тел:. 8 (495) 290-35-94
8 (499) 290-35-94
График работы
пн-чт 9:00 - 18:00
пт 9:00 - 17:00
 
 

Долговечность при стендовых испытаниях


Динамическим испытаниям на стендах подвергают практически все типы ремней, кроме ремней очень больших размеров. Испытания клиновых ремней предусмотрены стандартами и проводятся как с целью проверки качества изготовления ремней, соблюдения технологической дисциплины и стабильности технологического процесса, так и в иссле­довательских целях при разработке и совершенствовании конструкции ремней, сопоставлении качества ремней разных изготовителей, в том числе зарубежных, для установления влияния различных параметров передачи (предварительного натяжения, передаваемой мощности, диа­метров шкивов, скорости) на долговечность ремней. Ремни остальных типов поликлиновые, плоские, зубчатые - испытывают при проведении исследовательских работ.

Анализ отказов клиновых ремней в эксплуатации выявил наиболее характерные виды их разрушения.

Для клиновых ремней нормального сечения кордшнуровой конструк­ции характерно появление усталостных поперечных трещин в слое сжатия, которые образуются на оберточной ткани нижнего основания и по мере разрастания достигают тягового слоя, что приводит к вырыву участков слоя сжатия и обрыву ремней. Этот процесс протекает медленнее, если ремни имеют нарезные зубья.

В ремнях кордтканевой конструкции усталостные поперечные трещи­ны появляются в нижних слоях кордной ткани, постепенно они распространяются на весь тяговый слой.

На ремнях узких сечений имеет место повышенное истирание оберточной ткани и расслаивание по линии расположения тягового слоя, а также трещины слоя сжатия.

Для вариаторных ремней основными видами разрушения являются истирание оберточной ткани на рабочих поверхностях и трещины в слое сжатия. В этих ремнях также наблюдается повышенное по сравнению с другими теплообразование.

В многоручьевых ремнях кроме характерных видов отказов, которые свойственны ремням нормального и узкого сечения (образующих ручьи ремня), имеет место отслаивание связующей пластины.

На  ремнях, вулканизованных в челюстных прессах, появление и разрастание трещин, особенно в местах двойной вулканизации, наблю­дается чаще, чем на ремнях, которые свулканизованы в барабанных пресс-формах или в ротационных вулканизаторах.

Удлинение ремней при эксплуатации зависит от типа и обработки тягового слоя, способа вулканизации, наличия операции стабилизации длины ремней, а также от степени нагруженности передачи.

В соответствии с изложенным параметры испытаний ремней на стендах назначают таким образом, чтобы характер разрушения ремней в процессе испытаний соответствовал характеру разрушения ремней при эксплуатации и обеспечивалось получение результатов испытаний в короткие сроки при небольшом их разбросе. Кроме того, результаты испытаний должны быть пригодны для сопоставительной оценки качества ремней различного исполнения.

Клиновые ремни испытывают на изгибостойкость на стендах двух типов: без передачи мощности и с передачей мощности. Первые испытания более длительны по времени и менее отвечают условиям эксплуатации, поскольку отсутствует фактор передачи мощности. Однако эти испытания нашли довольно широкое распространение как в отечественной, так и зарубежной промышленности и позволяют полу­чать достоверную характеристику качества ремней. В перспективе в отечественной промышленности стенды с передачей мощности будут превалировать.

Испытания ремней на стендах проводят или при постоянном на­тяжении на ремень, или при постоянном межцентровом расстоянии.

В отечественной промышленности принято проводить испытания при постоянном натяжении, поскольку при таком способе из-за отсутствия центробежных сил обеспечиваются более близкие условия нагружен­ное™ каждого ремня испытуемой партии.

На стендах без передачи мощности испытуемые ремни устанавливают на два шкива, один из которых приводится во вращение двигателем, второй шкив является ведомым. Натяжение ремня обеспе­чивается путем приложения к ведомому шкиву нагрузки, которая не изменяется в процессе испытания. Величина натяжения выбирается в зависимости от тяговой способности ремней и составляет на одну ветвь (кН/м2) для ремней узкого сечения ~ 35, нормального сечения ~ 15, вариаторных ремней 7—12 в зависимости от величины отношения расчет­ной ширины и высоты ремня. Для многоручьевых ремней (на один ручей) натяжение выбирается таким же, как и для одиночных клиновых ремней соответствующих типа и размера сечения.

