Научный журнал
Научное обозрение. Педагогические науки
ISSN 2500-3402
ПИ №ФС77-57475

НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМЕННЫХ И ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ

Бахолдин А.М. 1 Шахов С.В. 2 Зорин М.И. 2 Жариков А.В. 2
1 ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная орденов Ленина и Октябрьской Революции дважды Краснознамённая ордена Кутузова академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
2 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
В данной статье предлагается оригинальная конструкция натяжного устройства для цепных и ременных передач. Разработка относится к натяжным устройствам цепных и ременных передач. Как известно натяжные устройства любой конструкции должны, по возможности, компенсировать удлинение цепи в пределах двух звеньев с последующим их удалением в случае большего удлинения цепи. Натяжное устройство состоит из корпуса, стержня, пружины, шкива, расклинивающего устройства и элемента натяжения. В корпусе установлен подпружиненный шток с возможностью продольного перемещения и взаимодействующий с натяжным шкивом и стержнем. Для фиксации стержня установлен зажим, состоящий из двух конусообразных цанг, контактирующих между собой торцевыми поверхностями и охватывающих стержень. Торцевая поверхность одной цанги выполнена с выступом, а торцевая поверхность другой цанги – с углублением. Цанги охвачены стопорными втулками с внутренним конусом, установленными в корпусе. В качестве расклинивающего устройства используют накидную гайку. Достигается увеличение надежности и нагрузочной способности, повышается срок службы элементов. Предложенная конструкция натяжного устройства для цепных и ременных передач позволяет увеличить надежность, нагрузочную способность и повысить срок службы элементов.
натяжное устройство
цепная передача
ременная передача
надежность
нагрузочную способность
элемент
конструкция
1. Бережной С.Б. Роликовые цепные передачи общемашино-строительного применения. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 242 с.
2. Коновалов А.Б., Гребенникова В.М. Ременные передачи: учебное пособие / СПбГТУРП. – СПб., 2011 – 106 с.: ил. 42.
3. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: учеб. пособие для машиностроительных вузов. – М.: машиностроение, 1983. – 487 с.
4. Суханов А.В. Программная реализация моделей анализа напряженно-деформированного состояния изгибаемых неоднородных элементов/А.В, Суханов // Проблемы и перспективы развития машиностроения: Сборник научных трудов международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию Липецкого государственного технического университета. – 2016. – С. 153–157.
5. Бабкин А.И. Проектирование цепных передач: учебно-методическое пособие для курсового проектирования. – Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2006 – 23 с.
6. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 416 с.
7. Транопольский А.В. Проектирование ленточного конвейера. Методические указания для студентов специальности 190205 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» / А.В. Тарнопольский, Н.Е. Курносов, Л.П. Корнилаева, Ю.К. Измайлов – Пенза: ПензГУ, 2009 – 60
7. ГОСТ 13568–97. Цепи приводные роликовые и втулочные. Общие технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 2000.
8. Патент № 2301769 РФ, B65G 23/44. Натяжное устройство для тягового органа конвейера / А.М. Бахолдин, Е.С. Попов (Россия) – № 2005139910/11; заявлено 20.12.2005; опубл. 27.07.2007; Бюл. № 21.
9. Патент № 2316686 РФ, F16H 7/08. Натяжное устройство для ременных и цепных передач / Р.Л. Рощупкин А.М., Бахолдин (Россия) – № 2006124679/11; заявлено 10.07.2006; опубл. 10.02.2008; Бюл. № 4.

Актуальной задачей является разработка натяжных устройств для цепных и ременных передач, поскольку, цепная передача, как и ременная, принадлежит к числу передач с гибкой связью. Гибким звеном в этом случае является цепь, входящая в зацепление с зубьями звездочек. Цепь состоит из соединенных шарнирами звеньев, которые обеспечивают подвижность или «гибкость» цепи. Зацепление обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с ременной передачей.

