: межвуз. сб. научн. тр. Выпуск 9. Воронеж, 2001 -с. 102-106.

15. Смогунов'Н.С. Лабораторный стенд для исследования подшипников скольжения I Смогунов Н.С., Милых Н.И., Серебрянский А.И. // Теория и практика машиностроительного оборудования: тез. докл. Четвертой региональной межвуз. конф. Выпуск 4. Воронеж, 1999. - с. 206 - 211.

16. Смогунов Н.С. Влияние характера движения на долговечность шарниров ' лесных манипуляторов / Смогунов Н.С., Серебрянский А.И. // Лесное хозяйство

Поволжья: межвуз. сб. научн. работ. Выпуск 4. Саратов, 2000 - с. 206 -211.

17. Смогунов Н.С. Влияние характера трения на износостойкость шарнирных соединений универсальных гидроманипуляторов / Смогунов Н.С., Серебрянский А.И. // Воронеж, гос. лесотехн. акад. Деп. в ВИНИТИ. Воронеж, 1999. -Юс. № 1417-И99.

18. Смогунов Н.С. Повышение износостойкости узлов трения манипуляторного технологического оборудования лесных машин / Смогунов Н.С., Серебрянский А.И. // Научно - технические проблемы в развитии ресурсосберегающих технологий и оборудования лесного комплекса: матер, н-практ. конф. - Воронеж, 1998. - с. 227 - 229.

19. Смогунов Н.С. Установка для исследования шарниров манипуляторов. В кн.: Рациональное использование ресурсного потенциала в агропромышленном комплексе / Смогунов Н.С., Серебрянский А.И. // Тез. докл. Всероссийской н- техн. конф. Воронеж, - 1998.-с. 41.

20. Смогунов Н.С. К вопросу о видах изнашивания шарнирных соединений лесных машин / Смогунов Н.С., Серебрянский А.И., Грачев А.Ю. // Рациональное использование лесных ресурсов: материалы международной н-практ. конф. Йошкар -Ола, 1999.-с. 227-228.

2 17 2 3 6

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, просим направлять по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева 8, Воронежская государственная лесотехническая академия. .

Ученому секретарю диссертационного совета Телефон: 53-72-40, Факс: (8-0732) 53 - 72 - 40

СЕРЕБРЯНСКИЙ Алексей Иванович

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ШАРНИРОВ ЛЕСНЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ НА ОСНОВЕ ЗАМЕНЫ РЕВЕРСИВНОГО ТРЕНИЯ

ВРАЩАТЕЛЬНЫМ

Автореферат а

диссертации на соискание ученой степени *

кандидата технических наук

(

!

Подписано к печати 14 октября 2003 г. (,

Объем - Усл.п.л. 1 Тираж 120 экз. *

Типография Воронежской государственной лесотехнической академии РИО ВГЛТА. УОП ВГЛТА. 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Характеристика лесных манипуляторов.

1.2 Анализ конструкций шарниров лесных манипуляторов.

1.3 Состояние научных исследований в области повышения износостойкости тяжелонагруженных подшипников скольжения.

1.4 Выводы.

1.5 Цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕИЯ ПЛАСТИКОВ

И ЗАМЕНЫ РЕВЕРСИВНОГО ТРЕНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНЫМ.

2.1 Силовой анализ работы шарниров.

2.2 Обоснование выбора антифрикционного материала и изменения конструкции шарниров.

2.3 Методика прочностного расчета пластиковой втулки.

2.4 Теоретическое исследование прерывистого вращательного процесса трения шарниров с пластиковыми втулками.

2.5 Выводы.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Описание оборудования для проведения исследований.

3.2 Определение параметров модельного узла для стендовых испытаний.

3.3 Режимы и порядок проведения экспериментальных исследований.

3.4 Выводы.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Линейный износ деталей шарниров.

4.2 Влияние статических нагрузок на износостойкость пластиковых втулок.

4.3 Влияние динамических нагрузок на износостойкость пластиковых втулок.

4.4 Определение степени влияния температуры трения.

4.5 Определение рабочего ресурса шарниров с пластиками.

4.6 Обоснование геометрических параметров шарнирных соединений.

4.7 Анализ полученных результатов экспериментальных исследований.

4.8 Выводы.

5 АПРОБАЦИЯ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

РАЗРАБОТАННЫХ ШАРНИРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

5.1 Апробация разработанных шарнирных соединений.

5.2 Расчет экономической эффективности разработанных шарнирных соединений.

5.3 Выводы.

