Первый шкив считается ведущим. Остальные шкивы являются ведомыми или натяжными. Входная мощность может распределяться между несколькими ведомыми шкивами при использовании передаточного числа каждого шкива. Соответственно рассчитываются силы и крутящие моменты.
Поправочный коэффициент дуги контакта c 1
С помощью поправочного коэффициента дуги контакта корректируется номинальная мощность клинового ремня для шкивов, у которых дуга контакта не равна 180 градусам. Величина поправочного коэффициента определяется по следующей таблице.
Эксплуатационный коэффициент c 2
В эксплуатационном коэффициенте учитывается время ежедневной работы, а также тип приводов и приводной машины. С помощью эксплуатационного коэффициента корректируется передаваемая мощность. Необходимо также увеличить значение эксплуатационного коэффициента для приводов с большим значением начального крутящего момента или большим значением начальной частоты, высокой динамической нагрузкой или ускорением.
Поправочный коэффициент длины ремня c 3
В поправочном коэффициенте длины ремня учитывается изменение номинальной мощности ремня, длина которого отличается от основной длины ремня. Это значение определяется изготовителем ремня и указывается в файле данных для ремня. Для основной длины ремня значение поправочного коэффициента длины равно 1,0, что не влияет на результаты.
Поправочный коэффициент количества ремней c 4
В поправочном коэффициенте количества ремней принимается во внимание разница в распределении нагрузки между несколькими ремнями при передаче с использованием более одного клинового ремня. Разница в нагрузке на ремень вызвана разными длинами ремней, а также деформацией вала. С помощью коэффициента корректируется номинальная мощность клинового ремня по встроенной таблице приблизительных значений следующим способом. Значения, не указанные в таблице, рассчитываются с помощью линейной интерполяции.
|
z |
1 |
3 |
6 |
999 |
|
c 4 |
1 |
0.95 |
0.9 |
0.85 |
Поправочный коэффициент количества шкивов c 5
С помощью этого коэффициента корректируется номинальная мощность ремня. В нем учитывается ограничение дополнительной нагрузки на изгиб, создаваемой дополнительными шкивами или натяжными шкивами. Использование натяжного шкива (или нескольких натяжных шкивов) повлияет на производительность ремня, поэтому необходимо уменьшить его номинальную мощность.
Как правило, натяжные шкивы используются для обеспечения натяжения приводов с фиксированным межосевым расстоянием, поворота углов, разделения длинных участков, на которых могут возникнуть неполадки при колебании ремня, сохранения натяжения, работы в качестве соединительного устройства и т. д. Рекомендуется по возможности не использовать натяжные шкивы. Если необходимо, размеры и местоположения натяжных шкивов на всем приводе должны быть спроектированы таким образом, чтобы сокращения срока службы ремня было минимальным. Промежуточные колеса внутри должны быть размером с самый маленький шкив для механической передачи.
Промежуточные колеса снаружи должны быть как минимум на 50% больше самого маленького шкива для механической передачи.
Поправочный коэффициент количества шкивов по умолчанию определяется по следующей встроенной таблице приблизительных значений. Значения, не указанные в таблице, рассчитываются с помощью линейной интерполяции.
|
k |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
100 |
|
c 5 |
1 |
0.91 |
0.86 |
0.81 |
0.78 |
0.76 |
0.75 |
0.7 |
Коэффициент натяжения k 1
Используя коэффициент натяжения, можно задать исходное установочное натяжение ремня. Для этого существуют рекомендации производителей. Если натяжение ремня выполняется без учета этих рекомендаций, возможны ошибки при определении номинальной мощности ремня. Установочное натяжение в значительной степени определяет КПД и наличие проскальзывания ремня, а также срок его службы. Величина коэффициента натяжения ремня, как правило, составляет от 1,0 до 1,5, но это значение является решающим критерием.
Недостаточное натяжение ремня приводит к неправильной механической передаче, снижению КПД и возникновению перегрева и повреждения ремня из-за проскальзывания.