Механической передачей называют устройство для передачи мощности двигателя исполнительным органам машины. Одним из старейших типов механических передач, сохранивших свое значение до настоящего времени и широко применяемых в различных отраслях промышленности, являются ременные передачи. Простейшая ременная передача состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, и ремня, охватывающего шкивы. Передача движения осуществляется за счет сил трения, возникающих между ремнем и шкивами. Использование ремней различной формы поперечного сечения и различной конструкции позволяет варьировать параметры ременных передач в широких пределах. Помимо традиционных ременных передач, в которых движение передается за счет сил трения, широко применяются и зубчато-ременные передачи. Эти передачи представляют собой своеобразный гибрид зубчатых и ременных передач. Ремни таких передач имеют на внутренней поверхности зубья, и передача движения осуществляется путем зацепления зубьев ремня с зубьями шкива.

Ременная передача может быть регулируемой по передаточному отношению. С этой целью на ведущем и ведомом валах устанавливают ступенчатые шкивы. Переводя ремень с одной ступени на другую, можно получить столько передаточных отношений, сколько ступеней на шкивах. Применяются также различные конструкции ременных вариаторов, в которых передаточное отношение можно изменять бесступенчато.

В настоящее время зарубежными и отечественными производителями налажен выпуск различных новых конструкций ремней, что позволяет существенно расширить область применения ременных передач [1–3].

Регулирование натяжения цепи повышения долговечности цепной передачи. Предварительное натяжение цепных устанавливается по стреле провисания

Для устранения вредного влияния вытяжки цепей и сохранения предварительного натяжения и провисания в процессе эксплуатации производят периодическую или непрерывную регулировку натяжения. Для этого предусматривают в конструкции либо возможность перемещения опор, либо использование натяжных роликов или звездочек Натяжные ролики и звездочки желательно устанавливать на ведомой ветви в месте ее наибольшего провисания. Если ролики ставят на ведущей ветви, то для уменьшения вибрации они должны устанавливаться внутри контура передачи. Для гашения вибрации ведомых ветвей в быстроходных передачах используют различные демпферы [2–5].

Цепь при зацеплении со звёздочками должна иметь некоторое натяжение. В горизонтальных и наклонных передачах зацепление обеспечивается начальным натяжением от силы тяжести (собственного веса) цепи. Оптимальное натяжение устанавливают по стреле провисания:

– для передач с углом наклона до 45º к горизонту f ≈ 0,02а;

– для передач с большим углом и, близких к вертикальным, f ≈ (0,01…0,015) а.

При работе передачи, вследствие неизбежного износа шарниров, цепь удлиняется, стрела провисания увеличивается, при большом провисании происходит захлестывание и пробуксовка цепи с последующим её сходом со звёздочек. Поэтому для сохранения предварительного натяжения и провисания цепи в процессе эксплуатации, необходимо периодически проводить регулировку или поднастройку натяжения. Она осуществляется либо перемещением вала одной из звёздочек, либо с помощью устройств, имеющих натяжные или оттяжные звёздочки или гладкие ролики [1, 3].

Натяжные устройства и ролики обычно устанавливают на ведомой ветви цепи в месте её наибольшего провисания, причём ролики имеют преимущественное применение в передачах вертикальных или, близких к ним. Число зубьев регулирующей звёздочки рекомендуется принимать не менее числа зубьев малой (ведущей) звёздочки передачи [6].

Натяжные устройства любой конструкции должны, по возможности, компенсировать удлинение цепи в пределах двух звеньев с последующим их удалением в случае большего удлинения цепи. Существуют передачи и без применения натяжных устройств. Необходимое начальное провисание ветвей цепи этих передач обеспечивают при их монтаже уменьшением межосевого расстояния на величину (0,002…0,004) а. В дальнейшем, при эксплуатации передачи, необходимое провисание обеспечивают удалением одного или нескольких звеньев цепи по мере износа её шарниров. Следует отметить, что натяжением нерегулируемых передач не компенсируется увеличение шага, возникающего из-за износа шарниров. Со временем шаг увеличивается настолько, что цепь теряет способность к правильному зацеплению со звёздочками и соскакивает с них. Увеличение среднего шага цепи по условию её зацепления со звёздочками допускается до трех процентов. Ресурс роликовых цепей в этом случае при оптимальных условиях эксплуатации составляет около 10 тыс. часов, и зависит, в первую очередь, от эффективности смазывания цепи.