Диаметры шкивов для испытаний принимают близкими или равными минимальному диаметру рабочих шкивов.

Частота вращения ведущего шкива может быть равной 2000, 2500 или 3250 мин (в зависимости от размера ремня). Это дает возмож­ность на одном стенде испытывать ремни разных типоразмеров и обеспечивает достаточно большую частоту изгибов ремня.

При испытании ремней фиксируют появление и нарастание разру­шающих факторов, время выхода ремня из строя, его удлинение. Температуру ремня на поверхности в процессе испытаний измеряют через определенные периоды времени.

Испытания клиновых ремней на долговечность с передачей мощ­ности осуществляются двумя способами: путем создания двумя переда­чами замкнутого силового контура и нагружением ведомого шкива тормозным усилием.

Вентиляторные клиновые ремни отечественного производства испы­тывают на стенде замкнутого силового контура модели КРВ.

Испытания клиновых ремней на долговечность с передачей мощ­ности разработанной МВТУ им. Баумана. Каждая передача стенда состоит из трех шкивов: ведущего, ведомого и натяжного. Передачи соединены при­водным и карданным валом, с по­мощью которого поддерживается требуемое предварительное натяже­ние в каждой из передач вне зависи­мости от удлинения ремней.

Крутящий   момент   и   мощность рассчитывают по результатам замера усилий   на   натяжном   шкиве. Величина  кажущейся мощности в контуре зависит от ве­личины установленного скольжения, которое определяется разницей в рас-счетных диаметрах  шкивов.   Шкивы разъемные, они состоят из двух час­тей, между которыми устанавливают сменные   прокладки, определяющие глубину посадки ремня. На стенде испытывают два  ремня.   Частота  вращения  ведущего шкива 3700 мин, угол клина канавки шкивов 34°, натяжение ветви ремня установлено таким же, как и при испытании ремней без передачи мощности.

Величина передаваемой мощности в 1,5 раза превышает допустимую для заданных параметров и кинематической схемы, что позволяет сократить время испытаний. Параметры передачи указаны в ГОСТ 5813-76.

Принцип замкнутого силового контура используется на стендах ряда фирм (например, «Фиат», Италия). На таких стендах испытываются одновременно четыре ремня.

Существенным недостатком стендов с замкнутым силовым контуром является совмещенное натяжение для передач, что исключает компенса­цию при различной вытяжке ремней. Это ведет к несколько различным условиям испытаний каждого ремня.

Стенды с прямой передачей мощности в отечественной промышлен­ности применяют для испытаний приводных клиновых ремней нормаль­ного и узкого сечения, многоручьевых и вариаторных ремней.

На стендах испытывают одновременно два ремня, каждый на двух шкивах. Ведущий шкив приводится в движение двигателем переменного тока, нагружение на ведомый шкив осуществляется генератором.

В зарубежной практике также широко используются стенды с непосредственной передачей мощности. Стенды имеют самую разную конструкцию. Наиболее распространенными являются испытания рем­ней на трехшкивной передаче по американской методике SAEJ637. Принцип такого метода принят и международным стандартом МС ИСО 5287 для испытаний вентиляторных ремней двух узких сечений с расчетной шириной 8,5 мм (AV10) и 11 мм (AV13).

Сущность испытания заключается в следующем. Ремни натягивают, включают стенд и дают им приработаться в течение нескольких минут. После этого закрепляют натяжной шкив, ремень при этом должен быть натянут под заданным натяжением.

Стенд включают и испытывают ремень до обрыва или до того момента, когда скольжение ремня станет равным 4%.

В последнем случае вытянутый ремень снова натягивают, дают приработаться и снова закрепляю! шкив и испытания продолжают. Фиксируется число часов работы ремня до обрыва, количество перестановок ремня (по достижении 4%), удлинение, температура. Частота вращения ведущего шкива для ремня шириной 8,5 мм-4900 мин-1, 11 мм-4700 мин-1. Величина передаваемой мощности устанавливается в национальных стандартах.

Норма долговечности (наработки) и удлинение для периодического контроля качества клиновых ремней в отечественных стандартах уста­новлены на основании статистической обработки большого количества результатов испытаний. В зарубежных стандартах наработка и удлине­ние ремней не регламентируются.