Слишком большое натяжение ремня приводит к возникновению высокого давления на определенную поверхность, риска перекрестного изгиба, увеличению напряжения на изгибе и увеличению деформации элементов натяжения с последующим появлением изломов и растяжений из-за перегрева.
Правильное натяжение ремня – это натяжение, достаточное для предотвращения проскальзывания ремня при нормальных условиях нагрузки.
Полезный крутящий момент η t
С помощью полезного крутящего момента описывается качество ременной передачи. Учитываются потери энергии, которые приводят к снижению выходного крутящего момента. Потери энергии обуславливаются такими факторами, как энергия деформации ремня, турбулентность воздуха в канавках и т.д. Потери энергии, вызванные проскальзыванием ремня, не учитываются и определяются генератором отдельно. Сочетание указанных выше двух факторов определяют конечный КПД ременного привода.
Проскальзывание ремня и общий КПД ременного привода η
Коэффициент ременного привода определяется для самого подозрительного шкива следующим образом
Проскальзывание ремня определяется по встроенной таблице проскальзывания.
Скорость ведомого шкива
Выходная мощность ведомого шкива
P i = P xi F p v η t (1 - s)
Встроенная таблица проскальзывания
Предполагается, что:
- Проскальзывание ремня происходит на ведущем шкиве, поэтому оно влияет на скорость всех ведомых и натяжных шкивов.
- Изменение скорости ремня из-за проскальзывания не учитывается. Обычная величина проскальзывания ремня составляет 1% ~ 2%, что приводит к значению s = 0,01 ~ 0,02
Передаточное отношение
В генераторе клиновых ремней передаточное отношение определяется для каждого ведомого и натяжного шкива. Существует три типа отношений с определенным значением.
|
i D |
[-] |
Необходимое передаточное отношение (коэффициент скорости) заданного шкива. Это отношение используется для подбора размера шкива. Оно задается пользователем, чтобы генератор клиновых ремней мог найти наиболее подходящий размер для соблюдения необходимого передаточного отношения. |
|
i T |
[-] |
Идеальное передаточное отношение (коэффициент скорости) заданного шкива. Это отношение рассчитывается непосредственно по точному значению диаметра шкива. Проскальзывание ремня не учитывается. |
|
i |
[-] |
Передаточное отношение (коэффициент скорости) заданного шкива. Это отношение рассчитывается без учета проскальзывания ремня. Используйте это значение в качестве передаточного отношения для шкива при полной нагрузке. С помощью этого передаточного отношения определяется мощность и скорость вала. |
Изменение трения в зависимости от скорости ремня f mod
Изменение трения в соответствии со скоростью ремня характеризует величину изменения коэффициента трения в зависимости от скорости ремня. Если изменение коэффициента трения равно нулю, то оно не влияет на коэффициент трения.
Полученный эксплуатационный коэффициент c PR
Полученный эксплуатационный коэффициент рассчитывается из выражения, указанного ниже. Номинальная мощность ремня для заданной схемы передачи сравнивается с передаваемой мощностью. Полученный эксплуатационный коэффициент показывает степень запаса прочности ременного привода.
|
c PR < c 2 |
Сбой проверки прочности |
|
c PR ≥ c 2 |
Успешное выполнение проверки прочности |
|
c PR > c 2 |
Для изменения компоновки передачи используйте другой ремень или увеличьте значение ширины ремня |
Значение используемых переменных:
|
β |
Дуга контакта [град] |
|
F p |
Эффективная выемка (или эффективное натяжение) [Н] |
|
n 1 |
Скорость ведущего шкива [об/мин] |
|
n i |
Скорость заданного ведомого шкива [об/мин] |
|
i |
Передаточное отношение (коэффициент скорости) заданного шкива [-] |
|
s |
Проскальзывание ремня [-] |
|
P x |
Передаточное число заданного шкива [-] |
|
P R |
Номинальная мощность ремня, а именно мощность, передаваемая одним ремнем [Вт] |
|
v |
Скорость ремня [м/с] |
|
η t |
Полезный крутящий момент [-] |
|
P |
передаваемая мощность [W] |
|
z |
Количество ремней [-] |