Основные характеристики ремней и методы их испытания

В соответствии с требованиями, предъявляемыми к ремням, оценка их качества включает определение величины передаваемой мощности, долговечности, а также механической прочности и удлинения, которые опре-делают тяговые характеристики ремня, и прочности на расслоение.

Испытания ремней можно подразделить на статические и динамические.

К статическим относятся испытания на прочность и растяжение, а также на прочность связи между элементами конструкции. При динамических испытаниях определяют стойкость к многократному изгибу (с передачей мощности и без нее) и тяговую способность.

СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ РЕМНЕЙ

Механическая прочность и удлинение ремня, определяемые модулем упругости его на растяжение, влияют на тяговую способность ремней.

Прочность ремня следует рассматривать с учетом его изгибоустойчивости, так как прочный, но малоизгибоустойчивый материал непригоден для создания ремней, поскольку не обеспечивает их необходимой долговечности. Применявшееся ранее для тягового слоя клиновых ремней хлопчатобумажные материалы были полностью вытеснены более прочными материалами из химических волокон благодаря повышенной изгибоустойчивости последних. В то же время обладающие большой прочностью стеклянные волокна не могли быть использованы для изготовления ремней, пока не была повышена их изгибоустойчивость путем особой обработки.

Применение высокопрочных и изгибоустойчивых материалов обусловило необходимость изменения конструкции ремней. Так, благодаря применению химических волокон стало возможным изготовление узких клиновых ремней с повышенными прочностью и изгибоустойчивостью. Уменьшение сечения позволило увеличить поперечную жесткость без повышения теплообразования. Следует отметить, что при прочих равных условиях повышенная поперечная жесткость ремня является дополнительным фактором, позволяющим повысить величину передаваемой им мощности.

Прочность и удлинение ремня определяют на динамометре. В зажимах динамометра устанавливают образцы ремней стандартной длины; скорость разведения зажимов 25 мм/мин. При этом, фиксируя промежуточные удлинения и соответствующую им нагрузку, строят кривые удлинение — деформация. Модуль упругости ремней на растяжение, рассчитанный на основе деформационных кривых, зависит от напряжения при деформации, структуры материала тягового слоя и пр. В качестве контрольного принимают модуль упругости на растяжение при определенном напряжении, соответствующем рабочему (применительно к конкретному материалу тягового слоя ремня).

На характер деформационных кривых наиболее существенное влияние оказывает материал тягового слоя. На рис. 4.1 представлены деформационные кривые ремней на основе кордшнура из лавсана, высокопрочной вискозы и анида. При рассмотрении кривых предпочтение, на первый взгляд, следует отдать более высокомодульным материалам: лавсану и высокопрочной вискозе. Однако эти материалы по изгибоустойчивости уступают анидному волокну. В течение первых часов работы ремня (время «приработки») деформационные кривые ремней на основе кордшнура из лавсана и высокопрочного вискозного волокна изменяются незначительно, а деформационные кривые ремней с анидным кордшнуром претерпевают значительные перемены: модуль упругости на растяжение этих ремней увеличивается. Поэтому к выбору материала для тягового слоя ремня следует подходить с учетом комплекса его свойств и условий эксплуатации ремня. Так, например, для передач с большим межцентровым расстоянием следует предпочесть ремни из высокомодульных материалов (лавсан, вискоза), поскольку вытяжка при большой длине ремня может составить значительную величину, а частота изгибов ремня при большой длине его невелика. Для передач, где значительны вибрация и ударные нагрузки, следует использовать ремни с анидным шнуром, характеризующиеся более низким модулем упругости на растяжение, так как они обладают большой амортизирующей способностью. Эти же ремни хорошо работают в условиях частых перегрузок.

Прочность связи между элементами конструкции ремня является контрольным показателем качества изделия и его долговечности. Ее определяют при расслаивании образцов ремней на динамометре. Предварительно отслоенные (на определенном участке) элементы конструкции ремня укрепляют в зажимах динамометра и фиксируют нагрузку, необходимую для полного их Прочность связи определяют между слоями кордткани, между слоем кордткани (кордшнура) и резиной, а также.между резиной и оберточной тканью. Минимальные значения показателя прочности связи на 1 см ширины составляют от 2,5 до 6 кгс (в зависимости от вида применяемого материала и элемента конструкции ремня).