Актуальность темы. Лесозаготовительный процесс в России характеризуется разнообразием природных условий и сырьевой базы. Поэтому, системой машин для комплексной механизации лесозаготовительного производства предусмотрено более 80 наименований агрегатных машин, оборудованных манипуляторами разной конструкции.

Высокий технический уровень манипулятора - это высокая надежность и производительность, сохранение подроста ценных древесных пород, удобства в работе оператора и снижение травматизма.

Наиболее слабым звеном в конструкции манипуляторов являются шарнирные соединения, износ которых в значительной мере определяет ресурс и предельное состояние технологического оборудования. Значительные удельные нагрузки и реверсивный характер трения в шарнирных соединениях приводит к выдавливанию смазки из зоны трения, из - за чего происходит увеличение износа и нарушение кинематической точности сопряжения. Это вызывает дополнительные нагрузки, i удары, вибрации и, таким образом, становятся причиной разрушения как самих шарнирных соединений, так и деталей технологического оборудования. Нарушение конструктивно — технологических параметров и, как следствие, интенсификация эксплуатационных факторов нагружения приводят к тому, что при наработке до 3000 моточасов шарнирные соединения лесопромышленных манипуляторов выходят из строя, в то время, как рабочий ресурс металлоконструкций лесопромышленных манипуляторов составляет 8000. 10000 моточасов.

Поэтому, тема повышения износостойкости шарнирных соединений манипуляторного технологического оборудования лесных машин является весьма актуальной.

Цель работы - Повышение износостойкости деталей шарнирных соединений лесных манипуляторов на основе совершенствования их конструкции в направлении исключения отрицательного эффекта реверса и применения пластиковых антифрикционных материалов.

Объекты исследований - шарнирные соединения лесных манипуляторов.

Предмет исследований — выявление закономерностей процесса трения и изнашивания шарнирных соединений лесных манипуляторов с самосмазывающимися антифрикционными пластиками в условиях реверсивного и вращательного движения, при статических и динамических нагрузках.

Методы исследований. Теоретические исследования базировались на методах дифференциального и интегрального исчисления, математического анализа и прикладной механики, в экспериментальных исследованиях нашли применение методы полнофакторного планирования эксперимента, регрессионного анализа; теория вероятностей и математическая статистика. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с ГОСТами и частными методиками. Все вычисления и обработка экспериментальных данных проводились на персональном компьютере с использованием программ Microsoft Excel / 97, Mothcad 2000, Visual — Bas и STATGRAPAPHICS plus v.

Научная новизна. Получены аналитические зависимости, позволяющие определять нагрузочно — скоростные режимы работы реальных шарнирных соединений лесных манипуляторов с учетом пространственного положения сил и сил инерции. Впервые исследованы условия работы, нагрузочные и эксплуатационные характеристики втулок из самосмазывающихся антифрикционных пластиков при высоких нагрузках и малых скоростях скольжения, характерных для шарниров лесных манипуляторов. Впервые предложена методика определения максимальных давлений в шарнирных соединениях с неметаллическими антифрикционными материалами на основе метода взвешенных невязок. Разработаны математические модели, описывающие рабочий процесс шарниров лесных манипуляторов, отличающиеся тем, что эксплуатационные и рабочие характеристики определялись для узлов трения с двумя зонами трения, при прерывистом вращательном движении и предложено их программное обеспечение. Предложены усовершенствованные шарнирные соединения манипуляторов, в которых реверсивное движение преобразуется в прерывистое вращательное. Разработан стенд для исследования подшипников скольжения на трение и износ как при реверсивном, так и при вращательном движении и методика проведения исследований с использованием теории подобия. Впервые рассмотрено соотношение рабочего ресурса различных шарнирных соединений одного конкретного манипулятора (типа манипуляторов) и выведены оптимальные зависимости соотношения геометрических параметров конструктивных составляющих шарниров.

На защиту выносятся следующие положения:

- методика определения нагрузочно - скоростных режимов шарнирных соединений лесных манипуляторов;

- способ исключения реверсивности трения и усовершенствованные шарнирные соединения лесных манипуляторов, в которых исключается отрицательное влияние реверсивного движения на износостойкость подшипников скольжения и вместо него вводится прерывистое вращательное движение, снижающее износ, а в качестве антифрикционного материала используются самосмазывающиеся пластики;

- математические модели, описывающие процесс вращательного движения в шарнирных соединениях лесных манипуляторов для узлов трения с двумя рабочими зонами и программное обеспечение для определения рабочих и эксплуатационных характеристик;

- конструкция лабораторного стенда и методика исследований на нем, позволяющие исследовать процесс трения и изнашивания подшипников шарниров лесных манипуляторов при реверсивном и вращательном движении, как при статических, так и при динамических нагрузках;

- обоснование геометрических параметров шарнирных соединений лесных манипуляторов.

