Вопрос 49
Тяговая способность ременных передач
Основными критериями работоспособности ременных передач являются: тяговая способность, которая зависит от значения сил трения между ремнем и шкивом, и долговечность ремня, т. е. его способность сопротивляться усталостному разрушению.
Основным расчетом ременных передач, обеспечивающим требуемую прочность ремней, является расчет по тяговой способности. Расчет на долговечность производится как проверочный.
Рис. 17.7. К изгибу ремня на шкиве |
Тяговая способность ременной передачи обусловливается сцеплением ремня со шкивами. Исследуя тяговую способность, строят графики —кривые скольжения и к. п. д. (рис. 17.8); на их базе разработан современный метод расчета ременных переда
|
В результате исследования кривых скольжения, построенных по опытным данным, устанавливают связь между полезной нагрузкой — окружной силой, или тягой, Ft и предварительным натяжением ремня F0 в зависимости от коэффициента скольжения ξ. По оси абсцисс графика откладывают нагрузку, выраженную через коэффициент тяги:
по оси ординат — коэффициент скольжения ξ и к. п. д. передачи η. При испытании постепенно повышают полезную нагрузку Ft при постоянном натяжении F\ + F2 = 2Fo, замеряя при этом скольжение и к. п. д. передачи.
При возрастании коэффициента тяги от нуля до критического значения φο наблюдается только упругое скольжение. В этой зоне упругие деформации ремня приближенно подчиняются закону Гука, поэтому кривая скольжения близка к прямой. При значении φο окружная сила Ftдостигает значения максимальной силы трения, дуга покоя απι исчезает, а дуга скольжения aci распространяется на весь угол обхвата (см. рис. 17.5).
При увеличении коэффициента тяги от φο до (ртах работа передачи становится неустойчивой. К упругому скольжению прибавляется частичное буксование, которое по мере увеличения φ растет, ремень быстро изнашивается, к. п. д. передачи резко падает. При фтах наступает полное буксование, ведомый шкив останавливается, к. п. д. падает до нуля.
Вопрос 50
На долговечность влияет
скорость вращения,
диаметр меньшего шкива.
Так как на практике большинство передач работает с переменным режимом нагрузки, то ремни с постоянным предварительным натяжением в период недогрузок оказываются излишне натянутыми, что ведет к резкому снижению долговечности.
Но при большом начальном натяжении ремень получает и большую вытяжку, снижается его долговечность.
Наиболее характерные виды разрушений, уменьшающих срок службы ремней, следующие:
- изнашивание, возникающее вследствие упругого скольжения, попадания абразивных материалов на рабочие поверхности и буксования;
- перегрев (по тем же причинам) и снижение при этом физико-механических свойств ремня, что часто приводит к его разрыву;
- усталостное разрушение в результате циклических деформаций (изгиб ремня по пульсирующему циклу при набегании его на шкивы). Этот вид разрушения приводит к расслаиванию, перетиранию тканей ремня и является главной причиной снижения его долговечности.