Конструкция установки для определения тяговой способности клиноременной передачи Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

КОНСТРУКЦИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯГОВОЙ СПОСОБНОСТИ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ Радкевич М.В. Email: Radkevich17109@scientifictext.ru

Радкевич Мария Викторовна — доктор технических наук, доцент, кафедра теоретической механики и сопротивления материалов, Ташкентский институт проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог, г. Ташкент, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье рассматривается конструкция установки для определения коэффициента скольжения клиноременной передачи. Работа установки основана на принципе затормаживания ведущего шкива с помощью груза и определении отставания ведомого шкива. Коэффициент скольжения определяется по разности углов поворота ведущего и ведомого шкивов. Коэффициент полезного действия передачи определяется соотношением углов поворота ведомого и ведущего шкивов. Простота конструкции позволяет использовать установку в учебных целях.

Ключевые слова: ременная передача, тормозной диск, груз, угломер, коэффициент скольжения.

THE DESIGN OF THE PLANT FOR DETERMINING THE V-BELT

TRACTIVE ABILITY Radkevich M.V.

Radkevich Maria Viktorovna — Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, THEORETICAL MECHANICS AND RESISTANCE OF MATERIALS DEPARTMENT, TASHKENT INSTITUTE OF DESIGN, CONSTRUCTION AND OPERATION OF HIGHWAYS, TASHKENT, REPUBLIC OF UZBEKISTAN

Abstract: the article deals with the design of a plant for determining the slip coefficient of V-belt transmission. The operation of the plant is based on the principle of decelerating the drive pulley by means of the load and determining the lag of the driven pulley. The slip coefficient is determined from the difference in the angles of rotation of the head pulley and the driven pulley. The efficiency of the transmission is determined by the ratio of the angles of rotation of the driven and driving pulleys. The simplicity of the design allows the plant to be used for educational purposes. Keywords: belt drive, brake disc, load, angle meter, slip coefficient.

УДК 621.8

В настоящее время лаборатории вузов Республики Узбекистан слабо оснащены установками для изучения процессов, происходящих при работе различных передач. Одними из наиболее широко применяемых в машиностроении передач являются ременные передачи. Среди научных и учебных задач, касающихся параметров ременных передач, наиболее существенной является определение тяговой способности.

При испытании клиноременных передач обычно применяются следующие способы: по счету импульсов, пропорциональных скоростям вращения валов (определение падения угловой скорости), по стробоскопу (определение падения скорости), по различной скорости ветвей (определение потерь только на упругое скольжение) [1].

Все эти методы требуют достаточно сложного оборудования. Однако в [2, с. 259 -260] описан опыт по определению упругого скольжения ремня на заторможенном шкиве с помощью подвешивания к концам ремня равных грузов. Основываясь на этом опыте, для учебных целей предлагается следующая конструкция лабораторной установки (рис. 1).

Рис. 1. Схема установки для определения тяговой способности клиноременной передачи: 1 — шкив ведущий градуированный; 2 — шкив ведомый градуированный;

3 — ремень; 4 — рукоятка; 5 — диск тормозной; 6 — груз тормозной; 7 — стрелка-указатель угла поворота;

8 — блок; 9 — груз натяжной; 10—рама

Предлагаемая установка состоит из ведущего шкива 1, установленного вместе с приводной рукояткой 4 на ведущем валу, тягового ремня 3, ведомого шкива 2, установленного вместе с тормозным диском 5 и грузом 6 на ведомом валу, перемещение которого вдоль рамы 10 обеспечивает возможность изменения натяжения ремня. Натяжной блок 8, через который перекидываются натяжной трос с грузами 9, служит для натяжения ремня 3. Шкивы 1 и 2 снабжены градуированными шкалами, по которым при помощи указательных стрелок 7 можно определить величину отставания ведомого шкива от ведущего и вычислить коэффициент 8.

Работа на данной установке производится следующим образом. Болты крепления подшипников вала ведомого шкива 2 освобождают до свободного перемещения их вдоль рамы 1. С помощью груза 9 и натяжного троса, перекинутого через блок 8 и присоединенного к ведомому шкиву 2, производят предварительное натяжение ремня 3.

Необходимая сила натяжения ремня (вес груза) определяется по формуле:

F = 2F, = 2[а0]Л

где А - площадь сечения испытываемого ремня, мм2, [а0] - напряжение от предварительного натяжения, МПа. Эти параметры принимаются по справочникам.

После получения необходимого натяжения затягивают болты крепления подшипников ведомого вала и отсоединяют натяжной трос с грузами. На тормозной шкив 5 наматывают натяжной трос в направлении, противоположном направлению вращения ведущего шкива 1, которое задаётся для каждого конкретного испытания. Нагружают натяжной трос грузом необходимой величины и отмечают начальные показания угломеров 7. Плавно вращая приводную рукоятку 4, поворачивают ведущий шкив на 2-2,5 оборота, отмечая угол поворота по угломерам 7.

Коэффициент проскальзывания определяется следующим образом. Например, при нагрузке Р, Н, за один полный оборот ведущего шкива ведомый шкив повернулся на 350о. Таким образом, угол отставания составляет 10о. Тогда

360° - 350° ПЛ„

£ =-= 0,02

360°

По значениям углов поворота можно также определить коэффициент полезного действия п передачи при разных нагрузках. Например,

350°

п =-

360°

Таким образом, с помощью предлагаемой установки можно получить данные, необходимые для построения графиков зависимости коэффициента скольжения 8 и коэффициента полезного действия п от коэффициента тяги ф (рис. 2). Коэффициент тяги определяется по известной формуле

_ F.

= 0,9

где Ft - полезная нагрузка, Н, определяется весом груза 6 на тормозном диске 5.

0

Рис. 2. Пример графиков зависимости коэффициента скольжения s и коэффициента полезного действия

ц от коэффициента тяги <р

Для получения графиков зависимости коэффициента s необходимо проводить испытания, как минимум, для 5 значений полезной нагрузки (целесообразно принимать значения Ft=0, Ft=0,2Ftmax,... Ft=0,8Ftmax). Точность испытаний обеспечивается 3-кратной повторностью опытов.

Заключение. Как видно из приведенного описания, предлагаемая установка имеет простую конструкцию и позволяет проводить достаточно широкий спектр экспериментов, имея набор сменных шкивов для различных типов ремней. Установка апробирована в лаборатории кафедры «Теоретическая механика и сопротивление материалов» Ташкентского института по проектированию, строительству и эксплуатации автомобильных дорог.

Список литературы / References

1. Пронин Б.А., Шмелев А.Н. Об определении скольжения в клиноременной передаче // Вестник машиностроения, 1973. № 9. С. 15-16.

2. Иванов М.Н. Детали машин. Учеб. для студентов втузов / Под ред. В.А. Финогенова. 6-е изд., перераб. М.: Высшая школа, 2000. 383 с.