Достоверность полученных результатов обеспеченна проведением системного анализа проблемы повышения рабочего ресурса шарнирных соединений лесных манипуляторов с применением метода взвешенных невязок, многофакторного планирования эксперимента, регрессионного анализа, теории вероятностей и математической статистики, математического и имитационного моделирования.

Практическая ценность. Полученные в диссертационной работе методики определения нагрузочно - скоростных режимов, влияния статических и динамических нагрузок на износостойкость деталей шарнирных соединений, определения удельных давлений в тяжелонагруженных подшипниках скольжения и методика полного расчета шарнирных соединений с неметаллическими антифрикционными материалами и двумя зонами трения дополняют теорию трения и износа подшипников скольжения как с металлическими, так и с неметаллическими антифрикционными материалами и позволяют осуществлять разработку и конструирование подшипников скольжения с неметаллическими антифрикционными материалами. Разработанная конструкция стенда для исследования подшипников скольжения на трение и износ в сравнимых условиях реверсивного и вращательного трения позволяет проводить исследования в широком диапазоне нагрузок и скоростей. С помощью этого стенда можно определять степень и возможность применения положений теории одностороннего трения к определению закономерностей реверсивного трения. Разработанная конструкция шарнирного соединения позволяет преобразовывать реверсивное трение в прерывистое вращательное, что исключает влияние отрицательного эффекта реверса и повышает износостойкость узла трения в 1,8.2,5 раза, в зависимости от типа и назначения подшипника скольжения.

Испытанные шарнирные соединения с антифрикционными пластиками ЭСТЕР АН - 29 и АМАН - 13 могут служить основой для серийного производства шарнирных соединений лесных манипуляторов с самосмазываюшимися антифрикционными неметаллическими материалами.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на научных конференциях: всероссийской научно - технической конференции (Воронеж — 1998); международной научно - практической конференции (Воронеж — 1998); всероссийской научно - практической конференции (Воронеж - 1999); международной научно - практической конференции (Пушкино - 1999); четвертой региональной межвузовской конференции (Воронеж - 1999); международной научно - практической конференции (Йошкар - Ола - 1999); международной конференции (Воронеж-2001) и ежегодных научных конференциях ВГЛТА.

Реализация работы. Результаты исследований отражены в отчете о научно — исследовательской работе «Совершенствование производственных процессов в лесном комплексе на основе ресурсосберегающих и экологически перспективных технологий и оборудования» УДК 630х3:658.2.016.4, номер госрегистрации №01.960.010812. Полученные результаты были использованы при проектировании и разработке лесопромышленных манипуляторов Майкопским машиностроительным заводом.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы составляет 213 страниц, из них 179 страниц основного текста и 34 страницы приложений. Работа включает 40 иллюстраций, 39 таблиц и 134 наименования используемых источников.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Установлено, что, шарнирные соединения лесопромышленных манипуляторов имеют низкий срок наработки до отказа (до 3000 моточасов), из — за несовершенного подбора смазочных материалов и реверсивного характера трения.

2. На основе результатов силового анализа, в котором предмет труда рассматривается как дерево, имеющее пространственное положение, и, соответственно, инерционные силы, можно получить уточненные теоретические данные о величинах нагрузок, удельных давлений и скоростей скольжений в шарнирах лесных манипуляторов, что является базой для дальнейшего анализа и исследований рассматриваемых узлов трения.

3. Анализ работы, эксплуатационных характеристик и нагрузочно — скоростных режимов показал, что пластичная смазка не может обеспечить разделения трущихся поверхностей устойчивым гидроклином, а реверсивное трение приводит к интенсификации отрицательного эффекта реверса и изнашиванию трущихся деталей, причем, не по всей рабочей поверхности, а по определенному сегменту, что приводит к повышенному износу и разрушению шарнирного соединения.

4. Разработаны конструкции шарнирных соединений, исключающие влияние отрицательного эффекта реверса и обеспечивающие равномерное изнашивание деталей по всему зеркалу последних, а в качестве антифрикционных материалов предложены самосмазывающиеся пластики типа АМАН с использованием которых упраздняются масляные каналы и необходимость периодической подачи смазки, исчезают такие явления как задиры, заедания и проявление очагов микросваривания, что приводит к снижению себестоимости и повышению рабочего ресурса шарниров лесных манипуляторов.

5. Разработана методика прочностного расчета антифрикционных втулок из неметаллических материалов, позволяющая судить о возможности применения того или иного материала для конкретных нагрузочно — скоростных режимов, при использовании которой, установлено, что удельные давления в шарнирах с антифрикционными пластиками на 25.65% меньше, чем удельные давления с Бр.

