Ременные передачи
Максимально
допускаемую (расчетную) рабочую нагрузку
.ремня по основе рассчитывают, умножая
величину максимально допускаемой
рабочей нагрузки одной прокладки по
основе на ширину ремня в миллиметрах (сантиметрах)
и число прокладок каркаса.
Максимально
допускаемая рабочая нагрузка прокладки
ремня должна соответствовать табл. 10.
Ремни по физико-механическим
показателям должны соответствовать
нормам, приведенным в табл. 11.
10. Максимально допускаемая рабочая нагрузка прокладки, Н/мм ширины
Номинальная прочность прокладки, Н/мм ширины |
Ремни, используемые |
|
как элементы приводов |
в качестве тяговых элементов |
|
55 |
3,0 |
5,5 |
150 |
10,0 |
15,0 |
200 |
13,0 |
20,0 |
300 |
20,0 |
30,0 |
ПРАВИЛА МОНТАЖА
И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ПЛОСКИХ ПРИВОДНЫХ РЕМНЕЙ
1. При
транспортировании и хранении ремней при
минусовой температуре монтаж ремней
проводят только после выдержки их в
течение суток при температуре плюс 15—25°С
или в течение 30 мин при температуре плюс 50°С.
2. Рабочая поверхность
шкивов должна быть ровной, так как всякие
неровности обусловливают и неправильную
работу ремня и вызывают преждевременный
износ его.
3. Шкивы должны быть
тщательно отцентрированы и вращаться без
заметной вибрации.
4. Стык ремня,
прилегающий к шкиву, должен быть обращен
в сторону, обратную движению ремня.
5. Ремни должны
устанавливаться на шкивы при помощи
натяжного приспособления и не должны
быть перекошены от неправильной сшивки.
6. В целях отвода
статического электричества в
огнеопасных местах необходимо
устанавливать заземленные металлические
щитки вблизи шкивов.
7. Натяжение ремней
должно быть таким, чтобы не было
пробуксовки.
8. Переключение ремней
с одной скорости на другую должно
производиться при минимальном обороте
передачи.
9. Ширина шкивов В
в мм должна быть для
передач:
открытых
В= 1,10b+10;
перекрестных В
= b+50;
полуперекрестных В
= 1,5b,
где b
— ширина ремня, мм.
10. Диаметр
минимального шкива передач в зависимости
от скорости и числа прокладок приводного
ремня должен соответствовать указанному
в табл. 12.
11. Число прокладок в
ремне z вычисляют по формуле
где Т
— тяговая сила на всю
ширину ремня, Н, определяемая
потребителем в зависимости от условий
работы ремня;
Траб
— максимальная допускаемая рабочая
нагрузка прокладки, Н/мм ширины (см. табл.
10)
12. При
продолжительном простое оборудования
ремни следует снять со шкивов либо
ослабить натяжение.
11. Физико-механические показатели резинотканевых ремней
Наименование показателя |
Ткани из нитей | |||||
комбинированных с прочностью ширины прокладки 55 Н/мм |
синтетических с прочностью ширины прокладки, Н/мм |
|||||
150, 200 |
300 |
|||||
Категория |
||||||
В |
К |
В |
К |
В |
К | |
1 .
Относительное |
|
|
|
|
|
4,0 |
2. Прочность
связи при |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
|||
между
прокладками: |
3,5 3,7 |
3,2 3,5 |
- 4,0 |
- 3,5 |
- 4,0 |
- 3,5 |
3.
Поверхностное |
|
|
|
|||
Примечание. Показатели
прочности связи между обкладкой и
прокладкой относятся к |
12. Диаметр шкива в зависимости от скорости и числа прокладок ремня
Число прокладок |
Скорость ремня, м/с, не более | |||||
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
3 |
80 |
100 |
112 |
125 |
140 |
160 |
4 |
112 |
125 |
160 |
180 |
200 |
225 |
5 |
160 |
180 |
200 |
225 |
250 |
280 |
6 |
250 |
280 |
320 |
360 |
400 |
450 |
7 |
360 |
400 |
450 |
500 |
500 |
600 |
8 |
400 |
450 |
560 |
630 |
710 |
800 |
9 |
500 |
560 |
630 |
710 |
800 |
900 |
10 |
630 |
710 |
800 |
900 |
1000 |
1120 |
Условное обозначение ремня должно
содержать буквенные и цифровые индексы,
обозначающие вид ремня, его ширину в
миллиметрах, число тканевых прокладок
каркаса, сокращенное наименование ткани,
расчетную толщину наружных резиновых
обкладок в миллиметрах, класс обкладоч-ной
резины и обозначение настоящего
стандарта.
