Коэффициент тяги и кривые скольжения ремня

Коэффициентом тяги называется отношение полезного окружного усилия к полному усилию натяжения ветвей ремня.

По физическому смыслу коэффициент тяги характеризует степень загрузки передачи:

Рис.55

Зависимость между коэффициентом тяги и коэффициентом упругого скольжения ремня, выраженная графически, носит название кривых: скольжения ремня. Эти кривые для различные типов ремней строятся опытным путем на установках, где рост нагрузки сравнивается с относительным скольжением ремня. До критического значения j₀ зависимость линейная, что соответствует упругому скольжению ремня; за критической точкой начинается нелинейная зависимость, соответствующая буксованию ремня. Оптимальный режим работы ремня при высшем значении КПД близок к критической точке, но должен находиться в зоне упругого скольжения. На основании кривых скольжения определяются допускаемые напряже­ния в ремне.

Напряжения в ремне и их круговая эпюра

1) напряжение от окружного усилия:

Для плоских ремней площадь сечения ремня

где b - ширина, d - толщина ремня.

Для клиновых ремней F определяется по таблицам ГОСТа.

2) напряжение от предварительного натяжения ремня:

3) напряжение от усилий натяжения ремня:

Рис. 56

4) напряжение от действия центробежных сил: Рассматривая сумму проекций сил на горизонтальную ось (рис.56 а), получим:

Синус элементарного угла можно принять равным углу в радианах ; тогда центробежная сила элементарного участка ремня, введенного дугой :

(1)

с другой стороны, элементарная центробежная сила:

(2)

Здесь: dm - элементарная масса выделенного участка ремня;

R - радиус шкива;

w - угловая скорость вращения шкива;

g - удельный вес материала ремня;

V - окружная скорость ремня;

g - ускорение силы тяжести.

Приравнивая уравнение (1) и (2) и уравнивая размерности, получим натяжение ремня от действия центробежной силы:

Напряжение в ремне от действия центробежной силы:

Следует заметить, что напряжение пропорционально квадрату окружной скорости; при малых скоростях оно невелико, при больших - резко возрастает.

5) напряжение от изгиба ремня:

Рассматривая подобие фигур (рис. 56 б), можно написать:

;

По закону Гука ; , отсюда

Напряжение изгиба пропорционально толщине ремня, модулю упругости и обратно пропорционально диаметру шкива. Это значит, что отношение не должно быть малым (оно указывается в таблицах ГОСТа для каждого типа ремня).

Рис. 57