05Ц5С5 и с этой точки зрения обеспечивается достаточный запас прочности пластиков для применения их в шарнирах лесных манипуляторов.

6. Разработана математическая модель позволяющая определять рабочий ресурс шарнирного соединения с двумя зонами трения, включающая в себя определение геометрических параметров, фактических величин напряжений, несущей способности, температурного режима, величины зазора и величины изнашивания и на ее основе пакет программ, позволяющий автоматизировать расчет шарнирного соединения на стадии разработки и проектирования.

7. Разработан стенд и методика для исследования подшипников скольжения на трение и износ, которые рекомендуется применять при конструктивно - технологическом совершенствовании подшипников скольжения.

8. Проведеные экспериментальные исследования пластиков типа АМАН на трение и износ показали: линейный износ пластиковых втулок на порядок меньше, чем у антифрикционных бронз; при реверсивном трении износ втулок в 2.3 раза выше, чем при одностороннем; при статическом нагружении износ пластиковых втулок на 30.70 % ниже, чем при динамическом; с увеличением нагрузки и скорости скольжения как при статическом, так и при динамическом нагружении коэффициент трения понижается; с увеличением величины зазора коэффициент трения увеличивается; температура вблизи поверхности трения не превышает максимальной рабочей температуры антифрикционных пластиков.

9. Установлено, что при изменении конструкции шарнирных соединений и применении в качестве антифрикционных материалов пластиков ЭСТЕР АН — 29 и АМАН - 13 можно увеличить износостойкость шарнирных соединений лесных манипуляторов в 3.5 раз, т.е. их рабочий ресурс будет составлять 9000. 15000 моточасов.

10. Было сделано заключение о полной работоспособности предложенной конструкции шарнирного соединения и рассматриваемых пластиков как антифрикционных материалов, в результате чего существенно увеличивается рабочий ресурс рассматриваемых узлов трения. Данные изменения рекомендуется использовать как в лесной промышленности, так и в тех отраслях, где используются машины манипуляторного типа.

11. Результаты производственных испытаний показали, что износ трущихся деталей предлагаемых узлов трения в 2,5.3,5 раза ниже, чем у шарнирных

•с соединений, применяющихся в настоящее время и работавших в аналогичных условиях, причем нарушение цилиндричности трущихся деталей, наблюдавшееся у «традиционных» шарнирных соединений, в данном случае отсутствует.

12. Внедрение разработанного шарнирного соединения позволяет получить годовой экономический эффект 9320 руб. (в ценах 2002 г.), при этом срок окупаемости составит 1,8 года.

4i

1. А.С 1218216 СССР F16H19/04 Реечная передача. Литвинов А.Н. 2 с. ил.

2. А.С. 1656207 А1 СССР, F16C11/06, B60D1/100. Шарнирное соединение. Белыцюков С.В. — 2 е.; ил.

3. А.С. 1669714 А1 СССР, B25J17/00. Шарнир манипулятора. Кравченко

4. B.А. Лившиц А.А., Шишлянникова А.А., Альсенов Ж.К., Попенко А.В. 3 е.; ил.

5. А.С. 295914 СССР, F16c35/06 Подшипниковый узел. Беркович М.С., Городецкий М.И. 3 е.; ил.

6. А.С. 302514 СССР, F16cl7/08 Узел трения. Благовесный А.С. 3 е.; ил.

7. А.С. 347617 СССР G01ml3/04, G01n3/56 Устройство для испытания подшипников скольжения. Астфельд B.C., Демин Н.Г., Савинский Ю.Э. 3 с. ил.

8. А.С. 386305 СССР G01ml3/04 Устройство для измерения сил трения в подшипниках скольжения. Чичинадзе А.В., Браун Э.Д., Чикваидзе Л.М., Николаев

9. C.М., Абакумкин А.Г. 2 с. ил.

10. А.С. 439637 СССР F16cl7/02 Подшипниковый узел скольжения. Бардин В.П. 2 с. ил.

11. А.С. 446787 СССР G01ml3/04 Устройство для измерения момента трения подшипников качения. Соловьев В.Н., Крейнович Я.Р., Шмидт В.В., Варжапетян А.Г., Штейнбок Г.Л., Москаленко Е.А. 3 с. ил.

12. А.С. 452693 СССР F16c41/00, GO 1 ml3/04 Стенд для испытания подшипников букс железнодорожного подвижного состава. Гинзбург B.C., Акбашев Б.З., Пыхов Б.Н. ч с. ил.