Примеры условных
обозначений
Ремень морозостойкий
шириной 200 мм с тремя прокладками из ткани
БКНЛ-65 с наружными резиновыми обкладками
толщиной 3,0 мм и 1,0 мм из резины класса В.
Ремень М-200-3-БКНЛ-65-3,0-1,0-В ГОСТ 23831-79
Ремень антистатический шириной 400 мм с пятью прокладками из ткани ТК-200—2 с наружными резиновыми обкладками толщиной по 2 мм с каждой стороны из резины класса Б.
Ремень А-400-5 ТК-200-2-2,0-2,0-Б ГОСТ 23831-79
Примечание. Условное обозначение ремней для районов с тропическим климатом дополняют индексом в соответствии с ГОСТ 15152.
ПРИВОДНЫЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫЕ
ЦЕЛЬНОТКАНЫЕ ПРОПИТАННЫЕ
РЕМНИ
Цельнотканые приводные
ремни из хлопчатобумажной пряжи в
несколько слоев, пропитанные специальным
составом, работают при скорости не более
25 м/с.
Изготовляют следующие типы
ремней: четырехслойные, шестислойные,
восьмислойные.
В зависимости от наличия
пороков внешнего вида и количества
разрезов устанавливают два сорта ремней:
первый и второй.
В первом сорте пороки
внешнего вида и разрезы не допускаются.
Во втором сорте допускаются
два разреза. Длина отреза должна быть не
менее 3 м.
Длина ремня в рулоне от 30 до
300 м.
По размерам и физико-механическим
показателям ремни должны
соответствовать требованиям, указанным в
табл. 13.
13. Физико-механические показатели ремней
Ширина, мм | Толщина, мм (отклонение ±0,5) | Масса 1 м, г, не менее | Разрывная нагрузка по основе, Н, не менее | Удлинение в момент разрыва, %, не более | ||
полоски размером 50x200 мм | по всей ширине |
1 см2 поперечного сечения |
||||
Ремни четырехслойные |
||||||
30+2,0 | 4,5 | 124 |
— |
5460 | 4050 | 20 |
40±2,0 | 160 |
— |
7290 | 4050 | ||
50±2,0 | 226 |
— |
9110 |
4050 | ||
60±3,0 | 272 |
9110 |
10930 | 4050 | ||
75±3,0 | 336 |
9110 |
13650 | 4050 | ||
90±3,0 | 375 |
9110 |
15660 | 4050 | ||
100±3,0 | 458 |
9110 |
18220 | 4050 | ||
Ремни шестислойные | ||||||
50±2,0 | 6,5 | 280 | 11400 | 11400 | 3500 | 22 |
60±3,0 | 333 | 11400 | 13650 | 3500 | ||
75±3,0 | 418 | 11400 | 17100 | 3500 | ||
90±3,0 | 492 | 11400 | 20500 | 3500 | ||
100±3,0 | 545 | 11400 | 22750 | 3500 | ||
125±4,0 | 684 | 11400 | 28400 | 3500 | ||
150+5,0 | 822 | 11400 | 34100 | 3500 | ||
Ремни восьмислойные | ||||||
100±3,0 | 8,5 | 741 | 14900 | 29750 | 3500 | 25 |
125±4,0 | 927 | 14900 | 37200 | 3500 | ||
150±5,0 | 1112 | 14900 | 44600 | 3500 | ||
175±5,0 | 1283 | 14900 | 52100 | 3500 | ||
200±6,0 | 1468 | 14900 | 59500 | 3500 | ||
250±6,0 | 1839 | 14900 | 74400 | 3500 |
РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ С
ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫМИ
ЦЕЛЬНОТКАНЫМИ ПРОПИТАННЫМИ
РЕМНЯМИ
Расчетные данные. Для
проектного расчета передачи должны быть
известны:
назначение и режим работы
передачи;
тип двигателя на ведущем
валу;
N - передаваемая
мощность, кВт;
n1
и n2 —
частота вращения соответственно
ведущего и ведомого шкивов, мин-1;
а - приблизительное
межосевое расстояние (рис. 2), м;
D - диаметр
одного из шкивов, м.
