[bolahg]

Доброго времени суток.
Имеется конструкция см.рисунок. Все детали из стали ст3.между валом и колесом, смазка.
При движении, колесо по задумке должно вращаться вокруг вала, по опорной плоскости.
Проблема в том, что колесо вокруг вала не вращается и скользит по опорной плоскости.
И я никак не могу догнать, под действием каких сил, оно не вращается.
Помогите пожалуйста разобраться с этой проблемой.

[uraltay]

Что же это за смазка такая?

[bolahg]

Литол, иль циатим, а что не так?

[Солидворкер]

Сообщение от bolahg И я никак не могу догнать, под действием каких сил, оно не вращается.

Начать стоит с того, что разобраться, под действием каких сил оно должно вращаться.

[bolahg]

сила сопротивления скольжения колесо-плоскость должно быть выше чем сила сопротивления скольжения вал-колесо.
Для этого смазываем отверстие колеса и ось. Ну и все должно катиться, но не катиться а скользит)))
А изза чего незнаю.

[uraltay]

Сообщение от bolahg Литол, иль циатим, а что не так?

С древних колясок до вагонов с подшипниками скольжения всё работало, а здесь - нет. Или смазка слишком густая, всё залипает, или что-то с коэффициентом трения между валом и колесом...

[Fogel]

Хм. Теория вновь подтвердила свою правильность. Тут дело в контактной прочности - на малых радиусах идет более глубокое промятие материала нежелив чем на больших. Поэтому кольцу гораздо проще скользить по поверхности, нежелив по оси. Смените материал оси, увеличьте посадочный диаметр, насыпьте песка на поверхность...

[nlo740]

Классическая обгонная муфта, чтоб колесо поехало надо чтоб внутренний валик на 6 градусов был впереди внешнего. (приподними ось)
Или можно поменять форму оси, если она не крутится на овал.
И прикинуть усилия от силы тяжести (P ) и коэф. трения по поверхности. Построить вектор сил.

[Jonas]

Сообщение от bolahg Все детали из стали ст3.между валом и колесом, смазка.

Сказано вал а на рисунке ось?
Если вертикальное положение вала фиксировано то -

Сообщение от nlo740 Классическая обгонная муфта

Если положение вала плавающее то соблюдается условие -

Сообщение от nlo740 чтоб колесо поехало надо чтоб внутренний валик на 6 градусов был впереди внешнего.

А опорная поверхность тоже Ст3?

[nlo740]

от материалов работоспособность в данном случае не зависит. сталь по стали коэф. трения 0.1 (сильно зависит от сред).
Надеюсь хватит ума не нагружать P силой в 10 тонн и начать считать контактные напряжения, обгонная муфта работает вне зоны деформаций..

[uraltay]

Ребята, на обгонную муфту эта штука мало похожа. Должна быть "клиновая" промежуточная деталь (цилиндр, шарик...), а здесь концентрические (т.е. в местах контактов параллельные) поверхности у кольца. А вот если нагрузить дурной нагрузкой (вышеназванные 10 тонн), чтоб вал врезался в кольцо, а кольцо расплющилось по плоскости... Или нас разыгрывают...

[nlo740]

так тут большой вал малым и клинит, ему деваться некуда, малый вал поджат силой P и вектором перемещения.
вот и надо этот клин развязать, приподнять малый вал.

[М@ксим]

Сообщение от Солидворкер Начать стоит с того, что разобраться, под действием каких сил оно должно вращаться.

Магистр Йода, Вы?

[boson]

Сообщение от bolahg Доброго времени суток. Имеется конструкция см.рисунок. Все детали из стали ст3.между валом и колесом, смазка. При движении, колесо по задумке должно вращаться вокруг вала, по опорной плоскости. Проблема в том, что колесо вокруг вала не вращается и скользит по опорной плоскости. И я никак не могу догнать, под действием каких сил, оно не вращается. Помогите пожалуйста разобраться с этой проблемой.

А вал плоскопараллельно движется или только поступательно без вращения? На мой взгляд, сила трения качения между валом и колесом должны быть больше силы трения качения между колесом и плоскостью. Поэтому момент трения, который должен вращать колесо, недостаточен для вращения. Но! Обычно трение качения меньше трения скольжения, поэтому странно, почему колесо скользит. Если вал движется поступательно, то работает трения скольжения между валом и колесом, и оно настолько большое, что колесо не может вращаться по плоскости, и поэтому оно скользит. Отсюда вывод - уменьшить нормальную реакцию, т.е. усилие прижатие.

[bolahg]

Спасибо всем откликнувшимся.
Сделал пока так:
-Увеличил наружный диаметр колеса.
-На валу сделал приточку под смазку, на 2/3 ширины колеса
По контактным напряжениям, вроде все проходит.

[sbi]

Сообщение от bolahg Спасибо всем откликнувшимся. Сделал пока так: -Увеличил наружный диаметр колеса. -На валу сделал приточку под смазку, на 2/3 ширины колеса По контактным напряжениям, вроде все проходит.

Offtop: А дурь?

[nlo740]

сделал мертвому припарку.
Ждем эксперимент.

[Tyhig]

Если я правильно понял что колесо должно проскальзывать по опоре ?

Условие движения колеса относительно опорной поверхности.
1 Сила трения скольжения вала о колесо > сила трения качения колеса о опорную поверхность.
Но также вроде бы нужно
2 Сила трения скольжения вала о колесо > Сила трения скольжения колеса о опорную поверхность
Тогда колесо будет проскальзывать.

