Экспериментальное исследование влияния углов α и γ на тяговую способность контакта ремня со шкивом

Цель работы:

экспериментальноеисследование влияния уг­лов α и γ на тяговую способность контакта ремня со шкивом и со­поставление полученных результатов с теоретической зависимостью.

Основные положения:

Простейшая ремённая передача состоит из шкива, колёс с гладким ободом и ремня, надетого на них с натяжением. Передача движения от одного шкива к другому обеспечивается за счёт силы трения F_r между ремнём и шкивами, распределённой по длине дуг обхвата (контакта), ограничиваемых углами обхвата α₁ и α₂. Сила F_r служит окружной силой передачи, то есть она равна разности F₁ и F₂ натяжений ведущей (рабочей) и ведомой (холостой) ветвей ремня.

F = F₁ – F₂

При наибольшем значение этой силы F_T^(MAX) для заданной суммы

F_z = F₁ + F₂

Ремень будет буксовать на шкивах.

Сила F_T^(MAX) характеризует абсолютную тяговую способность фрикционного контакта ремня со шкивом – способность ременной передачи может быть определена по известной их физики формуле

F_T^(MAX) = f F_n

где f – коэффициент трения, а F_n – суммарная сила прижатия ремня к шкиву, связанная, в свою очередь, с величиной F₂, углом обхвата α, а также характером контакта ремня со шкивом.

Так, в плоскоременной передаче ремень взаимодействует со шкивом своей внутренней поверхностью, в то время как в клиноременной – он под действием натяжения вклинивается в канавку шкива, взаимодействуя с ней своими боковыми сторонами, образующими клин с углом 2γ. Тяговые свойства контакта гибкого звена с гладким цилиндром кроме ременных передач используются и в других устройствах.

         Результаты измерений и вычислений:

Расчеты для плоскоременной передачи:

Окружная сила:

            Отношение натяжений:

Коэффициент трения:

Средний коэффициент трения:

Теоретическое отношение натяжений:

Расчеты для клиноременной передачи:

Окружная сила:

Отношение натяжений:

Теоретическое отношение натяжений:

            График зависимости m_T⁽ⁿ⁾(a); m^(k)(a); m_T^(k)(a):