Диаметры шкивов. Если
ни один из диаметров не известен, то можно
задаться им в соответствии с
рекомендуемыми минимальными диаметрами (табл.
14) или исходя из ориентировочной скорости
v=10÷20 м/с (иногда 5—25 м/с).
Зная один из диаметров,
другой находят из уравнения
D2 = iD1 ,
где i = n1
/ n2 - передаточное
отношение.
Диаметр D1 ведущего
шкива, как правило, округляют до
ближайшего большего, а ведомого D2
- до
ближайшего меньшего значения.
Межосевое расстояние.
Если
межосевое расстояние а не известно, то
можно определить минимальную его
величину по эмпирическим формулам:
для обыкновенной открытой
передачи
amin ≥ 2( D1+ D2);
для передачи с натяжным
роликом
amin = D1
+ D2.
Угол обхвата. Угол обхвата ремнем шкива (меньшего из двух) для открытой передачи рассчитывают по приближенной формуле
Рекомендуется принимать
а
не менее 150°, иначе придется
увеличить межосевое расстояние а
или применить натяжной
ролик. Углы обхвата для
передачи с роликом лучше всего
определять графически по схеме передачи,
вычерченной в масштабе (рис. 3).
Для перекрестной передачи
a
= 180° +((D1+ D2)/a×60°)
Рис. 2. Основные
геометрические данные
для расчета
передачи
Натяжной ролик. Диаметр
ролика D0=
Dmin +
0,8Dmin
.
Помещать ролик (на ведомой
ветви) желательно так, чтобы угол 2φ ,
огибая его ремнем, был не более 120° , а
центр ролика располагался от центра
малого шкива на расстоянии А
≥ D0+
(0,5÷1)Dmin
.
Применение натяжного
ролика возможно лишь при соответствующем
соединении концов ремня. При натяжном
ролике передаточное отношение
Рис. 3. Схема для
графического определения
угла обхвата
передачи с роликом
Длина ремня. Определив а и диаметры шкивов, вычисляют длину ремня. Для открытой передачи
Для передачи с натяжным роликом
по вычерченной в масштабе
схеме передачи, зная D1 ,
D2 и D0, определяют углы
a1 , a2 и a0 =
π -
2φ (выражая их в радианах) и находят длины
прямолинейных участков
λ
, λ1
и λ2
с
учетом масштаба.
Полученная длина L является
геометрической длиной ремня, к которой
необходимо прибавить отрезок ΔL , зависящий
от способа соединения концов.
Число пробегов. Для обеспечения нормальной долговечности приводных ремней рекомендуется проверить число пробегов ремня в единицу времени (в секунду)
u= v / L ,
где L - длина ремня,
М;
v= πDn/60— скорость ремня, м/с.
Число пробегов должно быть:
в открытой передаче u ≤ umax≤
3 (в
крайнем случае ≤ 5); в передаче с натяжным
роликом u ≤ umax ≤
2 (в крайнем
случае ≤ 3).
Если число пробегов
превышает предельные значения, то для
снижения и необходимо
соответственно увеличить межосевое
расстояние а и
длину ремня L, иначе ремень будет
иметь пониженный срок службы.
Ширина ремня, мм,
где P=1020N/v
(N в кВт), или P=2Mкр /D
- окружная сила, Н; v =πDn/60
- окружная
скорость, м/с, р
- допускаемая удельная
окружная сила на единицу ширины, Н/мм (см.
табл. 14); c0 - поправочный коэффициент,
зависящий от рода и расположения
передачи (табл. 15); c1 - поправочный
коэффициент на влияние угла обхвата (табл.
16); c2 - поправочный коэффициент на влияние
скорости (табл. 17); с3 - поправочный
коэффициент на влияние режима работы (табл.
