2. Кривые скольжения и к.П.Д.

Традиционные кривые скольжения представлялись в безразмерных координатах и относились к передачам I типа. Это позволяло обобщать результаты для всех передач и назначать оптимальные режимы нагружения. Показателем нагружения передач был принят коэффициент или степень тяги -

<; (15)

где - окружная сила -

, Н. (16)

Для передачи II типа оказались возможны 2 значения , т.е.

1) , причем, (17)

2) , причем<. (18)

На рис. 4 представлены кривые скольжения и к.п.д. для клиноременных передач, показатели работы которых рассмотрены на рис.3.

Рис. 4. Кривые скольжения и к.п.д. клиноременных передач.

Выбор оптимальных режимов нагружения производился при отсутствии требований по обеспечению определенных значений илис учетом отсутствия буксования при испытании передачI типа на базе коэффициента запаса сцепления -

, (19)

где - оптимальный для проектируемой передачи коэффициент тяги. Значение регламентировалось нормативами, исходя из относительного показателя . Принятое стандартное значение соответствовало или . В передачахII типа эти результаты потребовали корректировки. Например, если в начальной передаче I типа с оптимальной при является окружная сила , то в передаче II типа она уже будет соответствовать иному значению: : т.е. , значение же сохранится прежним. Теоретическая величина в пределах для передач II типа рассчитывается с учетом совместной жесткости системы по уравнению:

, (20)

где - коэффициент совместной жесткости передачи и

силоизмерительного устройства (рис. 10).

Исходя из экспериментальных данных: . В расчете принято . Графическая связь показана на рис. 5.

Рис. 5. Область работы передачи IIтипа.

3. Установка для испытаний

Испытания проводятся на модернизированной установке ДМ-55, представляющей собой стенд, снабженный системой управления и сбора данных.

Рис. 6. Схема установки.

Установка (рис. 6) позволяет проводить испытания клиноременных передач I, II и III типа. Имеется возможность измерять моменты на ведущем и ведомом шкивах, частоты вращения шкивов и межосевое усилие в передачах II и III типа. Управление моментом нагрузки осуществляется дистанционно прикладной программой.

Основная часть установки – клиноременная передача со стандартным клиновым ремнем 19 сечения Z длиной 1000 мм. Ведущий шкив 22 закреплен на валу балансирного электродвигателя переменного тока 24, снабженного моментоизмерительным устройством 25 и демпфером 27. Электродвигатель установлен на шарикоподшипниках в двух стойках 1 и 23, закрепленных на общем основании 17. Ведомый шкив 18 закреплен на валу порошкового электромагнитного тормоза 26 типа ПТ-6М, снабженного моментоизмерительным устройством 13. Момент, развиваемый тормозом, регулируется с помощью блока питания 4. Для создания предварительного натяжения ремня тормоз установлен на подвижной плите 8, перемещающейся на роликах по основанию 9 и снабженной демпфером 16. Корпус тормоза связан тросом 15, проходящим через блок 14, с натяжным грузом 12. Натяжной ролик 20 установлен на рычаге 28 внутри контура клиноременной передачи и в зависимости от типа передачи может быть либо зафиксирован в среднем положении (передачи I и II типа) либо опущен на ведомую ветвь (передача III типа). Для измерения межосевого усилия в передачах II и III типа используется силоизмерительное устройство 10, снабженное зажимным маховичком 11. Начальное натяжение устанавливается с помощью груза 12 и равно 160 Н. Переход от передачи I типа к передаче II типа осуществляется путем затяжки маховичка 11 силоизмерительного устройства 10, а для перехода к передаче III типа необходимо предварительно опустить натяжной ролик 20. Для регистрации и визуализации значений моментов, межосевого усилия и частот вращения шкивов, а также для управления установкой, используются электротензометрические устройства (в составе моментоизмерительных и силоизмерительного устройств), датчики частот вращения (фотодатчики) 3 и 7, контроллер с аналого-цифровым преобразователем 5, блок питания 4 и персональный компьютер (на рис. 6 не показан).

