Forțe în unitatea centurii
La instalarea și operarea curelei de transmisie nu apar factori de forță într-un fel reduce longevitatea mașinii, unitatea sau unitățile individuale și părți. Principalele presiuni asupra părților și componentelor cauzate de tensiunea curelei, care este în mod inevitabil prezentă în transmiterea rupt, iar când este la ralanti și accident vascular cerebral de lucru.
Tensiunea preliminară a centurii
Pentru a crea o frecare între centură și scripeți, centura este pretensionată de forța F0 după instalarea transmisiei. Cu cât este mai mare forța F0. cu cât este mai mare capacitatea de tracțiune a transmisiei și eficiența acesteia. dar mai puțin durabilitatea centurii.
În starea de mers în gol sau la ralanti a transmisiei, fiecare ramură a benzii este întinsă în mod egal cu forța F0 (vezi figura 1a).
Tensiunea curelei din roțile dințate se realizează prin reglarea dispozitivelor pentru a muta snopilor în raport cu celălalt prin intermediul unor arcuri sau gravitate nodurilor rolele de întindere instalarea motorului pe placa oscilantă, precum și dispozitive care permit să se schimbe automat tensiunea curelei în funcție de transferul de sarcină.
Tensiunea centurii de lucru
Atunci când se aplică cuplul de lucru T1, forțele de tensionare sunt redistribuite în ramurile curelei: ramura principală este suplimentară întinsă la forța F1. iar tensiunea ramificației conduse scade la forța F2 (vezi figura 1b). Din condiția egalității momentelor în raport cu axa de rotație, obținem ecuația:
unde Ft = 2 × 10 3 T1 / d1 este forța circumferențială a scripeții, H. Aici, T1 este în N × m; d - în mm.
Lungimea geometrică totală a centurii nu depinde de sarcină și rămâne neschimbată în timpul funcționării transmisiei. Extinderea suplimentară a ramurii de conducere este compensată de o reducere egală a ramurii conduse. În consecință, în măsura în care tensiunea ramurii de conducere a centurii crește, forța tensiunii ramificării conduse scade cu aceeași cantitate, adică,
Rezolvarea în comun a ecuațiilor (1) și (2). obținem:
Tensiunea centurii prin forța centrifugală
Când roata centurii este condusă de o forță centrifugă Fv:
unde: A este zona centurii, m 2. ρ este densitatea materialului centurii, kg / m 3. v este viteza benzii, m / sec.
Forța Fv aruncă cureaua departe de scripete, reducând astfel forțele de frecare și capacitatea de transfer.
Astfel, forțele de tensionare ale ramurilor conducătoare și acționate ale curelelor vor fi egale:
- în operația de transmisie: (F1 + Fv) și (F2 + Fv);
- la inactivitate: (F0 + Fv).
Încărcați arborii și lagărele în sistemul de transmisie cu curea
Forțele de tensionare ale ramurilor centurii încarcă arborii și lagărele. Din triunghiul Oab (vezi Figura 2) forța totală Fn. acționând asupra arborilor din angrenajul de ralanti,
unde α1 este unghiul de circumferință.
Direcția forței Fn este luată de-a lungul liniei centrale a roților de transmisie. De obicei, Fn este de 2 ... 3 ori mai mare decât forța circumferențială Ft. care este un dezavantaj semnificativ al transmisiilor curelelor.
Alunecați o centură pe scripeți
La transmisia centurii, există două tipuri de alunecare a centurii: alunecare elastică și alunecare.
Glisante elastice
În procesul de antrenare a scripetei printr-o centură, forța de tensionare scade de la F1 la F2 (vezi Fig.3). Deoarece deformarea centurii este proporțională cu forța de tensionare, când aceasta este redusă, centura este scurtată de forța de elasticitate, depășind rezistența forței de frecare în contactul cu centura.
În acest caz, cureaua se află în spatele scripeții - există o alunecare elastică a benzii de-a lungul scripeții.
Alunecarea are loc și pe scripetele acționate, dar aici forța de tensionare crește de la F2 la F1. Cureaua prelungește și depășește scripetele.
Glisarea elastică nu apare pe întregul arc al circumferinței α. dar numai pe o parte din acesta - arcul alunecător αc. care este întotdeauna localizat pe partea laterală a benzii care iese din roată.