18); Мкр - крутящий
момент, Н-м; D - диаметр
шкива, м.
Ширину ремня b
округляют до
стандартного размера (см. табл. 13), как
правило, в большую сторону.
Ширину шкивов В
выбирают по ширине
ремня b . Ширину
натяжного ролика принимают равной ширине
шкивов.
Допускаемая нагрузка.
Передаваемые
силы на единицу ширины принимают для
обыкновенных передач по табл. 14.
При поверочном расчете
допускаемая окружная сила, Н,
Р = pbc0c1c2c3 ,
допускаемая
мощность, кВт,
N =Pv/1020
Работоспособность ремня
зависит от его рабочего натяжения σ0=1,
6÷2,0 МПа.
σ0=1,6 МПа
следует вводить в расчет передач с а = const
при коротком межосевом расстоянии либо
при почти вертикальном расположении
привода:
σ0=1,8 МПа
рекомендуется принимать при расчете
передач а =
const , но при достаточном межосевом
расстоянии и при угле наклона привода к
горизонту не более 60° и с a =var, но когда
ремень подтягивается периодически;
σ0=2,0 МПа
можно вводить в расчет передач с
автоматическим регулируемым натяжением,
как при а =
const (натяжной ролик), так и при a =var (самонатяжные
приводы).
14. Допустимые удельные
окружные силы р (в
Н/мм)
в зависимости от толщины δ
ремня и диаметра D шкива (в мм),
(меньшего из двух в передаче)
D |
Ремни четырехсложные |
Ремни шестислойные |
Ремни восьмислойные |
||||||
δ=4,0 |
δ=4,5 |
δ=5,0 |
δ=6,0 |
δ=6,5 |
δ=7,0 |
δ=8,0 |
δ=8,5 |
δ=9,0 |
|
80 |
(5,4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
(5,7) |
(6,1) |
|
|
|
|
|
|
|
100 |
6,0 |
(6,4) |
(6,7) |
|
|
|
|
|
|
112 |
6,3 |
6,7 |
(7,1) |
|
|
|
|
|
|
125 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
(8,2) |
|
|
|
|
|
140 |
6,7 |
7,3 |
7,8 |
(8,7) |
(9,1) |
|
|
|
|
160 |
6,9 |
7,5 |
8,1 |
9,2 |
(9,7) |
(10,1) |
|
|
|
180 |
7,1 |
7,7 |
8,4 |
9,6 |
10,1 |
(10,6) |
|
|
|
200 |
7,2 |
7,9 |
8,6 |
9,9 |
10,5 |
11,0 |
(12,0) |
|
|
225 |
7,3 |
8,1 |
8,8 |
10,2 |
10,8 |
Н,4 |
(12,6) |
(13,0) |
|
250 |
7,4 |
8,2 |
9,0 |
10,5 |
11,1 |
11,8 |
13,0 |
(13,5) |
(14,0) |
280 |
7,5 |
8,3 |
9,1 |
10,7 |
11,4 |
12,1 |
13,4 |
14,0 |
(14,6) |
320 |
7,6 |
8,5 |
9,3 |
10,9 |
11,7 |
12,4 |
13,8 |
14,4 |
15,1 |
360 |
|
8,6 |
9,5 |
ПД |
11,9 |
12,7 |
14,1 |
14,8 |
15,5 |
400 |
|
|
9,6 |
11,3 |
12,1 |
12,9 |
14,4 |
15,1 |
15,9 |
450 |
|
|
|
11,4 |
12,3 |
13,1 |
14,7 |
15,4 |
16,2 |
500 |
|
|
|
11,5 |
12,4 |
13,3 |
14,9 |
15,7 |
16,5 |
560 |
|
|
|
|
12,5 |
13,4 |
15,1 |
15,9 |
16,7 |
630 |
|
|
|
|
|
13,5 |
15,3 |
16,1 |
16,9 |
710 |
|
|
|
|
|
|
15,5 |
16,3 |
17,1 |
800 |
|
|
|
|
|
|
15,6 |
16,5 |
17,3 |
900 |
|
|
|
|
|
|
|
16,7 |
17,5 |
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
17,7 |
Для
самонатяжных передач, в частности, для
передачи с натяжным роликом можно |
15. Коэффициент с0
Вид передачи |
Коэффициент c0 при угле γ ° |
||
0-60 |
60-80 |
80-90 |
|
Самонатяжная (с автоматическим натяжением ремня) |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Натяжная и
простая открытая (с периоди- |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
Перекрестная |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
