Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Основные подходы к расчету и конструированию РТИ и пресс-форм. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 145 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Таблица 2.8.

Ремни приводные клиновые по ГОСТ 1284.1-80 -

ГОСТ 1284.3-80

Сече-

ние

ремня

bo, мм bp, мм h, мм S, см2 L, мм m, кг

О 10 8,5 6 0,47 500-2500 0,06 А 13 11 8 0,81 500-4000 0,10

Б 17 14 10,5 1,38 630-6300 0,18 В 22 19 13,5 2,30 1800-9000 0,30 Г 32 27 19 4,76 3150-11200 0,60

Д 38 32 23,5 6,92 4500-14000 0,90

Е 50 42 30 11,70 6300-14000 1,52

Величины, определяю-

щие размер поперечного

сечения

Напряжение

для ремня из корд-ткани или кордшнура

общ

Площадь

сечения

Длина рем-

ней

Масса 1 м ремня

следует принимать, исходя из приведенного запаса прочности текстильных материалов, составляющих каркас ремня, допустимого запаса прочности z (порядка 8) и коэффициента Со, учитывающего влияние технологических процессов на изменение прочности материалов, составляющих ремень:

= CT KB’ ik / z (2.43)

общ

где CT = 0,9 - коэффициент изменения прочности ткани в результате технологических операций, KB’ - номинальная прочность полоски ткани шириной 5 см выбранной ткани для прокладки ремня; ik - число нитей на 1 см ширины ткани; z - запас прочности. Например, для наиболее часто применяемой ткани в производстве клиновых ремней – хлопковой корд-ткани 11ТМ номинальная прочность одной нити составляет K

’ = 110 Н, а чис-

ло нитей на 1 см ширины ткани ik = 38. Данные для других типов тканей можно выбрать из табл.4.4.

Приведенное напряжение от центробежных сил, действующих на клиновой ремень,

, вычисляется по формуле:

цб

= m

(2.44)

цб

где m - масса 1 погонного метра ремня, кг/м (см. табл. 2.9);

- скорость ремня, м/с. Таблица 2.9

Выбор сечений ремней в зависимости от передаваемой

мощности и скорости

Передаваемая мощность, Скорость ремня, м/с

кВт⋅ч

до 1 включительно О, А О, А О

от 1 до 2 О, А, Б О, А О, А от 2 до 4 А, Б О, А, Б О, А

от 4 до 7,5 Б, В А, Б А, Б

от 7,5 до 15 В Б, В Б, В

от 15 до 30 - В, Г В, Г от 30 до 60 - Г, Д В, Г

от 60 до 120 - Д Г, Д

от 120 до 200 - Д, Е Г, Д

свыше 200 - - Д, Е

до 5 От 5 до 10 свыше 10

Деформации элементов ремня по высоте сечения при его изгибе определяются положением нейтральной линии, разделяющей зоны сжатия и растяжения. При расчетах долговечности и нагрузочной способности ремней самыми опасными считают верхние волокна корда, расположенные дальше от нейтральной линии. Исходя из вышеизложенного, необходимо точное определение расположения нейтральной линии ремня. Приближенно положение нейтральной линии ремня принимают на уровне половины его высоты (y

= 0,5 h), тогда площадь сечения ремня

ниже нейтральной линии Sk = 0,5 S. Геометрические размеры сечения ремней приведены в таблице 2.9.

Приведенное напряжение изгиба

, возникающее в рем-

не при изгибе на шкиве диаметром D, определяется по формуле:

изг

= Е

y Sk / D1, (2.45)

изг

где Е

- модуль упругости конструкции (ремня) при изгибе (от

изг

30 до 50 МПа, принимается около 34 МПа), y - расстояние от нейтральной линии до рассматриваемых волокон корда; S

. -

площадь сечения ремня ниже нейтральной линии. Значение S принимается приближенно равным половине высоты сечения ремня, которую находят из табл.4.2. Для определения величины y необходимо точно вычислить положение нейтральной линии клинового ремня.

При точном расчете положения нейтральной линии полагают, что весь корд находится в зоне растяжения, а ремень состоит из однородной резины с одним рядом кордшнура. Модули упругости резины при растяжении и сжатии принимают одинаковыми. Тогда координата расположения нейтральной линии ремня имеет вид:

Ер (2/3 h3 tg 0,5ϕ - 0,5 bp h2) + (Ek - Ep) y

ц.с. Sk

yo = -------------------------------------------------------------- (2.46)

Ep S

+ Ek Sk'

pез

где h, bp, ϕ - геометрические параметры ремня, Ек и Ep - модули упругости корда и резины при растяжении, У

- координата

ц.с.

центра тяжести сегмента, образованного пересечением витка корда нейтральной линией:

= Ук + h

ц.с.

(2.47)

Ук - координата окружности поперечного сечения витка корда, которая совпадает с его центром тяжести, h

- координата цен-

ц.с.

тра тяжести сегмента относительно линии, проходящие через центры витков корда

= 4 rk Sin3(0,5 ϕ) / 3 [π (ϕ/180) - Sin ϕ], (2.48)

ц.с.