Lungimea arcului de alunecare este determinată de starea de echilibru a forțelor de frecare pe acest arc și de diferența dintre forțele de întindere ale ramurilor, adică forța circumferențială Ft = F1 - F2.
În timpul funcționării normale a transmisiei curelei, αc1 = (0,5 ... 0,7) α.
Din partea centurii pe scripete se află un arc de odihnă αn. pe care forța din centură nu se schimbă, rămânând egală cu forța tensiunii ramificației viitoare, iar centura însăși se mișcă împreună cu rola fără alunecare. Suma arcilor αc și αn este egală cu arcul circumferinței α.
Vitezele ramurilor rectiliniare v1 și v2 sunt egale cu vitezele circumferențiale ale scripeților pe care se execută. Pierderea vitezei (v1 - v2) determină alunecarea pe roata de antrenare, unde direcția de alunecare nu coincide cu direcția mișcării rolei (a se vedea figura 3).
Astfel, alunecarea elastică a curelei este inevitabilă în antrenarea curelei, aceasta apare ca urmare a diferenței dintre forțele F1 și F2. încărcarea ramelor de conducere și de tracțiune ale centurii. Glisarea elastică conduce la o scădere a vitezei și, prin urmare, la o pierdere de putere și, de asemenea, cauzează electrificarea, încălzirea și uzura centurii, reducând durabilitatea acesteia.
Alunecarea elastică a centurii este caracterizată de un coeficient de alunecare ξ:
unde v1 și v2 sunt vitezele circumferențiale ale scripetelor de comandă și de urmărire.
În condiții normale de funcționare, este de obicei folosită ξ = 0,01 ... 0,02.
Cureaua centurii
Pe măsură ce crește forța circumferențială Ft = F1 - F2, arcul de repaus αn1 scade. în consecință, stocul de forțe de frecare scade.
Cu o supraîncărcare semnificativă, arcul de alunecare αc1 atinge valoarea arcului de prindere α1 și centura culisează pe întreaga suprafață atingeță cu rola de antrenare, adică se alunecă. Când centura este alunecată pe roata de antrenare, roata acționată se oprește - transmisia devine inoperantă.
Curea de transmisie și eficiența transmisiei centurii
Curba de alunecare a centurii (a se vedea figura 4) stabilește o relație între sarcina utilă și alunecarea relativă ξ din angrenaj. Ea reflectă fenomenele care apar în transmisia curelei și, împreună cu factorul de eficiență, caracterizează funcționarea acesteia în condițiile date.
Dacă valoarea coeficientului de sarcină relativă (coeficientul de tracțiune) φ este în intervalul de la zero la valoarea critică φk. în transmisie există numai o alunecare elastică.
Simultan cu creșterea φ, eficiența transmisiei η crește de asemenea.
Cu o creștere suplimentară a coeficientului de tracțiune, operațiunea de transmisie devine instabilă (alunecare parțială) și când se atinge valoarea limită, are loc o alunecare completă a benzii de-a lungul scripeții de antrenare.
Factorul de împingere φ este setat pentru fiecare tip de centură. Se recomandă alegerea sarcinii de lucru în apropierea valorii critice.
Eficiența curelei de transmisie depinde de sarcina de transmisie de la pierderea rolelor de curea, rezistența aerului și mișcarea roata de curea, frecarea în lagăre de alunecare.
Cea mai mare parte a pierderilor se datorează frecării interne în centură în timpul îndoirii, în special pentru angrenajele curelei trapezoidale. Aceste pierderi nu depind de încărcătură, astfel încât eficiența curelelor la sarcini mici este scăzută (pierderile relative sunt mari).
Valoarea maximă a eficienței transmisiei ajunge în zona de valoare critică a coeficientului de tracțiune φk.
În condiții normale de funcționare, se acceptă următoarele:
- pentru transmisie cu o centură plană, η = 0,95 ... 0,97;
- pentru transmisiile cu curea trapezoidală și polilumină η = 0,92 ... 0,95.
Eficacitatea curelelor cu curea și a curelelor din poli-V este mai scăzută datorită pierderilor sporite la frecare internă în centură și al alunecării curelelor de-a lungul scripeților.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: