Вивчення кострукції та розрахунок клиноопасової передачі

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

 

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ТА РОЗРАХУНОКклинопасової передачі

 

Мета роботи: Ознайомитись із загальною класифікацією пасових передач та їх елементів. Виконати розрахунок клинопасової передачі з використанням методів комп’ютерного проектування.

 

1 Порядок виконання роботи

- розглянути види, матеріали та конструкції пасів і шківів найбільш поширених видів пасових передач;

- ознайомитись з принципом дії клинопасової передачі та скласти її кінематичну схему;

- виконати розрахунок клинопасової передачі у програмі КОМПАС-SHAFT-2D;

- зробити висновки по роботі;

- відповісти на контрольні запитання;

- зарахувати лабораторну роботу у викладача.

 

2 Завдання для самопідготовки

Під час підготовки до роботи з’ясувати призначення і область використання пасових передач, ознайомитись з класифікацією, конструкціями, методами натягу пасів. Вияснити від яких факторів залежить тягова спроможність та довговічність пасової передачі.

 

3 Короткі теоретичні відомості

За загальною класифікацією пасові передачі відносяться до передач тертям і входять у групу передач гнучким зв’язком. Вони, як правило, застосовуються для передачі руху від двигуна (електричного або внутрішнього згоряння) до коробок швидкостей, машин-знарядь, електричних генераторів, насосів, тощо.

Переріз паса може бути круглим, прямокутним (плоским), в виді трапеції (клиновим), поліклиновим.

7.1.png

Паси з шнуровим кордом більш гнучкі і довговічніші, тому їх використовують для передач, що працюють у напружених умовах.

Шар розтягу (вище корду) виконують з гуми середньої твердості, а шар стиску (нижче корду) – з більш твердої гуми. Паси, призначені для обхвату шківів малих діаметрів, виконують з перемінною площею шару стиску (з зубцями), що збільшує гнучкість паса, існують конструкції пасів з зубцями з обох сторін (вище і нижче корду).

У якості основних критеріїв розрахунку пасових передач звичайно відмічають:

1) тягову спроможність, яку визначає достатнє зусилля тертя між пасом і шківом;

2) довговічність паса, яка в умовах нормальної експлуатації обмежується руйнуванням паса від втоми.

Якщо не буде витримана перша умова, передача почне буксувати; якщо ж не виконується друга умова, то пас буде занадто швидко виходити з ладу.

При проектуванні машин для передач з клиновими і поліклиновими пасами використовується комплексний розрахунок на витривалість та тягову спроможність, причому основним розрахунком є розрахунок на тягову спроможність, а довговічність паса враховують шляхом вибору основних параметрів передачі у відповідності з рекомендаціями, які напрацьовано практикою.

7.2.png

Натяг паса по схемі (а) здійснюється періодично по мірі витягування паса за допомогою гвинта або іншого подібного пристрою, коли двигун можна переміщувати по направляючим.

По схемі (б) натяг паса автоматично підтримується постійним за рахунок сили ваги двигуна і плити масою m. Постійний натяг забезпечує і пристрій з натяжним роликом, зусилля на якому можна підтримувати за рахунок пружини, важеля з вантажем, тощо. Крім зусилля натягу ролик забезпечує більший кут обхвату.

На практиці більшість передач працюють з перемінним режимом навантаження, а розрахунок виконують по максимальному з можливих навантаженню. Тому в передачах з постійним натягом у періодах недовантажень лишній натяг знижує довговічність і ККД. З цих позицій доцільна конструкція з автоматичним зміненням сили натягу в залежності від навантаження (схема г). Шків 1 встановлено на важелі 2, який є одночасно віссю веденого колеса 3 зубчастої передачі.

7.2.1.png

Практика експлуатації дозволила встановити, що при дотриманні прийнятих рекомендацій по вибору основних параметрів передачі середня довговічність пасів складає 2000…3000 годин.

В основу визначення номінальних потужностей, які передають різні типорозміри клинових пасів нормальних перерізів при певних умовах, покладений принцип побудови кривих ковзання.

Як звісно, ковзання спостерігається при любому навантаженні передачі, але ступінь навантаження визначає два види цього явища: пружне ковзання і буксування.

Робота пружного паса зв’язана з пружним ковзанням його по шківах. Неминучість пружного ковзання при роботі передачі виходить з того, що натяг, а отже і відносне подовження ведучої та веденої гілки паса різні. При обігу пасом ведучого шківа натяг його падає, пас скорочується і ковзає по шківу. На веденому шківі пас подовжується і опереджає шків. Ковзання відбувається не по всій дузі обхвату ( ), а по деякій частині цієї дуги, яку називають дугою ковзання. Дуга ковзання розташовується зі сторони збігання паса з шківа. З сторони набігання паса знаходиться дуга покою, тобто дуга постійного зчеплення паса з шківом. На холостому ході пружне ковзання і дуга ковзання дорівнюють нулю.