13. А.С. 508599 СССР, F16C17/16, B23Q1/02 Опорныйузел для возвратно -поступательного движения. Шиманович М.А., Левшунов В.Т., Маринин Г.В. 3 с. ил.

14. А.С. 517826 СССР G01M13/04, F16C17/00 Стенд для испытания подшипников скольжения. Смогунов Н.С., Поляков Н.В., Гостищев В.А., Гайдаш А.И. 2 с. ил.

15. А.С. 561523 СССР, F16C33/08, F16C29/02, B61F15/02 Подшипник скольжения для буксы железнодорожного вагона. Джозеф Генри Хилл, Роберт

16. Эдвин Волмслей, Деррик Дуглас Паркер, Чарльз Вильям Стретфорд Презант, Джеральд Клиффорд Вильям Робинсон, Девид Фредерик Грин и Брайан Хейтер (Великобритания). Заявитель «Вандервелл Продактс Лимитед» (Великобритания). 4 с. ил.

17. А.С. 611128 СССР G01M13/04 Стенд для измерения момента трения в подшипниках качения. Минченн Н.Т., Скорынин Ю.В., Дубинец A.M., Удовичик П.А. 3 с. ил.

18. Александров В.А. Динамические нагрузки в лесосечных машинах. Л.: ЛГУ. 1984. 152 с.

19. Александров В.А. Моделирование технологических процессов лесных машин. М.: Экология. 1995. 257 с.

20. Александров В.А. Нагруженность манипулятора при наличии зазоров в шарнирных соединениях. - кн.: Машины и орудия для механизации лесозаготовок. Межвуз. сб. научн. тр., вып. 10, Л., ЛТА, 1981, с. 8 - 12.

21. Александров В.А. Научные основы динамики рабочих процессов и ^ прогнозирование нагруженности лесосечных машин с манипуляторами. Автореф.дисс. докт. техн. наук. Ленинград, 1983,34 с.

22. Андреев В.М., Герасимов Ю.Ю. Повышение качества и надежности технологического оборудования лесных машин при проектировании. Т. 2. Изд — во Петрозаводского университета. 1996. 152 с.

23. Артамонов Ю.Г. Проектирование и расчет гидроманипуляторов лесных машин. Ленинград. 1981. 81 с.

24. Артамонов Ю.Г. Проектирование технологического оборудования манипуляторных лесных машин. Ленинград. 1985. 86 с.

25. Баринов К.М., Александров В.А. Проектирование лесопромышленного оборудования: Учебное пособие. Л.: Изд во ЛГУ. 1988. 240 с.

26. Башкарев А.Я. и др. Пластмассы в строительных и землеройных машинах. Ленинград. «Машиностроение». 1981. 191 с.

27. Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.:1. Наука, 1965.474 с.

28. Браун Э.Д. Расчет масштабного фактора при оценке трения и изнашивания. В кн.: Износостойкость. М., Наука, 1975, с. 136 - 154.

29. Буш Н.А. Подшипниковые сплавы для подвижного состава. М, «Иранспорт» 1967. 224 с.

30. Бушаков С.А. Динамические нагрузки в шарнирах гидроманипуляторов лесных машин и их снижение. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Ленинрад. 1984. 20 с.

31. Воронин И.В. и др. Экономическая эффективность в лесохозяйственном и агролесомелиоративном производствах. М.: «Лесная промышленность», 1975, 176 с.

32. Воскресенский В.А., Дьяков В.И. Расчет и проектирование опор скольжения (жидкостная смазка). М.: «Машиностроение», 1980. 223 с.

33. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985. 424 с.

34. Гаркунов Д.Н., Поляков А.А. Повышение износостойкости деталей конструкций самолетов. М.: Машиностроение, 1974. 200 с.

35. Герасимов Ю.Ю. и др. Манипуляторные системы лесных машин: проектирование и расчет. Петрозаводск Йоенсуу, 1994. 95 с.

36. Герасимов Ю.Ю. Повышение качества и надежности манипуляторов лесных машин. Автореф. докт. техн. Наук., Воронеж 1995.

37. Денисов В.М. Математическое обеспечение системы ЭВМ -Экспериментатор. М.: «Наука», 1977. 252 с.

38. Добычин М.Н., Алексеев Н.М. Расчет несущей способности подшипников скольжения с вкладышем. «Машиноведение». 1975 г. №1, с. 107 —114.

39. Дроздов Ю.Н. и др. Трение и износ в экстримальных условиях. М.: «Машиностроение», 1986. 224 с.

40. Евдокимов В.Д, Исследование экзоэлектронной эмиссии при трении скольжения. «ДАН СССР» Т. 175. 1967, №3.