Моментоизмерительное устройство электродвигателя 25 (рис. 6) состоит из измерительной стойки 1 (рис. 7) с индикатором 2 и динамометрической пружины 7, снабженной электротензометрическим устройством 8. Стойка 1 вместе с индикатором 2 и пружиной 7 жестко закреплены на задней опоре 6 балансирного электродвигателя 3.

Рис. 7. Моментоизмерительное устройство двигателя.

Реактивный момент статора двигателя через нажимной рычаг 4 и призму 5 воспринимается динамометрической пружиной 7, от чего последняя деформируется. Деформация пружины измеряется с помощью электротензометрического устройства 8 и индикатора часового типа 2. Индикатор 2 служит для поверки электротензометрического устройства и при проведении лабораторной работы не используется. Электротензометрическое устройство двигателя 8 (рис. 7, 8) состоит из четырёх фольговых датчиков омического сопротивления, наклеенных на пружину 8 и соединенных по мостовой схеме.

Рис. 8. Электрическая схема соединений датчиков электротензометрического устройства электродвигателя, тормоза и силоизмерительного устройства.

При этом все датчики являются активными. Под нагрузкой пружина деформируется, что вызывает разбалансировку измерительного моста.

Моментоизмерительное устройство тормоза 13 (рис. 6) подобно описанному выше и представлено на рисунке 9.

Рис. 9. Моментоизмерительное устройство тормоза.

Оно состоит из: динамометра 2, закрепленного на корпусе тормоза и снабженного электротензометрическим устройством 4; нажимных рычагов 3, соединенных с поворотной частью статора тормоза, и индикатора часового типа 1, замеряющего прогиб динамометра тормоза от действия тормозного момента. Индикатор 1 служит для поверки электротензометрического устройства и при проведении лабораторной работы не используется. Электротензометрическое устройство тормоза 4 (рис. 9, 8) выполнено аналогично электротензометрическому устройству электродвигателя.

Силоизмерительное устройство межосевой нагрузки 10 (рис. 6) представлено на рисунке 10. Оно состоит из динамометрического кольца 2, снабженного электротензометрическим устройством 3 , кронштейнов 1 и 4, и зажимного маховичка 11 (рис. 6).

Рис. 10. Силоизмерительное устройство межосевой нагрузки.

Передний кронштейн 1 (рис. 10) жестко закреплен на подвижной плите 8 (рис. 6). С помощью зажимного маховичка задний кронштейн 4 (рис. 10) соединяется с основанием установки 17 (рис. 6). Под действием межосевой силы динамометрическое кольцо деформируется. Деформация динамометрического кольца измеряется с помощью электротензометрического устройства 3 (рис. 10). Электротензометрическое устройство 3 (рис. 10, 8) состоит из четырёх фольговых датчиков омического сопротивления, наклеенных на динамометрическое кольцо и соединенных по мостовой схеме. При этом все датчики являются активными. Под нагрузкой динамометрическое кольцо деформируется, что вызывает разбалансировку измерительного моста.

На валах электродвигателя и тормоза закреплены диски-прерыватели 2 и 6 (рис. 6), представляющие собой прозрачную пленку с нанесенным на нее растром. Количество полос растров одинаково на обоих дисках. При вращении дисков полосы растров перекрывают лучи фотодатчиков 3 и 7 (рис. 6), вырабатывая импульсы частотой прямо пропорциональной частоте вращения шкивов клиноременной передачи.

Сигналы от электротензометрических устройств и фотодатчиков поступают в контроллер, содержащий аналого-цифровой преобразователь. Назначение аналого-цифрового преобразователя – преобразовывать напряжение разбалансировки тензометрических мостов в цифровой код. Аналого-цифровой преобразователь содержит в своем составе, кроме самого преобразователя, усилитель и в том же корпусе находится источник питания тензометрических мостов. Цифровой код через COM порт поступает в компьютер, где обрабатывается прикладной программой.