Статьи»Технология изготовления клиновых ремней кордшнуровой конструкции»Конструкции ремней и условия их работы

Конструкции ремней и условия их работы

Добавлено 28.05.2015

 

Клиновой ремень является сложным резинотканевым изделием, ра­ботающим в условиях значительных напряжений и деформаций, цикличес­ки меняющихся при пробеге ремня по контуру передачи. По сравнению с традиционными шестеренчатыми, цепными и; другими типами передач ременный привод имеет ряд преимуществ: плавность хода, бесшумность, возможность работы при больших межцентровых расстояниях, достаточно высокий КПД (0,8-0,9), простоту обслуживания, низкую стоимость, а также способность выполнять функции предохранительного элемента при перегрузках.

В соответствии с общесоюзными стандартами (табл. I) в СССР выпускают следующие типы ремней:

вентиляторные нормальных и узких сечений для передачи мощнос­ти до 10 кВт от двигателей к вспомогательным агрегатам автомобилей, тракторов и комбайнов при скоростях ремней до 40 м/с;

приводные для передачи мощности до 30 кВт в движущихся сельско­хозяйственных машинах при скоростях ремней до 30 м/с;

приводные промышленного оборудования для передачи мощности до 80 кВт в приводах станков, промышленных установок и стационарных сельскохозяйственных машин при скоростях до 30 м/с;

вариаторные сельскохозяйственных машин для передачи мощности до 28 кВт при скоростях до 35 м/с;

вариаторные промышленного оборудования для передачи мощности до 30 кВт при скоростях до 35 м/с.

Таблица 1

Таблица 1 продолжение

Кроме этих ремней предусмотрен выпуск приводных ремней узких сечений для промышленного оборудования по ТУ 38 I05I6II-84 и для сельхозмашин по ТУ 38 1051289-83, а также многоручьевых ремней нор­мальных (ТУ 38 405488-79) и узких (ТУ 38 405258-79) сечений. Все ремни предназначены для работы в- районах с умеренным и тропическим климатом, а ремни вентиляторные и приводные - также для районов с холодным климатом.

Клиновые ремни по функциональному назначению можно разделить на дра типа: приводные, передающие крутящий момент при постоянном перег- дрточном отношении, и вариаторные, которые помимо передачи крутящего момента обеспечивают плавное изменение передаточного отношения путем изменения диаметра посадки ремня в шкивах при работе переда­чи.

Оптимальная конструкция ремня определяется условиями его ра­боты, исходя из,требований передачи максимальной нагрузки в тече­ние определенного срока при минимальных потерях энергии.

Несущий слой (кордшнур или кордткань, см.табл. I) является основным элементом, осуществляющим передачу полезной нагрузки от ведущего шкива к ведомому. Массив резины, расположенной под несу­щим слоем (слой сжатия), обеспечивает передачу полезной нагрузки от ведущего шкива к несущему слою и от него к ведомому шкиву. Кли­новая форма сечения ремня улучшает контакт его со шкивами и обес­печивает работоспособность при передаче значительных усилий. Увели­чение предварительного натяжения ремня уменьшает вероятность буксо­вания при увеличении полезной нагрузки, однако снижает ресурс рем­ня и КПД передачи. Оптимальная величина угла клина приводных рем­ней (в большинстве случаев 40°) выбрана из условий обеспечения максимального заклинивания и одновременно достаточно легкого выхо­да ремня из канавки шкива. В вариаторных ремнях угол клина обычно меньше (28-34°) для перемещения ремня в радиальном направлении меж­ду полуикивами при изменении передаточного отношения.

Существующее в настоящее время соотношение ширины и высотк ремней нормальных (классических) сечений, составляющее 1,5-1,7, вы­брано в то время, когда ресурс ремней определяли запасом прочности несущего слоя на основе хлопчатобумажных (позже вискозных) нитей. Увеличение ширины ремня при той же высоте (для сохранения эффектяв- ной работы на шкивах малых диаметров) повышало ресурс ремня и од­новременно увеличивало габариты передачи и снижало устойчивость ремня в канавках шкива. В большинстве случаев ремни выходили из строя из-за обрыва без видимых серьезных усталостных повреждений резины и- обертки. Применение в несущем слое высокопрочных синтети­ческих волокон качественно изменило картину разрушения ремня и поз­волило более полно использовать возможности резины как материала, способного длительное время воспринимать значительные знакоперемен­ные деформации. Запас усталостной выносливости несущего слоя повы­сился, что дало возможность уменьшить ширину ремня при той же вы­соте без изменения тяговой способности передачи.

Ремни узких сечений характеризуются значительно меньшим тепло­образованием при работе в связи с уменьшением массива резины слоя сжатия, работающего в условиях знакопеременных деформаций, и отно­сительным увеличением поверхности теплоотвода при той же высоте, что у ремней нормальных сечений. Для ремней узких сечений отноше­ние ширины к высоте 1,2-1,3. В общем случае при одинаковой площа­ди поперечного сечения узкие ремни передают в 1,3-2,5 раза боль­шую мощность, чем ремни нормального сечения.