41. Евдокимов В.Д. Реверсивность трения и качество машин. Киев. «Техшка». 1977. 146 с.

42. Евдокимов Ю.А. и др. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа. М.: «Наука», 1980, 228 с.

43. Емтыль З.К. Повышение технического уровня гидравлических манипуляторов лесозаготовительных и лесохозяйственных машин. Автореф. . канд. техн. наук. Воронеж 1997.

44. Жуковский Н.Е., Чаплыган С.А. О трении смазочного слоя между шипом и подшипником. Труды отделения физических наук общества любителей естествознания. Т. XIII, 1904, вып. 1; Полное собрание сочинений, Т. IV, 1937.

45. Защита от водородного износа в узлах трения. Под ред. Полякова А.А. М.: Машиностроение. 1980. 133 с.

46. Зединидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. 390 с.

47. Земляков И.П. Прочность деталей из пластмасс. М.: «Машиностроение». 1972. 158 с.

48. Зоммерфельд А. Русский перевод «К гидродинамической теории смазки», Сб. «Гидродинамическая теория смазки», серия «Классики естествознания», ГТТИ, М. JI. 1934, стр. 363 - 448.

49. Ишлинский А.Ю. и др. Проблемы изнашивания твердых тел в аспекте механики. Трение и износ. 1986, Т. 7, № 4. С. 581 — 592.

50. Каршев Г.В. Обоснование параметров манипуляторов по ^ металлоемкости и быстродействию. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. СПб.: Изд.1. ЛТА. 1994. 20 с.

51. Кащуба С.М., Турлай И.В. Оптимизация элементов манипулятора для лесоматериалов. //Механизация лесоразработок и транспорт леса. Минск: Вышейшая школа, 1985. с. 39 41.

52. Кестельман Н.Я., Кестельман В.Н. Номограммы по расчету и конструированию пластмассовых деталей машин. М.: «Машиностроение», 1970. 228 с.

53. Кислова Т.А. Экономическая эффективность в лесохозяйственном производстве. М.: «Лесная промышленность», 1975, 176 с.

54. Колмогоров B.JI. и др. Модель трения и износа тяжелонагруженной пары скольжения. Свердловск. 1991 г. 104 с.

55. Кондаков М.В. К оценке точности динамической модели упругого манипулятора. Лесной журнал. 1989. № 4, с. 48 51.

56. Конструкционные свойства пластмасс. Под. ред. P.M. Шнейдеровича и

57. И.В. Крагельского. М.: «Машиностроение», 1968. 211 с.

58. Коровчинский М.В. Теоретические основы работы подшипников скольжения. М.: «Машиностроение», 1959. с. 403.

59. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев, «Техника», 1970, с. 396.

60. Крагельский И.В. и др. Основы расчетов на трение и износ. М.: «Машиностроение», 1977. 526 с.

61. Крагельский И.В. Трение и износ в машинах. М.: «Машиностроение»,1968. с. 480.

62. Крагельский И.В., Виноградова И.Э. Коэффициенты трения. М. 1962.220 с.

63. Кутьков А.А. и др. Износостойкие антифрикционные покрытия на основе совмещенных эпоксидных и фенолформальдегидных смол. В сб.: Вопросы теории трения, износа и смазки. Труды Новочеркасского политехнического ин — та,1969, Т. 215, с. 100-104.

64. Кутьков А.А. и др. Исследование антифрикционных характеристик нового твердо смазочного покрытия. - В сб.: Трение, износ и смазка. Труды Новочеркасского политехнического ин - та, 1971, Т. 263, с. 51 - 59.

65. Кутьков А.А. Износостойкие и антифрикционные покрытия. М.: «Машиностроение», 1976. 152 с.Ш

66. Кутьков А.А., Барчан Г.П. Механизм избирательного переноса в среде перфторэфиров при высоких температурах. — В сб.: Избирательный перенос при трении и его экономическая эффективность. МДНТП. М., 1972, с. 32 39.

67. Кутьков А.А., Благовестный А.С. Новые закономерности трения и износа металлополимерной пары в режиме граничной смазки. В сб.: Вопросытеории трения, износа и смазки. Труды Новочеркасского политехнического ин — та, 1969, Т. 215, с. 9-12.

68. Литвинов В.Н. и др. Физико химическая механика избирательного переноса при трении. М.: «Наука», 1979. 187 с. А 71. Маликов И.И. Применение твердых смазок при эксплуатации и ремонтелесозаготовительной техники. М.: «Лесная промышленность», 1979. 143 с.

69. Миненков Б.В., Стасенко И.В. Прочность деталей из пластмасс. М.: «Машиностроение», 1977. 264 с.