Требуется увеличить площадь контакта между колесом и валом. Или сменить материалы. Или сделать зубчатую передачу.

Сообщение от bolahg -На валу сделал приточку под смазку, на 2/3 ширины колеса

Зачем ?

[uraltay]

Сообщение от Tyhig Требуется увеличить площадь контакта между колесом и валом.

А что это даст?

[Tyhig]

Сообщение от uraltay А что это даст?

Больше трение покоя будет.
Блин, покоя, а не скольжения...

Ну я правда так безапелляционно заявил... Может и ошибаюсь конечно...
Мне так показалось.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Tyhig Больше трение покоя будет. Блин, покоя, а не скольжения... Ну я правда так безапелляционно заявил... Может и ошибаюсь конечно... Мне так показалось.

Сила трения скольжения равна произведению коэффициента трения на силу реакции опоры АднАкА...

[sbi]

Сообщение от bolahg При движении, колесо по задумке должно вращаться вокруг вала, по опорной плоскости. Проблема в том, что колесо вокруг вала не вращается и скользит по опорной плоскости. И я никак не могу догнать, под действием каких сил, оно не вращается.

Сообщение от bolahg сила сопротивления скольжения колесо-плоскость должно быть выше чем сила сопротивления скольжения вал-колесо. Для этого смазываем отверстие колеса и ось. Ну и все должно катиться, но не катиться а скользит

Сообщение от bolahg -Увеличил наружный диаметр колеса. -На валу сделал приточку под смазку, на 2/3 ширины колеса

Сообщение от Jonas Если вертикальное положение вала фиксировано то -

Обыкновенная телега!

[uraltay]

Сообщение от Tyhig Может и ошибаюсь конечно...

Похоже... Сила, необходимая на перемещение, равна массе, умноженной на коэффициент трения. От площади соприкосновения не зависит.
Оказывается зря написал, уже сообщили...

[Tyhig]

uraltay да, вы правы.
Сорри. Стормозил. Стыдно... ^__^"

[sbi]

Сообщение от uraltay Сила, необходимая на перемещение, равна массе, умноженной на коэффициент трения.

Это что-то новое. (Скорей кгСила).

[uraltay]

Сообщение от sbi Это что-то новое. (Скорей кгСила).

В общем, P=Nf.

[bolahg]

Решилось это так:
Вал, сталь 40x
Колесо, чугун;ст45л
Плоскость, тоже как и была сталь 3, "замасляная"
Колесо по возможности сделали максимально большего диаметра
Вал, максимально наименьшего, диаметра, ну так чтобы по прочности проходило.ну и на валу оставили приточку по смазку.
Опора к которой крепиться вал, поворотная, как на кресле каталке.

Результат: крутиться, почти всегда))))
Ну и если проскальзывать будит, не беда, не изотреться.

[T-Yoke]

Сообщение от bolahg ...Имеется конструкция см.рисунок. Все детали из стали ст3.между валом и колесом, смазка. При движении, колесо по задумке должно вращаться вокруг вала, по опорной плоскости. Проблема в том, что колесо вокруг вала не вращается и скользит по опорной плоскости. И я никак не могу догнать, под действием каких сил, оно не вращается...

Это типовая схема подшипника скольжения, так что все расчеты и справку по соотношениям сил и коэф. трения может смотреть из справочников по расчетам этих подшипников.
А не вращается оно по очень простой причине, так как в вашем первом варианте все материалы одинаковые (все детали из стали ст3.между валом и колесом, смазка), на то, будет вращение или нет, влияет соотношение площади опорных контактных пятен и моментов сил. Контакт между плоскостью и колесом, будет меньше чем между двумя радиусными поверхностями, остается найти соотношение моментов (для мягких сталей типа ст.3 смазка не имеет большого значения, так при больших деформациях смазка плохо работает). Простейшее уравнение даст ответ, будет вращение или нет.

[bolahg]

Сообщение от T-Yoke влияет соотношение площади опорных контактных пятен и моментов сил

Спасибо, я догадывался, но меня путало то что "сила трения не зависит от площади контакта"))))

[bolahg]

Приближенно
вот что получаеться

///////////////
Обозначим:
F - нагрузка
P- сила тяги

М1 - момент сил трения скольжения вал-втулка
М2 - Момент сил трения качения колесо-плоскость
М3 - момент сил трения скольжения колесо-плоскость

K1- коэф.трения скольжения вал-втулка
K2 -коэф.трения качения колесо-плоскость
К3 -Коэф.трения скольжения колесо-плоскость

R1 - диаметр вала
R2 - диаметр колеса

////////
Для того чтобы колесо не проскальзывало небходимо чтобы
соблюдалось условие

М3 > M1+M2;
k3*F*R2>k2*F+k1*F*R1;
тогда ->
k3*R2>k2+k1*R1.

Поправьте пожалуйста если я не прав.

[bolahg]

В дополение к предыдущему ответу.
Касательно контакта вала с колесом.
Должно также выполняться условие:
p = F/(d*l)< [p]
pv< [pv], где
F - радиальная нагрузка
d - диаметр вала
l- ширина колеса
v- скорость
[p] - допускаемая нагрузка, значения беруться из справочников по антифрикционным материалам
[pv]- значение которым можно оценить тепловыделение,значения беруться из справочников по антифрикционным материалам .

Остаеться вопрос, в справочниках даны значения [p], [pv] только для антифрикционных материалов
И сталь не являеться таковым
Может кто подскажет где найти значения [p], [pv] - для стали.
Если таковые вообще существуют.