По мірі росту навантаження росте дуга ковзання; коли її значення досягає дуги обхвату, починається буксування передачі. Математично значення пружного ковзання можна описати вираженнями:

7.2.2.png

часткового буксування допускають тільки під час короткочасних перевантажень, наприклад при пуску. В цій зоні ККД різко знижується внаслідок збільшення втрат на ковзання і пас швидко зношується.

Відношення 7.2.3.png  для клинових пасів складає 1,5…1,6.

На основі побудови кривих ковзання при випробуваннях пасів на типових стендах та при певних умовах складені таблиці ГОСТ 1284.3-80 і за допомогою цих таблиць визначають номінальну потужність, яку передає один пас. Потужність, яку передає цей же пас у реальних умовах, вичислюється за допомогою коефіцієнтів корекції.

4 Оснащення робочого місця

- ГОСТ 1284.1-84, ГОСТ 1284.3-80 Ремни приводные клиновые нормальных сечений. Основные размеры и методы контроля. Расчет передач и передаваемые мощности;

- клинопасова передача (зразок макетний);

- комп’ютер з програмним забезпеченням;

- методичні вказівки по виконанню лабораторної роботи;

- звіт з лабораторної роботи;

- калькулятор.

 

5 Методика проведення роботи

Розрахунок клинопасової передачі з використанням програми КОМПАС-SHAFT-2D.

Створюємо новий документ і зберігаємо його під ім'ям «Шків».

Відкриваємододатки «Расчеты механических передач» у КОМПАС-SHAFT-2D, вибираємо «Клиноременная передача».

Натискаємо кнопку «Запуск расчета» і обираємо «Пректный расчет».У новому підменю заповнюємо відповідні чарунки (рис. 4) за вихідними даними.

7.4.png7.3.png7.5.png7.6.png7.8.png

Далі формуємо отвір під вал Ø24 мм довжиною 40 мм з фаскою 2×45 ̊ .

У розділі обираємо і задаємо параметри шпонкового отвору. Виконуємо робоче креслення шківа.

Проставляємо розміри, допуски форми і взаємного розташування, вимоги до шорсткості поверхонь. Проставляємо технічні вимоги. Заповнюємо основний надпис.

Приклад оформлення робочого креслення шківа на рисунку 8.

 

6 Вимоги техніки безпеки

Під час проведення роботи додержуватись правил загальної інструкції з охорони праці, наведеної у розділі „Загальні вимоги безпеки“.

 

7 Контрольні питання

1 Перелічіть переваги й недоліки пасової передачі.

2 Чим відрізняються шківи клинопасових передач від поліклинових?

3 Пояснити, який із клинових пасів (з перерізом Б, Д, Г, А) може працювати з найбільшою швидкістю?

4 Чи буде однаковою тягова спроможність двох клинопасових передач з пасами Е-1800, якщо при однакових діаметрах ведучих шківів вони мають передаточні відношення U = 1,6 та U = 3,4 ?

5 Як знаходяться основні геометричні параметри пасової передачі?

6 Як вибрати переріз клинового паса та необхідну кількість клинових пасів?

7 Матеріали для виготовлення шківів пасових передач.

8 Конструкції шківів пасових передач.

9 Розрахунок основних параметрів шківів з використанням програми КОМПАС.

10 Правила створення робочого креслення шківа.

 

8 Тестові завдання

1 Корд у клиновому пасі призначений для:

- сприйняття сил, що передаються;

- зменшення подовжньої жорсткості паса;

- захисту паса від розшаровування;

- амортизації коливань при пуску.

 

2 Чим відрізняються клинові паси, що позначаються буквами "А" і "Б"?

- геометричними розмірами перетину;

- конструкцією корда;

- розміром кута клина паса;

- довжиною.

 

3 Зі збільшенням корисного навантаження, відцентрові сили в пасі:

- не зміняться;            - зменшаться;

- збільшаться;             - зменшаться незначно.

 

4 Зі збільшенням передаточного відношення пасової передачі кут обхвату на малому шківі:

- зменшиться;             - збільшиться;

- не зміниться;                       - збільшиться незначно.

 

5 У раціональній конструкції клинового паса корд розташовується:

- нижче центра ваги перетину паса;

- вище центра ваги перетину паса;

- по лінії геометричного центра паса;

- по лінії, що проходить через центр ваги перетину.

 

6 У якого з приведених клинових пасів площа перетину більша?

- типу В;         - типу О;       - типу А;       - типу Б.

 

7 На що вказує буква "Т" у позначенні клинового паса: А-1400Т?

- конструкцію корду (тканинний);

- призначення паса (тяговий);

- твердість матеріалу паса (твердий);

- матеріал паса (текстиль).

 

8 Чому дорівнює кут обхвату на ведучому шківі при передаточному відношенні пасової передачі і = 1?

- 120°;              - 180°;                       - 90°;              - 30°.

 

9 Який із приведених перерізів клинових пасів має змогу працювати з більшою швидкістю?

- В-1500Ш;     - Г-2500Ш;    - Д-1500Ш;   - А-1400Ш.

 

10 Який з приведених виразів можна віднести до переваг пасових передач (у порівнянні з ланцюговими)?

- плавність руху;        - висока точність установки валів;

- високий ККД;         - відсутність прослизання.