а ШУ. На середніх і великих частотах обертання ШУ, навантаження від натягу ременя не робить помітного впливу на тепловиділення в задній опорі. У цьому випадку більшою мірою проявляються гідродинамічні залежності втрат в опорах.
На всіх режимах роботи ШУ відстежувалася асиметрія температурного поля підшипників. На всіх режимах роботи ШУ нагрів верхніх частин підшипникових кришок був більше, ніж нижніх. Асиметрія - результат якості складання підшипників, т.к. експеримент виконувався на холостому ходу.
На всіх частотах обертання після зупину ШУ спостерігався температурний сплеск. Цей температурний сплеск пояснюється стрибкоподібним зміною термодинамічної стану верстата, обумовленого раптовою зміною умов конвективного теплообміну. Після зупину ШУ все топлообміну верстата знаходяться в умовах тільки природної конвекції і коефіцієнти тепловіддачі, кількісно описують конвективний теплообмін, зменшуються в кілька разів. Значне зменшення коефіцієнтів тепловіддачі окремих тепловіддаючих поверхонь верстата викликає істотне збільшення часу температурної стабілізації і підвищення рівня нагріву, що добре описується рішенням рівняння нестаціонарної теплопровідності з використанням модального підходу:
де - елементи матриці власних векторів,? k-відповідні власні значення, uok - елементи вектора uo, що визначаються початковими умовами термодинамічної системи, diag () - позначення діагональної матриці, fj - елементи вектора теплового навантаження, n - число вузлів розрахункової схеми .
На другому етапі досліджень, вимірювання виконувалися в одинадцяти точках, що відповідало максимальному числу встановлених термодатчиков. Результати експериментальних досліджень проілюстровані малюнками 3 і 4 для граничної частоти обертання ШУ - 2000 хв - 1. Криві на малюнку 3 відповідають показанням відповідних датчиків. Термодатчики встановлювалися таким чином: шпиндельная бабця - 2; направляючі станини поблизу бабки - 1 і 7; станина - 4 і 8; кришки шпиндельних опор - 6 (задня опора) і 5 (передня опора); пустотелая тумба, на якій встановлена ??станина - 3, 10 і 11; електродвигун приводу головного руху - 9.
Аналіз отриманих результатів дозволяє сформулювати таке уявлення про тепловий стан верстата. Як і слід було очікувати, найбільш нагрітими виявилися точки 5 і 6, що знаходилися в безпосередній близькості від основних джерел генерації тепла - роликових опор. Перегрів передньої опори по відношенню до задньої, становив понад 4BC, при середній температурі навколишнього середовища в 22BC. Наступним найбільш нагрітим елементом була шпиндельная бабка. Її тепловий стан представляв датчик 2, встановлений на лицьовій стінці бабки, поблизу стику зі станиною. Розбіжність у рівні нагріву відносно передньої підшипникової кришки складало більше 10BC поблизу усталеним температури. Двигун 9 мав температуру меншу, більш ніж на 10BC в порівнянні з нагріванням бабки. Найменше нагрівалася пустотелая тумба. Її надмірна температура в різних точках становила від десятих часток градуса до 10BC (поблизу коробки швидкостей і двигуна приводу головного руху). Показання датчиків 1, 7 і 8 практично не відрізнялися, тому для кращої візуалізації представлення на малюнку 3 наведені лише показання для восьмого датчика. Тут, необхідно кілька слів сказати про модальності температурного поля, особливо виразно представленої температурними характеристиками точок, що належать різним елементам вер...