70. Мошков А. Д. Пористые антифрикционные материалы. М.: «Машиностроение», 1968. 207 с.

71. Немцов В.П. Развитие машинной технологии лесозаготовок в России. //Лесная промышленность, 1993 г. № 5 - 6. - с. 12 — 13.

72. Орлов С.Ф. Создание и исследование агрегатных машин на базе трелевочных тракторов (отчет), № 1917. ЛТА, Л., 1968 71.

73. Пастухова Н.А. Экономическая эффективность механизации лесного ^ хозяйства. М.: «Лесная промышленность», 1974, 79 с.

74. Петров Н.П. Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости. «Гидродинамическая теория смазки», АН СССР, 1948.

75. Повышение износостойкости на основе избирательного переноса. Под ред. Д.Н. гаркунова. М.: «Машиностроение», 1977. 214 с.

76. Польцер Г., Майснер Ф. Основы трения и изнашивания. Пер. с немецкого под ред. М.Н. Добычына. М.: «Машиностроение», 1984. 263 с.

77. Пошарников Ф.В., Алейнов В.А. Повышение износостойкости шарнирных соединений. М.: «Лесная пром ть», №1, !999 г., с. 20 - 23.

78. Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. Алгоритм и пакет программ для ПК расчета рабочего ресурса подшипников скольжения с антифрикционными пластиками. ВИНИТИ. Депонированная рукопись №1927 В2002, 50 с.

79. Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. Методика экспериментальных исследований подшипников скольжения с реверсивным и нереверсивным движением. ВИНИТИ. Депонированная рукопись № 1926 В2002, 41 с.

80. Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. Преобразование реверсивного трения в прерывистое вращательное. Воронеж ЦНТИ. Информ. листок № 79 — 106 — 03, 2003-2 с.

81. Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. Результаты экспериментальных исследований подшипников скольжения с самосмазывающимися антифрикционными пластиками. ВИНИТИ. Депонированная рукопись № 443 — В2003, 34 с.

82. Пошарников Ф.В., Серебрянский А.И. Самосмазывающиеся пластики в шарнирных соединениях. Воронеж ЦНТИ. Информ. листок № 79 107 - 03, 2003 - 2 с.

83. Рахманин Г.А. Исследование кинематики и динамики навесных шарнирно сочлененных устройств (манипуляторов) для погрузки и штабелевки лесоматериалов. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Москва, 1970.

84. Рейнольде О. Русский перевод. «Гидродинамическая теория смазки и ее применение к опытам Туэра». Серия «Классики естествознания», ГТТИ. М. — Л., 1934.

85. Ремизов Д.Д. Пластмассовые подшипниковые узлы. Харьков. 1982. 176с.

86. Серебрянский А.И. Влияние статических нагрузок на износостойкость пластиков типа АМАН. Депонированная рукопись № 975 В2002, 34 с.

87. Серебрянский А.И., Гурьев Ю.Т. Методика определения величин удельных давлений в шарнирах манипуляторов с неметаллическими антифрикционными материалами. В кн.: Теория и практика машиностроительного оборудования. Выпуск 9. Воронеж. 2001 г., с. 111 — 116.

88. Серебрянский А.И., Пошарников Ф.В. Техническое и теоретическое обеспечение экспериментальных исследований на трение и износ подшипников скольжения. ВИНИТИ. Депонированная рукопись № 444 В2003, 41 с.

89. Серебрянский А.И., Смогунов Н.С. О целесообразности изменения смазочного материала в шарнирных соединениях лесных манипуляторов. В кн.: Повышение технического уровня машин лесного комплекса. Материалы

90. Всероссийской научно практической конференции. Воронеж 1999. с. 83 - 85.

91. Серебрянский А.И., Смогунов Н.С. Регрессионный анализ статических нагрузок, действующих на подшипник скольжения с антифрикционным пластиком ЭСТЕР АН 29. В кн.: Теория и практика машиностроительного оборудования. Выпуск 6. Воронеж. 2000 г., с. 62 - 68.

92. Силин А.А., Овсеенко Г.Р. Применение «ротапринта» в подшипниках сухого трения. В кн.: Теория трения и износа. М., Наука, 1965. с. 307 -311.

93. Смогунов Н.С., Астапов В.В. Нагрузочно скоростные режимы работы шарнирных соединений лесосечных машин манипуляторного типа. Деп. научн. работа ВНИПИЭИлеспром. № 1640 - лб. Воронеж 1985. 26 с.

94. Смогунов Н.С., Серебрянский А.И. Влияние характера движения на долговечность шарниров лесных манипуляторов. В кн.: Лесное хозяйство Поволжья. Межвузовский сборник научных работ. Выпуск 4. Саратов. 2000 г., с. 206 — 211.