16. Коэффициент c1
Угол обхвата
a° |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
Угол обхвата
а° |
200 |
210 |
220 |
230 |
240 |
17. Скоростной коэффициент c2
Ремни |
С2 при скорости ремня, м/с |
||||||
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
Обыкновенные плоские |
1,04 |
1,03 |
1,00 |
0,95 |
0,88 |
0,79 |
0,68 |
Плоские синтетические |
1,03 |
1,01 |
1,00 |
0,99 |
0,97 |
0,96 |
0,92 |
Для самонатяжных передач скоростной коэффициент с2 = 1 при любой скорости. |
18. Коэффициент режима работы с3
Пусковая
нагрузка, % |
120 |
150 |
200 |
300 |
Коэффициент с3 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
При работе в
две смены значения с3
уменьшаются на 0,1; |
Приведенное напряжение, МПа,
где сa=2,3 при σ0=1,6 МПа; са=2,5 при σ0=1,8 МПа; са=2,7 при σ0=2,0 МПа.
Формула
приведенного напряжения относится к
открытой передаче с углом обхвата а=180°
и скоростью
v=10 м/с, при спокойной и
равномерной нагрузке и нормальных
условиях в помещении, где находится
передача. Для иных режимов работы вводят
поправочные коэффициенты, позволяющие
найти полезное напряжение k в МПа:
k =k0c0c1c2c3 ,
где c0, c1 ,c2 ,c3 - коэффициенты по табл. 5-8.
ДАВЛЕНИЕ НА ВАЛЫ
При параллельных ветвях ремня и для самонатяжных передач (рис. 4) нагрузка на валы, Н,
Q = 2σ0F .
У передач простых и натяжных после перетяжек при полуторном запасе натяжения (так как новым или долгое время не работавшим ремням сообщают начальное натяжение приблизительно в 1,5 раза больше нормального) на валы будет действовать сила, Н,
Qmax = 1,5Q = 3σ0F ,
где σ0-
натяжение ремня, равное 1,6; 1,8 и 2,0 МПа; F -
площадь поперечного сечения ремня, мм2.
При непараллельных
ветвях ремня (а ≠ 180° )
и для самонатяжных передач (рис. 5)
нагрузка на валы в Н
Для простых и натяжных передач при полуторном запасе натяжения нагрузка на валы, Н,
где а - угол
обхвата на малом шкиве, не менее 150°.
Угол в отклонения
сил от линии центров передачи находят по
формуле
где k- полезное напряжение, МПа (см. выше).
Рис. 4. Схема сил при параллельных ветвях ремня
Рис. 5. Схема сил для
непараллельных ветвей
ремня и для самонатяжных передач
Коэффициент
полезного действия
при нормальных условиях работы можно
принимать в среднем η=0,95 для расчета
ременных передач со всеми видами
плоских приводных ремней (кроме
быстроходных).
Скольжение ремней
прорезиненных и хлопчатобумажных ≤ 1%.
Сроки службы
станочных ремней, работающих при
средних скоростях, составляют 2000—2500 ч
для прорезиненных ремней и 1500—2000 ч для
хлопчатобумажных.
Отношение Dmin
/δ
минимального диаметра шкива к толщине
ремня для первоначальных
ориентировочных расчетов приведено в
табл. 19.
19. Отношение Dmin /δ
Ремни |
Dmin /δ |
|
рекомендуемое |
допустимое |
|
Прорезиненные |
≥40 |
≥30 |
20. Минимальные диаметры шкивов
Ремни |
Толщина δ, мм |
Число прокладок |
Диаметр Dmin , мм |
|
рекомендуемый |
допускаемый |
|||
Хлопчатобумажные |
4,5 |
4 |
140 |
112 |
Допускаемые
значения Dmin /δ
и Dmin используют для
второстепенных передач или при |