57 Напряжения в ремне. Кривые скольжения. Допускаемая удельная окружная сила.

Вследствие того, что при работе ременной передачи усилия в ветвях различны, то и напряжения по длине ремня распределяются неравномерно (рис. 18.7).

В ремне возникают следующие напряжения.

1. Предварительное напряжение

При холостом ходе каждая ветвь натянута с силой , и испытывает деформацию осевого растяжения-сжатия, тогда

,

2. Полезное напряжение (удельная окружная сила)

или , где  напряжение ведущей ветви ;

 напряжение ведомой ветви .

Величиной оценивается тяговая способность ременной передачи 3. Напряжение изгиба .

,

4.7.9. Кривые скольжения

Тяговая способность ременной передачи обуславливается сцеплением ремня со шкивами.

И сследуя тяговую способность, строят графики  кривые скольжения и КПД (рис. 18.9); на базе этих графиков разработан метод расчета ременных передач.

При .

При , работа передачи становится неустойчивой, появляется частичное буксирование, КПД падает, ремень быстро изнашивается.

При  наступает полное буксирование, ведомый шкив останавливается, . Т. е. коэффициент тяги  надо принимать близким или равным , которому соответствует .

Значение устанавливается экспериментально, для каждого типа ремня. Т. е. критерием рациональной работы ремня служит коэффициент тяги , величина которого определяет допускаемую окружную силу :

.

Допускаемая удельная окружная сила

Допускаемая приведенная удельная окружная сила в ремне определяется по формуле: .

Она зависит от типа ремня, его толщины, диаметра шкива , скорости ремня и предварительного напряжения . Значение получают в результате обработки многочисленных кривых скольжения.

Расчет ременной передачи ведут по допускаемой удельной окружной силе : , где  коэффициент угла обхвата;  скоростной коэффициент;  коэффициент нагрузки и режима работы;  коэффициент, учитывающий вид передачи и ее расположение.

КПД ременных передач. Учитывая потери при работе, КПД переда­чи определяют из выражения

                                                                                                (11)

где  — относительные потери, связанные со скольжением на шкивах и вследствие упругости ремня;  — относительные потери в опорах;  — относительные потери от сопротивления воздуха (учитываются лишь при больших шкивах со спицами).

Если известная мощность   на ведущем шкиве и мощность   на ведо­мом (уменьшенная за счет потерь), то КПД передачи

                                                                                                                                (12)

для плоскоременной открытой передачи среднее значение КПД 0,96—0,98; для клиноременной передачи 0,95—0,96; для передачи с натяжным роли­ком 0,95.

58. Виды разрушения ремней. Расчет ременных передач по тяговой способности. Долговечность ремня.

Виды разрушения ремня

Усталостное разрушение

При изгибе ремня возникает внутреннее трение между слоями ремня, которое при циклическом изменении приводит к усталостному разрушению.

Перегрев ремня

Температура возникает в результате упругого скольжения и внутреннего трения. Перегрев отрицательно влияет на физико-механические свойства ремня и срок его службы.

Износ ремня

Возникает вследствие упругого скольжения и частичного буксирования.

Расчет по тяговой способности

Является основным и сводится к определению расчетной площади ремня , где F_t – передаваемая окружная сила; - допускаемая удельная окружная сила в ремне, полученная согласно кривым скольжения.

Долговечность ремня

Долговечность ремня определяется в основном его усталостной прочностью. Полное число пробегов ремня за весь срок работы передачи пропорционально числу пробегов в секунду ,

где v  скорость ремня, м/c; l  длина ремня, м; [U]  допускаемое число пробегов ремня, с^1. Для плоскоременной передачи c^1, для клиноременной передачи c^1; U  число пробегов ремня в сек.