радиус кордшнура, Sk' - площадь части корда, находящейся

k -

выше нейтральной линии:

Sk' = 0,5 r

[π(ϕ/180) - Sin ϕ] n, (2.49)

n - количество витков корда, S

- площадь резины с учетом час-

рез

ти корда, работающей на сжатие:

= Sp - Sk' = [bp - h tg (ϕ/2)] h - Sk' (2.50)

рез

Тогда величина у, используемая в формуле (4.14), равна:

у = 0,5h – y

(2.51)

где h - высота ремня, определенная из табл.2.10.

Таблица2.10.

Ткани для производства клиновых ремней (хлопковые)

Показатели Брекер-

Вес ткани, Н/м2 1,71 2,12 3,00

Толщина ткани, мм 0,57 0,7 0,7

Структура пряжи (номер и число

сложений) по основе

То же по утку 20/1 12/1 40/4

Плотность ткани (число нитей на

1 см) по основе, ik

То же по утку 110 120 143

Прочность ткани по основе, Kb’,

не менее, Н

То же по утку 50 100 194

Удлинение при разрыве, %, по

основе

То же по утку 13 4 15

Разрывная длина ткани, км, по

основе

То же по утку 2,9 4,7 6,5

ная КР

12/1 20/2 40/4

110 90 124

110 94 154

12 8 18

6,4 4,4 5,1

Ткань для

слоя растя-

жения ДСР

Обер-

точная

ОТ-40

Прочностной расчет клинового ремня осуществляют аналогично расчету ППР: по мощности, передаваемой ремнем, или по тяговой способности. Однако средние значения σ клинового ремня не могут быть рассчитаны так точно, как в случае ППР. Причина этого - значительные различия в механических свойствах применяемых материалов, особенности размещения этих материалов в сечении ремня. Поэтому расчет проводят по долговечности и коэффициенту тяги. При расчетах долговечности и нагрузочной способности ремней самыми опасными считают верхние волокна корда, расположенные дальше от нейтральной линии.

После расчета мощности N нем, необходимо вычислить число ремней в передаче i = N / N

, передаваемой одним рем-

с учетом того, что нагрузка при пуске станка превышает номинальную в ~1,5 раза, проверить число пробегов ремня H = υ / L

которое не должно превышать 15 пробегов в секунду, рассчитать точное расстояние между центрами шкивов:

l = 0,25 L - 0,393( D1 + D2 ) (2.52)

Расчет многоременной передачи

В передачах, имеющих несколько работающих параллельно клиновых ремней (многоручьевой клиноременной передаче), действительные диаметры ручьев шкивов по нейтральной линии ремня и передаточные отношения ремней неодинаковы вследствие разницы в расчетной длине ремней ∆L и их ширине

∆

b, приведенных модулях упругости при растяжении

∆

Ер, рас-

четных диаметрах канавок шкивов ∆D, а также перекосов осей

∆

шкивов

х. Для учета неравномерности распределения нагрузки по ремням при расчете допускаемой мощности ремней используют коэффициент С

, который изменяется от 0,60 до 0,91 [6].

В результате неравномерного распределения нагрузок на

холостом ходу в такой передаче окружная сила F распределяется по ремням неравномерно, что снижает тяговую способность передачи и долговечность ремней. При этом на холостом ходу на одни ремни воздействует тяговая окружная сила Fтг , а на другие

- тормозящая Fтм., величину которых можно определить по зависимостям:

Fтг = Е S (1 - i

Fтм. = Е S (1 - i

);

min/io

); (2.53)

max/io

где Е - среднестатистический приведенный модуль упругости резины при растяжении, S

- номинальная площадь сечения рем-

ня, io - номинальное передаточное отношение передачи (io = n1 /

При возрастании полезной нагрузки она будет распределяться по ремням равномерно, и при работе всех ремней в двигательном режиме разность значений окружных сил ∆FL, передаваемых максимально и минимально загруженными ремнями передачи, будет равна сумме абсолютных величин Fтг и F

тм

Одним из основных факторов, вызывающих неравномерное распределение нагрузок, является разница упругих характеристик ремней, а именно разница их приведенных модулей упругости при растяжении. Ремни со значением модуля упругости при растяжении меньше среднего воспринимают и меньшую часть общего начального натяжения. Очевидно, что эти ремни при холостом ходе будут тяговыми. У ремней с модулем упругости больше среднего значения картина будет обратной. С повышением полезной нагрузки окружные силы на всех ремнях возрастают, но неравномерно. Более интенсивно увеличивается нагрузка на тормозящие ремни, имеющие более высокий модуль упругости; возможен такой вариант, когда нагрузка на все ремни выровняется.

