Потери в передаче и кпд.

Потери мощности в ременной передаче складываются из потерь в опорах валов; потерь от скольжения ремня по шкивам; потерь на внутреннее трение в ремне, связанное с периодическим изменением деформаций, и в основном с деформациями изгиба; потерь от сопротивления воздуха движению ремня и шкивов.

Все эти потери трудно оценить расчетом, а поэтому КПД передачи определяют экспериментально.

При нагрузках, близких к расчетным, средний КПД для плоскоременных передач η≈0,97, для клиноременных η≈0,96.

Кривые скольжения и КПД.

Работоспособность ременной передачи принято характеризовать кривыми скольжения и КПД. Такие кривые являются результатом испытаний ремней различных типов и материалов. На графике по оси ординат отсчитывают относительное скольжение е и КПД, а по оси абсцисс — нагрузку передачи, которую выражают через коэффициент тяги

φ= F_t /(2 F_o)= σ_t /(2 σ₀)

Коэффициент тяги φ позволяет судить о том, какая часть предварительного натяжения ремня F_o используется полезно для передачи нагрузки F_t, т. е. характеризует степень загруженности передачи. Целесообразность выражения нагрузки передачи через безразмерный коэффициент φ объясняется тем, что скольжение и КПД связаны именно со степенью загруженности передачи, а не с абсолютной величиной нагрузки.

Способы натяжения ремней. Выше показано, что величина силы F_o натяжения ремня оказывает существенное влияние на долговечность, тяговую способность и КПД передачи. Наиболее экономичными и долговечными являются передачи с малым запасом трения (с малым запасом F_o). На практике большинство передач работает с переменным режимом нагрузки, а расчет передачи выполняют по максимальной из возможных нагрузок. При этом в передачах с постоянным предварительным натяжением F_o в периоды недогрузок излишнее натяжение снижает долговечность и КПД. С этих позиций целесообразна конструкция передачи, у которой натяжение ремня автоматически изменяется с изменением нагрузки, т. е. отношение F_t/F₀=const. Пример такой передачи показан на рис. 5. Здесь ременная передача сочетается с зубчатой.

Рис. 5

Шкив 1 установлен на качающемся рычаге 2, который является одновременно осью ведомого колеса 3 зубчатой передачи. Натяжение 2F₀ ремня равно окружной силе в зацеплении зубчатой передачи, т. е. пропорционально моменту нагрузки. Преимуществом такой передачи является также то, что центробежные силы не влияют на тяговую способность (перадача может работать при больших скоростях). Недостатки передачи — сложность конструкции и потеря свойств самопредохранения от перегрузки.

На рис. 6 показан пример схемы передачи, в которой натяжение ремня автоматически поддерживается постоянным.

Рис. 6

Здесь натяжение осуществляется массой т электродвигателя, установленного на качающейся плите. Постоянное натяжение получают также в передачах с натяжным роликом.

Третьим способом натяжения является способ периодического подтягивания ремня (по мере его вытяжки) с помощью винта или другого подобного устройства рис. 7, где двигатель можно перемещать по салазкам плиты. Периодическое регулирование натяжения требует систематического наблюдения за передачей и в случае недосмотра приводит к буксованию и быстрому износу ремня.

Рис.7