В вариаторных ремнях отношение ширины к высоте -2-3,4. Увели­чение этого отношения позволяет пропорционально повысить диапазон варьирования передачи, однако дальнейшее его увеличение ограничено для существующих конструкций ремня из-за уменьшения поперечной хесткости и устойчивости ремней в канавках шкивов. Стремление со­хранить каркасность сечения и устойчивость в поперечном направле­нии вариаторных ремней заставило применить для их обертки увеличен­ное число слоев оберточной ткани, уменьшив продольную гибкость рем­ня. В некоторых конструкциях вариаторных ремней число слоев оберт­ки достигает пяти. Для сохранения продольной гибкости обернутые ремни, особенно вентиляторные, передающие сравнительно небольшие мощности, а также вариаторные, изготавливают с нарезкой зуба по слою сжатия, что позволяет в большинстве случаев повысить их эксплуата­ционный ресурс в 1,2-1,5 раза. Однако повреждение массива резины слоя сжатия приводит к появлению во впадинах зубьев трещин резины слоя сжатия.

Максимальная продольная гибкость при достаточной поперечной жесткости ремня в сочетании с высоким модулем на растяжение обеспе­чены более полно в ремнях кордшнуровой конструкции.

Деформации элементов ремня по высоте сечения при его изгибе на шкиве определяются положением нейтральной линии, разделяющей зо­ну растяжения и зону сжатия. Приближенно можно принять, что поло­жение нейтральной линии зависит от размеров сечения, модуля на рас­тяжение несущего слоя, натяжейия ветвей и не зависит от высоты не­сущего слоя и диаметра шкива. В соответствии с постоянно меняющим­ся натяжением участка сечения при его переходе с ведущей на ведо­мую ветвь (рис. 1,2) меняется и положение нейтральной линии. При чистом изгибе моменты равнодействующих сил растяжения и сжатия рав­ны относительно нейтральной линии. Поскольку модуль кордшнура и кордткани при растяжении на два - три порядка больше, чем при сжа­тии, нейтральная линия обычно располагается несколько ниже верхней границы несущего слоя, так, что массиву резины и части несущего слоя, работающим на сжатие, противодействует в основном сравни­тельно небольшой участок несущего слоя, работающий на растяжение. При натяжении ремня на шкивах положения нейтральной линии понижа­ется и при большом натяжении может опуститься ниже кордшнурового слоя, в этом случае весь шнур окажется в зоне растяжения.

Рис.1 

В кордтканевых ремнях большая часть несущего слоя при иагибе сечения в канавке шкива расположена в зоне сжатия ниже нейтральной линии (см. рис. I).

В связи с тем что ткань не устойчива к деформации сжатия, ее Участки, оказавшиеся ниже нейтральной линии, деформируются с изломом, что приводит к быстрому разрушению нижних волокон [I]. Кроме того, на сжатие кордткани затрачивается значительная часть энер­гии, что снижает КПД передачи, приводит к нагреву ремня и ускорен­ному его разрушению.

Рис.2

Преимущества кордшнуровых ремней перед кордтканевыми особен­но заметны для ремней малых длин в передачах с частотой деформа­ций ремней более 40 с-1. Для длинных ремней различие в стендовой наработке незначительно, тогда как для ремней малых длин стендовая наработка отличается в 3-5 раз.

В полной мере преимущества кордшнуровых ремней перед кордтка­невыми могут быть реализованы при условии более тщательного взаим­ного расположения элементов сечения. В первую очередь это относит­ся к расположению несущего слоя [2]. Для кордтканевых ремней неко­торое искажение прямолинейности расположения слоев кордткани, неиз­бежное при существующей шестигранной форме сердечников после скаши­вания, не оказывает заметного влияния на эксплуатационные свойства ремня. При обрыве наиболее нагруженных нитей корда нагрузку прини­мают на себя другие нити, а так как общее число нитей в силовом слое от 20 (для профиля "О") до 300 (для профиля "Д"), то отказ от­дельных нитей незначительно повышает нагрузку на остальные.

Для кордшнуровых ремней отклонение центра одного витка на I мм вверх от линии расположения центров остальных витков при длине рем­ня 1000 мм означает увеличение нагрузки на этот виток для анида на 13 Н, лавсана на 30 Н, кевлара на 90 Н. Из этого следует, что с по­вышением модуля кордшнура требования к точности его расположения в сечении возрастают.

 

"Технология изготовления клиновых ремней кордшнуровой конструкции" В.А. Журов, В.В. Глушко, Т.В. Змичеревская

 

 

 

 

Фотогалерея

Новости

Изменение наименования

Учитывайте при оформлении документов...далее

С Новым 2018 годом и Рождеством!

Уважаемые коллеги и партнеры поздравляем Вас!...далее

Примите во внимание!!!

1 декабря отгрузка продукции производится не будет...далее

Все новости >>


Мы в СМИ



Прямая связь с руководством

Вы можете отправить сообщение руководству компании.

Форма обратной связи

Вы можете отправить нам сообщение

ОАО НИИРП