22.7. Долговечность ремня

Долговечность ремня определяет его способность сопротивляться ус­талостному разрушению. Долговечность зависит не только от значений напряжений (см. рис. 22.6), но и от характера их изменения за один цикл, а также от числа таких циклов. Поскольку напряжения изгиба превышают все другие составляющие суммарного напряжения в рем­не, то долговечность его значительно зависит от числа изгибов ремня на шкивах. При этом следует иметь в виду, что за один пробег ремня в нем дважды возникают максимальные напряжения изгиба.

Под влиянием циклического деформирования в ремне возникают усталостные разрушения — трещины, надрывы, расслаивание ремня. Снижению сопротивления усталости способствует нагрев ремня от внутреннего трения и скольжения его по шкивам.

Полный цикл напряжений соответствует одному пробегу ремня по шкивам, при котором уровень напряжений в поперечном сечении ремня меняется в соответствии с прохождением им каждого из четырех ха­рактерных участков (два шкива, ведущая и ведомая ветви, см. рис. 22.6).

Число пробегов ремня (число циклов нагружения) за весь срок работы передачи пропорционально частоте пробегов:

U=v/L_v<[U] (22.20)

где V —скорость ремня, м/с; L_p — расчетная длина ремня, м; [U]—до­пускаемая частота пробегов, с'.

Частота пробегов является показателем долговечности ремня: чем больше U, тем больше число циклов при том же времени работы, или тем меньше долговечность при том же уровне напряжений.

Для достижения средней долговечности в 2000...3000 ч рекоменду­ется ограничивать частоту пробегов [U], с^-1, принимая для ремней:

плоских прорезиненных < 10

плоских синтетических < 50

клиновых <20

поликлиновых <30

В основе уточненных методов расчета ремней на долговечность лежит уравнение кривой усталости [см. рис. 2.3], в соответствии с которым оказывается возможным проводить комплексный расчет ременной передачи, удовлетворяющий условиям прочности и тяговой способно­сти при требуемом ресурсе [10].

22.8. Натяжение ремней

Предварительное натяжение ремня F_Q является необходимым услови­ем работы ременной передачи. Чем выше F₀, тем больше тяговая спо­собность и КПД передачи, но меньше долговечность ремня.

Конструкция ременной передачи должна допускать изменение меж­осевого расстояния как в сторону уменьшения (для свободной уста­новки ремня), так и в сторону увеличения (для натяжения ремня и компенсации его вытяжки).

Натяжение ремня в передачах осуществляют:

1. Устройствами периодического действия, где натяжение (по мере вытяжки ремня) регулируют винтами (рис. 22.9, а), перемещая один из шкивов.

2. Устройствами постоянного действия, где натяжение создают пружиной или силой тяжести узла. К ним относят натяжной ролик (его устанавливают на ведомой ветви), качающуюся плиту с установлен­ным на ней электродвигателем (рис. 22.9, б) и др.

Контрольные вопросы

1. Какие виды ременных передач различают по форме поперечного сечения ремня?

2. Какими достоинствами и недостатками обладают ременные передачи по сравне­нию с другими видами передач? Почему в многоступенчатых приводах ременная передача является обычно быстроходной ступенью?

1. Как определить силы натяжения в ветвях ремня при работе передачи?

3. В чем сущность упругого скольжения ремня по шкивам? Почему оно возникает и можно ли его устранить?

2. В чем разница между упругим скольжением и буксованием ремня?

3. Почему передаточное число ременной передачи непостоянно?

4. Для чего в ременной передаче создают предварительное натяжение ремня?

5. Как вычислить напряжения в ветвях ремня при работе передачи?

4. Что такое тяговая способность ременной передачи? Какие факторы влияют на нее?

10. В чем сущность усталостного разрушения ремней? Вследствие чего оно проис­ходит?