DM_1 / Деталі машин КЛ [Стадник В. А

Рис. 7.11. До визначення навантаження на вали пасової передачі.

Дію відцентрової сили тут у розрахунках можна не враховувати, оскільки при середніх швидкостях паса вона незначна і спричинює лише розвантаження валів (відцентрова сила зрівноважується у пасі).

7.10. Ковзання в пасовій передачі

Дослідження М.Є. Жуковського показали, що в пасовій передачі існує два види ковзання: пружне ковзання і буксування.

Пружне ковзання – це нормальне й закономірне явище для будь-якого навантаження. Буксування – наслідок перевантаження.

Рис.7.12. До пояснення природи пружного ковзання у пасовій передачі

110

αк – дуга пружного ковзання; αс – дуга спокою; α = αк +αс . Якщо αк < αc ,

то пас на шківу нерухомий. Момент T = G1 d зрівноважується силами тертя.

2

Якщо αк = α , αс = 0 має місце повне ковзання паса по шківу – тобто буксування.

Чим більший вантаж G1 , тим більша дуга пружного ковзання αк . При збільшенні G1 до значення, рівного запасу сил тертя, дуга спокою αс стане рівною нулю. Рівновага порушиться. Настане буксування.

По аналогії з цим в працюючій передачі роль вантажа G виконує сила натягу веденої вітки F2 , а роль додаткового вантажу G1 – колова сила Ft .

7.11. Тягова здатність пасових передач

Основними критеріями працездатності пасових передач є такі: тягова здатність або міцність зчеплення паса зі шківами; довговічність паса. Якщо не буде забезпечено перший критерій, пас почне буксувати, а якщо другий, пас буде швидко руйнуватись.

Розрахунок пасової передачі на тягову здатність є основним. Паси існуючих типів, що розраховані на тягову здатність у заданих умовах експлуатації, мають мінімально потрібну довговічність.

Розрахунок пасової передачі на тягову здатність базується на експериментальних даних для існуючих типів пасів. Дослідним шляхом встановлюється взаємозв'язок відносного ковзання ε паса та ККД передачі η із коефіцієнтом тяги ϕ (рис. 7.13).

111

Рис. 7.13. Криві ковзання та ККД пасової передачі Коефіцієнт тяги – це відношення корисного навантаження паса до суми

сил натягу віток передачі:

де К – корисне напруження.

За цим параметром можна визначити величину попереднього натягу F0 ,

яка використовується для передачі колової сили Ft , тобто характеризує ступінь завантаженості передачі.

Графіки, що зображені на рис. 7.13, називаються кривими ковзання та ККД пасової передачі.

Із збільшенням корисного навантаження Ft для деякого заданого попереднього натягу паса F0 , тобто із збільшенням коефіцієнта тяги ϕ від 0 до

ϕ0 , спостерігається тільки пружне ковзання паса у передачі. Подальше

спостерігаються пружне ковзання і буксування паса (пружне ковзання і буксування розділені продовженим штриховою лінією графіком).

Робоче навантаження в передачі рекомендують вибирати близьким до критичного значення коефіцієнта тяги ϕ0 . Такому значенню ϕ відповідає також і максимальне значення ККД η передачі. Для плоскопасових передач ηmax = 0 ,97...0 ,98 , а для клинопасових передач ηmax = 0 ,94...0 ,96 .

Роботу пасової передачі в зоні часткового буксування допускають тільки при короткочасних перевантаженнях, наприклад при пуску передачі. В цій зоні ККД різко спадає за рахунок збільшення втрат на ковзання паса, а сам пас швидко спрацьовується. Часткове буксування характеризує здатність передачі

плоских шкіряних – 1,35…1,50; клинових – 1,50…1,60.

Середні значення критичного коефіцієнта тяги ϕ0 , які дістають експериментальним шляхом, для пасів: гумотканинних та шкіряних – 0,6; бавовняних – 0,5; клинових – 0,7.

За критичним коефіцієнтом тяги ϕ0 можна визначити оптимальне

d1

де δ – товщина паса;

d1 – діаметр меншого шківа;

113

конструктивними параметрами та певними умовами передавання

емпіричними формулами, наведеними у довідковій літературі, наприклад, [10] і [14].

Тоді поперечний переріз A (мм2) плоского паса визначиться за залежністю

114

округливши її до стандартної величини. Так само округляють до стандартної ширину b .