Как известно, широкое распространение получили машины непрерывного транспорта предназначены для непрерывного перемещения насыпных и штучных грузов по заданной трассе. Одновременно с транспортированием грузов они могут распределять их по заданным пунктам, складировать, накапливая в обусловленных местах, перемещать по технологическим операциям, обеспечивая необходимый режим производственного процесса.

Следовательно, конвейеры являются составной частью современного технологического процесса. Они устанавливают и регулируют темп производства, обеспечивают его ритмичность, способствуют повышению производительности труда и увеличению выпуска продукции. В зоне действия конвейера обустраиваются места загрузки и выгрузки [7].

Известно автоматическое натяжное устройство для цепных и ременных передач, содержащее корпус, подпружиненный стержень, взаимодействующий с натяжной звездочкой или натяжным шкивом и автоматический зажим для стержня одностороннего действия [4,8].

Недостатком данной конструкций являются низкие надежность и нагрузочная способность, т.к. в случае значительного увеличения нагрузки на цепь или ремень, зажим одностороннего действия, состоящий из подпружиненных шариков, взаимодействующих одновременно с конусом и стержнем, не сработает и стержень начнет «проскальзывать» в обратном направлении из-за малой площади контакта шарика и стержня [9,10].

Натяжное устройство для цепных и ременных передач (рисунок 1) состоит из корпуса 1, стержня 5, пружины 2, шкива 4, расклинивающего устройства и элемента натяжения. В устройстве установлен подпружиненный шток с возможностью продольного перемещения и взаимодействующий с натяжным шкивом 4 и стержнем 5. Для фиксации стержня установлен зажим, состоящий из двух конусообразных цанг 6 и 7, контактирующих между собой торцевыми поверхностями и охватывающих стержень. Торцевая поверхность одной цанги выполнена с выступом, а торцевая поверхность другой цанги – с углублением. Цанги охвачены стопорными втулками 8 и 9 с внутренним конусом, установленными в корпусе. В качестве расклинивающего устройства используют накидную гайку 10 для расклинивания цанг по стержню.

Натяжное устройство для цепных и ременных передач работает следующим образом: накидной гайкой 10 освобождается стопорная втулка 8 и цанги 6 и 7. Все устройство перемещается в сторону передачи 11 до тех пор, пока стержень 5 с подпружиненным штоком 3 и натяжным шкивом 4 не займут крайнее правое положение, при этом пружина 2 сжимается. Цанги 6 и 7 расклиниваются по стержню 5 стопорными втулками 8 и 9 под действием накидной гайки 10, при этом корпус 1 фиксируется. При ослаблении передачи 11 пружина 2 перемещает шток 3 с натяжным шкивом 4 – происходит натяжение.

bahol-1.tif

Конструкция натяжного устройства для ременных и цепных передач: 1 – корпус; 2 – пружина; 3 – шток; 4 – натяжной шкив; 5 – стержень; 6,7 – цанги; 8,9 – стопорные втулки; 10 – накидная гайка; 11– передача

Данная конструкция является относительно простой в эксплуатации и ремонте и позволяет снизить влияние негативных факторов, учесть ряд технических недостатков [10].

Благодаря данной конструкции можно достичь увеличения надежности и нагрузочной способности натяжного устройства и повысить срок службы элементов для цепных и ременных передач что несомненно положительно скажется на качестве работы всего оборудования в целом.


Библиографическая ссылка

Бахолдин А.М., Шахов С.В., Зорин М.И., Жариков А.В. НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМЕННЫХ И ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ // Научное обозрение. Педагогические науки. – 2019. – № 3-4. – С. 12-15;
URL: https://science-pedagogy.ru/ru/article/view?id=1970 (дата обращения: 05.02.2023).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.685