Поскольку ∆F представляет собой сумму абсолютных значений тяговой и тормозящей окружных сил при холостом ходе и эти силы равны между собой, то с некоторым приближением тяговая сила наиболее нагруженного ремня составит: Fтг = 0,5 ∆F. С учетом того, что фактическая окружная сила наиболее нагруженного ремня не должна превышать нормированного значения F, можно определить величину полезной допустимой нагрузки на один ремень многоручьевой передачи:

[F] = F - 0,5 ∆F (2.54)

В этом случае средняя фактическая нагрузка на любой из ремней не превысит нормированной величины, и коэффициент

равен:

C4 = [F] / F = 1 - ∆F / 2F (2.55)

Напряженное состояние отдельных ремней в передаче

можно охарактеризовать следующими параметрами:

1. Минимально и максимально нагруженные ремни в

передаче характеризуются натяжениями

max

где

min

(Еp -

∆

- начальное натяжение ремня; Еp - приведенный модуль

)/Еp,

упругости резины при растяжении;

(Еp +

∆

)/Еp ; (2.56)

∆

Еp - разница приведенных

модулей упругости при растяжении.

Соответственно разница натяжений ремней составляет:

∆σ

∆

/ Еp (2.57)

Разница натяжений приводит к разному заглублению ремней в канавку шкива и входит в формулу для определения разницы расчетных диаметров канавок каждого шкива:

∆

Dр =

S . bр . Ctg2(0,5ϕ) . Cos(0,5ϕ) .

__________________________________________

Еc . D

min

. h

∆σ

(2.58)

где bр – расчетная ширина ремня; Еc - приведенный модуль сжатия; D

2. Диаметр ведущего шкива Dвщ = D

- диаметр меньшего шкива.

min

= D1 и связан с

min

диаметром ведомого шкива Dвм через передаточное число:

Dвм = D2 = iо . Dвщ. (2.59)

Поэтому для наиболее и наименее нагруженных ремней передачи

__________________

i1 =

вм

; i2 =

____________________

. (2.60)

- 0,5 ∆Dр Dвм + 0,5 ∆D

Dвщ - 0,5 ∆Dр Dвщ + 0,5 ∆Dр

3. Циркулирующая между ремнями нагрузка при холостом

ходе передачи равна:

Fц = Ep . S . (1 - ii /io) (2.61)

где ii - минимальное значение передаточного числа.

4. Минимальное и максимальное напряжения в ремнях комплекта под действием начального натяжения ремня

рассчитываются по формуле:

∆

∆σ

p σн

______

(

∆i

______

) ±

______ .

(2.62)

Eр 2 Sz 2 io

где ∆iE - разница минимального и максимального передаточного числа; z - коэффициент запаса прочности, принимаемый равным

Задача 2

Рассчитать привод станка с пусковой нагрузкой до 150

% от номинальной, передающий мощность N. Максимальный

размер шкива станка D2, число оборотов этого шкива n2 ; число оборотов шкива мотора n1; максимально допустимое межцентровое расстояние lо . Станок работает 18 часов в сутки. Требуется выбрать и определить: профиль (поперечное сечение) ремня; L - стандартную длину ремня; iр - число ремней в передаче.

При расчете необходимо точно определить положение нейтральной линии в сечении клинового ремня, сделанного из однородной резины с модулем растяжения Е

с одним рядом

кордшнура радиусом rк (модуль корда Ек) с количеством витков корда n = 8. Считать, что координата центра тяжести витка корда ук = - 2,5 мм.

Определить напряженное состояние в многоручьевой передаче клиновых ремней, если начальное натяжение ремня

, приведенный модуль сжатия резины Еc, разница

приведенных модулей упругости ремней при растяжении составляет ∆Е

Таблица 2.10

Данные для расчета многоручьевой клино-

ременной передачи

, мм

Вариант

N, кВт⋅ч

, об/мин

, мм

, МПа

, мм

∆Ep,МПа

, МПа

1 9,5 400 495 1140 500 6,5 2,0 21 1,1 0,75 1,8 2 9,8 400 495 1140 500 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8

10,0

400 495 1140 500 6,5 6,0 21 1,1 0,75 1,8

4 5 6 7 8 9

, мм

Вариант

10,2

10,5

10,3

N, кВт⋅ч

, об/мин

400 495 1140 500 6,5 8,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1140 500 6,5 2,0 21 1,1 0,75 1,8 350 495 1140 500 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8 450 495 1140 500 6,5 6,0 21 1,1 0,75 1,8 500 495 1140 500 6,5 8,0 21 1,1 0,75 1,8 400 440 1140 500 6,5 2,0 21 1,1 0,75 1,8 400 470 1140 500 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8 400 510 1140 500 6,5 6,0 21 1,1 0,75 1,8 400 540 1140 500 6,5 8,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1080 500 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1110 500 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1150 500 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1160 500 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1140 400 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1140 600 6,5 4,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1140 500 9,8 4,0 21 1,1 0,75 1,8 400 495 1140 500 2,0 4,0 20 1,1 0,75 1,6 400 495 1140 500 6,5 4,0 22 1,1 0,65 1,7 400 495 1140 500 6,5 4,0 21 1,0 0,85 1,9 400 495 1140 500 6,5 4,0 21 1,2 0,75 2,0 400 495 1140 500 6,5 4,0 21 1,1 0,75 2,1

, мм

, МПа

, мм

∆Ep,МПа

, МПа

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 145 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]