(5)

КПД , %, и безразмерный коэффициент тяги определяют по формулам:

(6)

(7)

где и – крутящие моменты на ведущем и ведомом шкивах соответственно, Н·м;

и – частоты вращения ведущего и ведомого шкивов, соответственно, мин-1.

Коэффициент тяги позволяет судить о том, какая часть силы предварительного натяжения ремня используется для передачи окружной силы , т.е. характеризует степень загруженности передачи.

Целесообразность выражения окружной силы через безразмерный коэффициент у объясняется тем, что скольжение и КПД связаны со степенью загруженности передачи, а не с абсолютной величиной окружной силы .

В настоящее время работоспособность ременной передачи принято характеризовать кривыми скольжения и КПД, которые являются результатом испытания ременной передачи.

На рисунке ниже показаны типичные кривые скольжения и КПД ременной передачи. На графике по оси ординат отсчитывают относительное скольжение и КПД в процентах, а по оси абсцисс – нагрузку передачи, выраженную через коэффициент тяги . На начальном участке кривой скольжения от 0 до наблюдается только упругое скольжение. Так как упругие деформации ремня приблизительно подчиняются закону Гука, этот участок близок к прямолинейному. Дальнейшее увеличение окружной силы , приводит к частичному, а затем и к полному буксованию.

Таким образом, скольжение ремня по шкиву в ременной передаче бывает двух видов: упругое скольжение и буксование. Упругое скольжение наблюдается при любой окружной силе и нагрузке передач, а буксование при перегрузке.

Упругое скольжение ремня по шкиву обусловлено разностью сил натяжения ведущей и ведомой ветвей, создаваемой окружной силой .

В зоне от до наблюдается как упругое скольжение, так и буксование. Они разделяются продолжением прямой скольжения – штриховой линией.

Окружную силу для ременной передачи рекомендуют выбирать вблизи критического значения и слева от нее. Этому значению соответствует также и максимальное значение КПД.

Порядок выполнения работы.

Определяют силу предварительного натяжения ремня в Н для данной установки по уравнению:

где – масса одного груза, кг;

– ускорение свободного падения, м/с2;

– число грузов натяжения устройствами (от 1 до 8);

и – длина плеч рычага натяжного устройства; измеряют на установке.

Устанавливают стрелки индикаторов пружин электродвигателя и тормоза 14 и 19 на ноль поворотом внешнего кольца индикаторов. Включают электродвигатель, проверяют работу тахометров.

Закручивая рукоятку винтового механизма тормоза проводя ступенчатое нагружение передачи. Передачу нагружают до буксования ремня, что соответствует примерно 170 делениям второго индикатора.

Эксперимент проводит группа студентов. Одновременно на каждой ступени нагружения снимают число делений с индикатора пружины электродвигателя 19, число делений с индикатора пружины тормоза 14, частоты вращения ведущего и ведомого шкивов с тахометров. Показания обоих индикаторов и обоих тахометров заносят в таблицу. Закручивая рукоятку 15 винта, плавно увеличивают силу прижатия колодок 11 и 12 к тормозному шкиву, увеличивая тем самым окружную силу и момент торможения на тормозном и ведомом шкивах. С увеличением момента торможения увеличивается угловое перемещение колодочного тормоза. Это перемещение, как и на валу электродвигателя, измеряют числом делений на которое отклонится стрелка индикатора пружины тормоза.

Обрабатывают результаты эксперимента. Переводят показания индикаторов пружин в крутящие моменты на валу электродвигателя и на валу тормоза , Н·м, по татировочному графику или по формулам:

где и – коэффициенты пропорциональности; (=0,091 Н·м/дел., =0,076 Н·м/дел.)