Страница
1
Цель работы: Построение кривых скольжения и КПД. Определение оптимальных значений коэффициента тяги и КПД. Сравнение и анализ полученных результатов.
Наряду с зубчатыми и Фрикционными передачами в машинах для передачи движения применяют ременные передачи. Они установлены, например, в приводе ткацких станков типа АТПР, в ножных швейных машинах, в приводе катушек магнитофона и т.д.
Оборудование и инструменты: Лабораторная установка ДМ 35У, два тахометра, штангенциркуль, измерительная линейка.
Установка состоит из балансирного электродвигателя 1, на валу ротора 2 которого закреплен ведущий шкив 3. Корпус электродвигателя может поворачиваться в подшипниках 4 и 5, установленных на качающейся раме 6. Плоский ремень 7 передает движение от ведущего шкива на ведомый 8. Ведомый шкив закреплен на валу 9 шкива тормоза 10 нагружения, колодки 11 и 12 которого могут поворачиваться, воздействуя на пружину тормоза 13 и индикатор пружины тормоза 14. Для упрощения расчетов экспериментальных данных ведущий
, и ведомый
шкивы изготовлены одного диаметра.
Техническая характеристика установки ДМ 35У
параметр | буквенное обозначение | числовое значение |
Электродвигатель типа А02-22-6 | ||
Мощность электродвигателя, кВт |
| 1,1 |
Частота вращения ротора электродвигателя, мин-1 |
| 930 |
Диаметр шкива, мм |
| 20 |
Длина плеч рычага, мм |
| 100 |
Теоретические предпосылки.
Перед включением в работу ременной передачи необходимо натянуть ведущую и ведомую ветви ремня силой предварительного натяжения . Для этого применяют различные натяжные устройства. Одно из таких устройств, грузовое натяжное устройство, изображено на рисунке. Оно состоит из троса 16, одним концом прикрепленного к опоре подшипника 5, а другим к рычагу 17. К концу рычага 17 подвешены грузы 18.
При включении установки, ремни которой предварительно натянуты, ременная передача начинает передавать окружную силу , с ведущего шкива на ведомый. Силу определяют по формуле:
(1)
где – крутящий момент на ведущем шкиве, Н·м;
– диаметр ведущего шкива, м.
При передаче окружной силы натяжение в ведущей и ведомой ветвях ремня перераспределяется. В ведущей ветви сила натяжения ремня увеличивается от
, до
, и становится равной:
(2)
В ведомой ветви сила натяжения ремня уменьшается от , до
, и становится равной:
(3)
Вычтем из уравнения (2) уравнение (3), получим:
(4)
Рассмотрим поведение отрезка ремня длиной отмеченного при неработающей передаче. При передаче ремнем окружной силы
этот отрезок, находясь в ведущей ветви с силой натяжения ремня
, удлиняется до величины
, а попав в ведомую ветвь с силой натяжения
, ремня, укорачивается до
. Из условия неразрывности ремня следует, что при сбегании с ведущего шкива отмеченный отрезок должен укоротиться и проскользнуть по ободу шкива навстречу движению. Аналогично на ведомом шкиве тот же отрезок должен удлиниться и проскользнуть по ободу шкива в направлении движения. Опыт показывает, что скольжение ремня происходит не по всей дуге обхвата
, а только по её части, называемой дугой упругого скольжения. На рисунке эти дуги обозначены
и
. Они располагаются со стороны сбегающей ветви. На дугах покоя (
) и (
) натяжение ремня остается неизменным, соответственно равным натяжению либо в ведущей ветви
, либо в ведомой
. С увеличением передаваемой окружной силы
увеличиваются разность натяжения
, упругое скольжение и дуги скольжения. При некоторой нагрузке (критической) скольжение распространяется на всю дугу обхвата, в первую очередь меньшего шкива; начинается буксование ремня по шкиву.
При упругом скольжении и буксовании ремня окружная скорость ведомого шкива немного меньше окружной скорости ведущего шкива
. Относительное скольжение
, %, в ременной передаче