Скольжение ремня по шкивам. Передаточное число
В ременной передаче различают два вида скольжения ремня: упругое и буксование.
А. Упругое скольжение. Впроцессе обегания ведущего шкива ремнем сила его натяжения уменьшается от F1 до F2 (рис. 22.5). А так как деформация ремня пропорциональна силе натяжения, то при уменьшении последней ремень под действием силы упругости укорачивается, преодолевая сопротивление силы трения при контакте ремня со шкивом. При этом ремень отстает от шкива — возникает упругое скольжение ремня по шкиву. На ведомом шкиве также происходит скольжение, но здесь сила натяжения возрастает от F2 до F1 ремень удлиняется и опережает шкив. Упругое скольжение происходит не на всей дуге обхвата а, а лишь на части ее — дуге скольжения ас, которая
Рис. 22.5. К определению упругого скольжения ремня
всегда расположена со стороны сбегания ремня со шкива. Длину дуги скольжения определяет условие равновесия сил трения на этой дуге и разность сил натяжения ветвей, т. е. окружная сила Ft = F,- F2. При нормальной работе αc1 = (0,5...0,7)αc.
Со стороны набегания ремня на шкив имеется дуга покоя ап, на которой сила в ремне не меняется, оставаясь равной силе натяжения набегающей ветви, а сам ремень движется совместно со шкивом без скольжения относительно друг друга. Сумма дуг ас и ап равна дуге обхватаа.
Скорости прямолинейных ветвей v1 и v2 равны окружным скоростям шкивов, на которые они набегают. Потерю скорости v, - v2 определяет скольжение на ведущем шкиве, где направление скольжения не совпадает с направлением движения шкива (см. мелкие стрелки на дуге αc1, рис. 22.5).
Таким образом, упругое скольжение ремня неизбежно в ременной передаче, оно возникает в результате разности сил F1 и F2, нагружающих ведущую и ведомую ветви ремня. Упругое скольжение приводит к снижению скорости и, следовательно, к потере части мощности, а также вызывает электризацию, нагревание и изнашивание ремня, сокращая его долговечность.
Упругое скольжение ремня характеризуется коэффициентом скольжения fy
ξ = (v1-v2)/v1 или v2 = v1(l-ξ), (22.11)
где v1 и v2 - окружные скорости ведущего и ведомого шкивов. При нормальном режиме работы обычно ^ = 0,01...0,02.
Буксование.По мере роста окружной силы Ft=F1-F2 уменьшается дуга покоя а,,,, следовательно, уменьшается и запас сил трения. При значительной перегрузке дуга скольжения ас, достигает значения дуги обхвата а, и ремень скользит по всей поверхности касания с ведущим шкивом, т. е. буксует. При буксовании ремня на ведущем шкиве ведомый шкив останавливается — передача неработоспособна.
Передаточное число.Окружные скорости шкивов передачи (см. рис. 22.5) определяют по формулам:
V1 = πd1n1 / 60000; v2 = πd2n2/60 000,
где n1, и п2 — частоты вращения ведущего и ведомого шкивов, мин-1; d1 и d2 — диаметры этих шкивов, мм.
Передаточное число ременной передачи
Упругое скольжение, зависящее от значения окружной силы F,, является причиной некоторого непостоянства передаточного числа ременных передач.
Рекомендуются для передач плоским ремнем и<5, клиновымu<7, поликлиновым u<8, зубчатым и<12.
Напряжения в ремне
При работе ременной передачи напряжения по длине ремня распределяются неравномерно (рис. 22.6). Различают следующие виды напряжений в ремне:
1. Напряжение σ0 от силы предварительного натяжения. Всостоянии покоя или при холостом ходе каждая ветвь ремня натянута силой F0, следовательно,
где А — площадь поперечного сечения ремня.
2. Полезное напряжение στ. Отношение окружной силы (полезной нагрузки) Fτ к площади поперечного сечения А называют полезным напряжением στ:
στ = Fτ/A. (22.14)
Рис. 22.6. Эпюра напряжений в ремне при работе передачи
Так как Fτ = F1-F2, то полезное напряжение στ , является разностью напряжений в ведущей σ1 , и ведомой σ2 ветвях ремня при рабочем ходе на малой скорости (пока не сказывается влияние центробежных сил), т. е.
στ = σ1-σ2.
Напряжения σ1, в ведущей и σ2 в ведомой ветвях от сил F1 и F2 [с учетом формул (22.8)] определяют так:
Величина στ определяет тяговую способность ременной передачи.
3. Напряжение изгибаσи возникает в ремне при огибании им шкивов. В местах набегания ремня на шкивы и сбегания ремня не происходит резких скачков напряжений (см. рис. 22.6), так как радиус кривизны ремня изменяется постепенно.
4. Напряжение от центробежной силыFv [см. формулу (22.9)]
Влияние σv на работоспособность ременной передачи при v<25 м/с незначительно.
Наибольшее напряжение (см. эпюру на рис. 22.6)
Напряжение изгиба обычно значительно превышает все другие составляющие наибольшего напряжения.
Максимальное напряжение действует в поперечном сечении ремня в месте его набегания на малый шкив и сохраняет свою величину на всей дуге покоя ап1 (см. рис. 22.6).
Дата добавления: 2020-05-20; просмотров: 485;