7.12.Розрахунок пасів на довговічність

Під дією циклічних деформацій і внутрішнього тертя в пасі виникають руйнування від втоми – тріщини, надриви, пас розшаровується, тканини перетираються.

Весь цикл напружень відповідає одному пробігу паса, за якого чотири рази змінюються напруження (див. рис. 7.10).

При розрахунку пасових передач (особливо невідповідальних) розрахунок на довговічність не виконують, обмежуючись перевіркою числа пробігів, тобто числа циклів в одиницю часу.

Число пробігів у секунду

[U ]≤ 3÷5 c -1, допустима частота пробігів паса плоскопасової передачі;

[U ]≤ 10÷20 c -1 – для клинових пасів.

Однак у теперішній час накопичений достатній експериментальний матеріал для перевірного розрахунку пасів на довговічність.

В основу методів розрахунку пасів на довговічність лежить рівняння

Плоскі паси бувають прогумовані (ГОСТ 23831-79), бавовняні суцільно ткані, шерстяні, шкіряні (ГОСТ 18679-73) та паси із спеціальних синтетичних матеріалів.

Прогумовані паси – найбільш розповсюджені. Їх виготовляють трьох типів: А, Б, В (рис. 7.14). Нарізні паси типу А (рис. 7.14. а) містять декілька шарів (прокладок) міцної бавовняної тканини (бельтинга), між якими для підвищення гнучкості пасів поміщають прошарки із вулканізованої гуми. Краї пасів А покривають водостійкими компонентами.

У пошарово загорнутих пасах типу Б (рис. 7.14. б) прокладки з бельтинга розміщуються таким чином: центральна прокладка охоплюється окремими кільцевими прокладками із взаємно зміщеними стиками.

Спірально загорнуті паси типу В (рис. 7.14. в) виготовляють із одного куска бельтингової тканини без прошарків між прокладками. Ширина прогумованих пасів 20…1200 мм, число прокладок 2…9 товщиною 1,25…2 мм кожна. Їх випускають у вигляді довгих стрічок, з'єднання кінців яких виконують за допомогою клею, зшивкою або металічним кріпленням.

Із прогумованих пасів розповсюдження одержали паси типу А, як

Бавовняні суцільно ткані паси виготовляють як суцільну тканину з декількома шарами основи і утка, просоченими спеціальним складом (бітум, озокеріт). Такі паси легкі і гнучкі, можуть працювати на шківах порівняно малих діаметрів з великими швидкостями. Однак їх тягова здатність і довговічність менші, ніж у прогумованих пасах.

Шерстяні паси – тканина з багатошаровою шерстяною основою і бавовняним утком, просоченим спеціальним компонентом (сурік або оліфа). Вони можуть працювати при різких коливаннях навантаження і при малих діаметрах шківів. Шерстяні паси менш чутливі до температури, вологості повітря, кислот і т. п.

118

Шкіряні паси мають хорошу тягову здатність і високу довговічність, добре переносять коливання навантаження. Висока вартість і дефіцит обмежують їх застосування.

Паси із синтетичних матеріалів (плівкові паси) – новий тип пасів із пластмас на основі поліамідних смол, армованих кордом із капрона, лавсана або нейлона (рис. 7.15, а, б, в).

Рис. 7.15. Конструкція і перерізи клинових пасів: 1 – шар кордтканини (кордшнура); 2 – пргумована тканина; 3 – гума

Для високошвидкісних передач з V ≥ 60 м/с випускаються два типи приводних пасів з поліамідним покриттям (рис. 7.15, а) і прогумовані з кордшнуровим несучим шаром (рис. 7.15, б). В промисловості застосовують синтетичні паси (рис. 7.15, в) фірми "Хабашт" (Швейцарія) товщиною 0,7 – 2,8 мм зі склеєним стиком. У порівнянні зі тканими ці паси мають більшу (в три рази) міцність і допускають швидкість до 100 м/с.

Клинові паси застосовуються при малих міжосьових відстанях і великих передатних числах ( a ≤ 5 м, u ≤ 6). Клинові паси (рис. 7.15. г, д) – нескінченні (замкнутої форми) паси трапецеїдального перерізу з робочими боковими гранями і кутом клина між ними ϕ0 =40˚. В залежності від величини

119