95. Смогунов Н.С., Серебрянский А.И. Влияние характера трения на износостойкость шарнирных соединений универсальных гидроманипуляторов. ВИНИТИ. № 1417-И99, Юс.

96. Снеговский Ф.П. Опоры скольжения тяжелых машин. М.: «Машиностроение», 1969. 223 с.

97. Станчев Д.И. Конструкционные материалы для лесных машин. Воронеж. Изд- во ВГУ, 1982,172 с.

98. Станчев Д.И. Применение марганцовистого чугуна в подшипниках скольжения почвообрабатывающих и землеройных машин. Воронеж. Изд во ВГУ, 1978,128 с.

99. Сухарев И.П. Прочность шарнирных узлов машин. М.: «Машиностроение», 1977. 168 с.

100. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. М.: Легкая индустрия, 1974. 264 с.

101. Токарь И.Я. Проектирование и расчет опор трения. М.:

102. Машиностроение», 1971. 168 с.

103. Трение и изнашивание в машинах. Основные термины и определения. ГОСТ 16429-70. М. 1970. 11 с.

104. Трение и износ материалов на основе полимеров. Минск, «Наука и техника», 1976. 432 с. Авт.: Белый В.А., Свириденок А.И., Петроковец М.И., Савкин В.Г.

105. Трение изнашивание и смазка, справочник. Под ред. И.В. Крагельского и Алисина В.В. Т. 1. М.: «Машиностроение», 1978. 400 с.

106. Трение изнашивание и смазка, справочник. Под ред. Крагельского И.В. и Алисина В.В. Т. 2. М.: «Машиностроение», 1979. 358 с.

107. Трофимович А.Н. и др. Изучение трения и изнашивания некоторыхматериалов в условиях реверса. — «Проблемы трения и изнашивания», 1973, № 3.

108. Фляйшер Г.К. К вопросу о количественном определении трения и износа. В кн.: Теоретические и прикладные задачи трения, износа и смазки машин. М.: Наука, 1982, с. 285-296.

109. Чернавский С.А. Подшипники скольжения. М.: «Машиностроение»,1. Щ 1963. 243 с.

110. Шевченко В.П. Восстановление шарнирных соединений лесосечных машин электродуговой металлизацией. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Химки. 1986. 20 с.

111. Dow R.B., Fink С.Е., Computation of some physical properties of Lubrication oils as high pressures, J. Density; Journ. Of Applied Physics, V. 11, 1940, May, № 5, pp. 353 357.

112. Duffing G., Beitrag zur Theorie der Flussigkeitsbewegung zweieschen Zapfen und Lager, ZAMM, Bd. 4, 1924, Heft 2, s. 296.

113. Groder H. Berechnung des VerschleiB es auf energtischer Grundlage. Vor trag, 8. Nribotechnisches Kolloguium, TH Magdeburg, August 1976.

114. Groder H. Grundlagen der VerschleiBberechnung. Abschnitt A 1.2.

115. Arbeitskatalog der FKG RSV des VEB WTZ Getriebe u. Kupplungen. Dresden 1976.

116. Gumbel L., Einfluss der Schmierung auf die konstruktion, Sahrbush der Schiffbautechnische Gesellschaft, Bd. 18, 1917, SS. 236-322.

117. Hagg A.C., The Influence of oil film Journal Bearings on the Stability of rotating Machines, Journal of Applied Mechanics, v. 13, 1946, № 3, p. 211.

118. Harkins W.P., The Physical Chemistry of suface films, № Y. 1952, pp. 19 -27,27 - 30, 279 - 286, 242 - 244.

119. Harrison W.J., The hydrodynamic al theory of lubrication with special reference to air, as a lusricant, Trans. Cambr. Phil. Soc., v. XXIII, 1913, pp. 39 54.

120. Hekansson B. Trans. Of Calmers. Univ. of Technol. Gothen. Burg. Sweden, №298. 1965.

121. Kunjro Kino, A Mathematical Jnvestigation on the distribution of the oil pressure in the Journal Bearing. Transact. Of the Soc. Of Mechan. Engineers of Japan, v. 6, 1940. May, № 23, p.p. 111 126.

122. Muskat M., Morgan F., Studies in Lubrikation; III The theory of the thick film Lubrikation of a complete Journal bearing of finite length with arbitrary position of the lubricant Source; Journal of Applied Physics, v. 10, 1939, Janyary, № 1, pp 46 61.

123. Tross A. Uber das Wesen und den Mechanismus der Festigkeit. Munchen: Selbstverlag. 1966.