К ВОПРОСУ ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ НАГРУЗКИ В РЕМЕННЫХ

ПЕРЕДАЧАХ РУБИЛЬНЫХ МАШИН

 

Гуляев Ю.В. (БГИТА, г. Брянск, РФ)

 

В передвижных рубильных машинах, созданных в АО «Строительные машины и механизмы», в приводе рабочего органа впервые была использована ремённая передача. Определение параметров этой передачи производилось на основе исследований д.т.н. Прошина В.А. и д.т.н. Петрова М.С. Проведенные нами исследования на стендах и в реальных условиях эксплуатации, замеры нагрузок в элементах привода рубильных машин МТП-82, РУ-24 и др. позволили уточнить параметры ремённых передач и разработать рекомендации по их выбору в зависимости от размеров измельчаемой древесины.

Существенную роль в уменьшении нагрузки на ремённую передачу играет момент инерции ведомой массы ( рабочего органа) J₂.

Протекание динамических процессов в ремённой передаче зависит от относительной величины n  :

                                                  ,                                                 (1)

где  J_å - суммарный момент инерции, приведенный к ведомому валу.

Нами экспериментальным путем получена зависимость величины n от нагрузки, характеризуемой отношением доли крутящего момента, передаваемого ремённой передачей М_Р , к максимальному моменту М_В на ведомом валу от внешней нагрузки:

                                               ,                                                   (2)

Действительную нагрузку М_В можно определить из выражения:

                                              М_В = J₂×j₂ ^²                                                    (3)

Угловое ускорение j₂ является функцией угловой скорости:

                                           j₂^² = D j₂^¢ /Dt                                                 (4)

Как показали исследования, ускорения валов при их импульсном нагружении можно принять прямо пропорциональными времени действия внешней нагрузки.

В наших исследованиях наибольший интерес представляли процессы, протекающие в приводе при одиночном рубе, то есть при повороте двухножевого диска на 180°. Совершаемая при этом работа может быть определена из выражения:

                                      ,                                           (5)

где Р – максимальное усилие в приводе; d_max – максимальный диаметр измельчаемой древесины.

Важной особенностью ремённой передачи является ее способность к пробуксовке. Это позволят сгладить передачу ударных нагрузок от рабочего органа к двигателю. При этом на измельчение древесины будет использоваться кинетическая энергия, «запасенная» рубильным диском. В предельном случае сила трения между ремнем и шкивом будет равна окружному усилию, а упругое скольжение будет иметь место по всей площади обхвата.

Натяжение ремня S_Ц, создаваемое центробежными силами, может быть определено из выражения:

                                        ,                                                (6)

где V – скорость вращения ремня; g – ускорение свободного падения; Z – число ремней в передаче; m – вес одного погонного метра ремня.

Полученные экспериментально значения М_В, Р и S_Ц; сопоставление их с определенными теоретически величинами, позволяют сделать вывод о правильности выбранных подходов к созданию приводов рубильных машин с использованием ремённых передач.