Экспериментальное исследование тяговых свойств трения без смазки гибких тел в ременных передачах

В. И. Пожбелко

Аннотация


Рассматривается актуальная задача определения предельных тяговых свойств трения изогнутых вокруг шкива гибких тел при их применении для надёжной передачи момента в условиях полного отсутствия смазки, возникающих при широкой эксплуатации ременных фрикционных передач в механических приводах машин (редукторы, вариаторы скорости, ленточные транспортёры и др.). Сложность решения данной задачи
определяется тем, что на практике тяговые возможности предельного трения гибких
тел в реальных ременных передачах зависят от многих конструктивных параметров
ремня (например, от толщины, радиуса изгиба и упругости гибкой связи), которые
вообще не учитываются классической формулой Эйлера. Для решения указанной задачи автором предложен прямой метод определения тяговых способностей изогнутых
упругорастяжимых гибких тел при их трении без смазки в ременных фрикционных передачах для разных областей машиностроения, выполняемый на основе применения
разработанного простого и компактного механического трибометра с установленным
на его поворотном шкиве, испытуемым изогнутым гибким элементом с двумя открытыми и подпружиненными относительно корпуса концами. Трибометр позволяет экспериментально определить область тяговых ретяговых режимов устойчивой работы
изогнутого гибкого ремня без пробуксовок клиноременной фрикционной передачи.
По результатам выполненного на данном трибометре эксперимента получена и аппроксимирована новая и удобная для практических расчётов аналитическая экспоненциальная зависимость оптимального коэффициента тяги клиноременных фрикционных передач. Данная новая зависимость коэффициента тяги позволяет конструктору ременных передач точно рассчитать их предельные тяговые режимы работы в силовых приводах разнообразных машин (металлообрабатывающие станки, швейные машины, трикотажное оборудование и др.), обеспечивающие при минимальном усилии натяжения ремня и его наибольшей долговечности передачу момента на рабочий орган без вредных пробуксовок гибкой пары трения. Результаты данной работы позволят полностью реализовать в машиностроении предельные тяговые способности передачи вращающего момента гибкой парой трения и за счёт этого снизить габариты и повысить
срок службы перспективных фрикционных механических приводов.

Ключевые слова


ременная передача, коэффициент тяги, трение гибких тел, трибометр

Полный текст:

PDF

Литература


Bowden F.P., Tabor D. The Friction and Lubrication of Solid. Oxford, Clarendon Press, 1994. 542 p.

Moore F.D. Principles and Applications of Tribology. New York, Pergamon Press, 1998. 487 p.

Persson B. Sliding Friction: Physical Principles and Applications. Berlin, Springer-Verlag Press, 2000. 191 p.

Chen W.W., Wang Q. A Numerical Model for the Point Contact of Dissimilar Materials Considering Tangential Tractions. Mech. Mater., 2008, no. 40(11), pp. 936–948.

Dienwiebel M. Seeing the Third-body Formation of Metallic Tribosystems by Novel On-line Tribometry. Procceding of 5th World Tribology Congress WTC – 2013. Italy, Torino, 2013, pp. 301–305.

Putignano C. Viscoelastic Contact Mechanics: Numerical Simulations with Experimental Validation. Procceding of 5th World Tribology Congress WTC – 2013. Italy, Torino, 2013, pp. 683–687.

Saulot A. Competition Between 3rd Body Flows and Local Contact Dynamics. Procceding of 5th World Tribology Congress WTC-2013. Italy, Torino, 2013, pp. 1156–1160.

Wang Z. Novel Model for Partial-Slip Contact Involving a Material Inhomogeneity. Trasactions of the ASME: Journal of Tribology, 2013, October, pp. 041401-1–041401-15.

Meresse D. Friction and Wear Mechanisms of Phenolic-Based Materials of High Speed Tribometer. Trasactions of the ASME: Journal of Tribology, 2013, Jull, pp. 031601-1–031601-7.

Wang Q.J., Chung V.W. Encyclopedia of Tribology. Berlin, Springer-Verlag Press, 2013. 413 p.

Reshetov D.N., Gusenkov A.P., Drozdov Uy.N. Mashinostroenie. Entsiklopediya. T. IV-1: Detali mashin. Konstruktsionnaya prochnost'. Trenie, iznos, smazka [Engineering: 4 t. T. IV-1: Machine Parts. Structural Strength. Friction, Wear, Lubrication]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1995. 864 p.

Bezyazychnyy V.F., Zamyatin Yu.P., Zamyatin A.Yu., Zamyatin V.Yu. Tsiklometry dlya opredeleniya friktsionno-ustalostnykh kharakteristik poverkhnostey treniya [Testing for Friction Surfaces Friction Properties Estimation]. Friction & Lubrication in Machines and Mechanisms, 2008, no. 11, pp. 10–16. (in Russ.)

Kraynev A.F. Mekhanika mashin: Fundamental'nyy slovar' [Mechanics of Machines: Fundamental Dictionary]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2000. 904 p.

Goryacheva I.G. Mekhanika friktsionnogo vzaimodeystviya [The Mechanics of Frictional Engagement]. Moscow, Nauka Publ., 2001, 310 p.

Nedostup A.A., Orlov E.K. Study of the Static Coefficient of Friction of Fishing Cordage on a Friction Gear Drum. Journal of Friction and Wear, 2010, vol. 31, no. 4, pp. 301–307.

Kuznetsov Ya.E. Ustroystvo dlya izmereniya koeffitsienta treniya gibkikh materialov [An Apparatus for Measuring the Coefficient of Friction of Flexible Material]. Patent USSR, no. 1012016, 1991. 4 p.

Lukanina T.G. Ustroystvo dlya opredeleniya koeffitsienta treniya niti [Apparatus for Determining the Coefficient of Friction Yarn]. Patent USSR, no. 1080073, 1991. 4 p.

Tarabarin V.B., Fursyak F.I., Tarabarina Z.I. [Investigation of the Friction Torque in the Rotational Couple]. Teoriya mekhanizmov i mashin, 2012, vol. 10, no. 1 (19), pp. 88–97. (in Russ.)

Pozhbelko V.I. [Mechanical Model of Friction and Finding Universal Constants Tribological]. Chelyabinsk, Izvestiya Chelyabinskogo nauchnogo tsentra, UrO RAN Publ., 2000, iss. 1, pp. 33–38. (in Russ.)

Pozhbelko V.I. [Power Laws of Friction Elastically Deformable Pe-Belt Transmission (New Formulation of the Problem of Euler)]. Chelyabinsk, Izvestiya Chelyabinskogo nauchnogo tsentra, UrO RAN Publ., 2000, iss. 3, pp. 56–62.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.