15.8.   Потери в ременных передачах. Кривые скольжения и КПД

Потери мощности в ременных передачах складываются из потерь:

· в опорах валов;

· от скольжения ремня по шкивам;

· на внутреннее трение в ремне; данные виды потерь связаны с периодическим изменением деформаций и в основном с деформациями изгиба;

· от сопротивления воздуха движению ремня и шкивов.

При средних условиях эксплуатации значения КПД обычно принимают для плоскоременных передач , для клиноременных передач . При неблагоприятных условиях работы: малых диаметрах шкивов (значения  меньше рекомендуемых), предельных скоростях ремней или их перетяжке – КПД может снижаться до 0,85.

Работоспособность ременных передач принято характеризовать кривыми скольжения и КПД, которые строятся в координатах относительного скольжения () (коэффициента полезного действия ()) и коэффициента тяги () (рис. 15.8).

Снимок

Рис. 15.8. Кривые скольжения и КПД

Коэффициент тяги  характеризует степень загруженности передачи:

.    (15.29)

Из формулы (15.29) имеем следующее выражение для напряжения в ремне от передаваемой нагрузки ():

.

Кривые скольжения получают экспериментально: при постоянном натяжении  постепенно повышают полезную нагрузку  и измеряют скольжение ().

До некоторого значения коэффициента тяги () скольжение () вызывается упругими деформациями ремня, которые пропорциональны коэффициенту тяги (нагрузке), и кривая скольжения имеет, соответственно, прямолинейный характер. При дальнейшем увеличении нагрузки возникает дополнительное проскальзывание, и суммарное скольжение возрастает быстрее, чем нагрузка. Кривая скольжения резко поднимается вверх и при некотором предельном значении коэффициента тяги  наступает полное буксование.

Коэффициент полезного действия передачи в начале растет с ростом нагрузки вследствие уменьшения влияния потерь холостого хода. Он достигает максимума в зоне критического значения коэффициента тяги, а потом начинает уменьшаться в связи с дополнительными потерями на буксование.

По коэффициенту тяги судят о том, какая часть предварительного натяжения ремня  полезно используется для передачи нагрузки . В зоне  наблюдается как упругое скольжение, так и буксование. Работу в зоне частичного буксования допускают только при кратковременных перегрузках, например при пуске. Работа в этой в области связана с повышенным износом ремня и потерей скорости.

Рабочую нагрузку рекомендуется выбирать вблизи критического значения коэффициента тяги () и слева от него. Этому значению соответствует наибольшее значение КПД.

Средние значения коэффициента тяги () устанавливаются по экспериментальным данным:

· для прорезиненных и кожаных ремней ;

· для синтетических ремней .