Норма наработки на стендах без передачи мощности, предусмотрен­ная в отечественных стандартах, устанавливается на приводные ремни конкретных размеров и составляет от 200 до 400 ч в зависимости от типа, размера, конструкции и категории качества ремня. Для ремней других размеров норма пересчитывается.

Для вентиляторных ремней норма 400-800 ч устанавливается в зависимости от размеров сечения ремня и категории его качества. Для вариаторных норма составляет 200-350 ч. Норма наработки венти­ляторных ремней на стендах с передачей мощности устанавливается в циклах и составляет для ремней узких 6,7 х 106 циклов, для ремней нормального сечения-3,5 х 106 циклов и пересчитывается в зависи­мости от их длины.

Нормы удлинения ремней при заданной наработке, регламентируе­мые отечественными стандартами, составляют 1,5-3% в зависимости от применяемых материалов, их обработки и параметров испытания. Эти цифры получены при испытании на стендах. Ремни из высокомодульных материалов разнашиваются значительно меньше, поэтому для ремней с полиэфирными кордшнурами установлена норма удлинения 1,5-2%, против 2,5-3% для ремней из анидных и вискозных (кордтканевые ремни) материалов. Удлинение ремней с материалами из арамидных волокон 1,0-1,5%..

Замер температуры на поверхности ремня в процессе испытаний позволяет в некоторой степени прогнозировать работу ремня. Повышен­ная температура ремня, по сравнению с температурой ремней контроль­ной партии, свидетельствует о нарушении конструкции, дисбалансе ремня. Такие ремни имеют меньшую наработку.

Следует отметить, что некоторые фирмы, например фирма «Фиат» (Италия), для контроля вентиляторных ремней применяют способ выявления их дисбаланса, который отражает правильность конструкции, путем испытания ремня в течение нескольких минут на стенде при высоких скоростях. Ремни, имеющие дисбаланс, соскакивают со шкивов. К таким испытаниям особенно чувствительны ремни с кордшнурами из высокомодульных волокон.

Проведение на стенде испытания многоручьевых ремней позволяет установить, насколько надежность многоручьевых ремней выше, чем надежность группового привода, а также выявить целесообразность той или иной конструкции ремней. Испытанию подвергались многоручьевые ремни размером З/Б-1400 (I) в сравнении с групповым приводом из трех ремней Б-1400 (II) и одиночными ремнями этого же размера (III). Натяжение на каждый ремень или ручей в многоручьевом ремне сос­тавляло 400 Н. Параметры испытания соответствовали ГОСТ 1284.2-80.

Испытания показали, что многоручьевые кордшнуровые ремни на стендах имеют в 1,5 раза большую наработку, чем групповой привод. Однако даже многоручьевой ремень, где казалось бы ремни имеют одинаковую длину, в 1,3 раза уступает по наработке одиночному. Испытания также показали, что для многоручьевых ремней особенно малых длин не является оптимальной кордтканевая конструкция, жесткость которой и большие колебания упругих свойств ручьев, которые невозможно выравнить стабилизацией, приводят к быстрому отслоению связующей пластины.

Результаты стендовых испытаний клиновых ремней при характере отказов аналогичном тому, который имеет место в эксплуатации, показали следующее:

1. Ремни с кордшнурами из полиэфирного, анидного и арамидного волокон при прочих равных условиях и при обеспеченности высокой адгезии между тяговым слоем и резиной имеют одинаковую наработку. Это свидетельствует о достаточной изгибостойкости и прочности ука­занных материалов. Долговечность этих ремней определяется свойства­ми резины и обертки.

2. Наибольшую наработку имеют ремни с высокомодульными
кордшнурами, высокой поперечной жесткостью, формовыми зубьями по нижнему основанию и без обертки рабочих поверхностей.

3. Самое низкое удлинение имеют ремни с арамидными кордшнура­ми. Оно в 2 раза ниже, чем у ремней с анидными и в 1,2-1,3 раза ниже, чем у ремней с полиэфирными кордшнурами. Это делает их наиболее подходящими для применения в передачах машин, где лимитирована величина компенсации удлинения.

4. Правильно выбранные режимы термообработки полиэфирных и анидных кордшнуров, полиамидных тканей, а также стабилизация длины ремней с полиэфирными кордшнурами позволяют снизить вытяжку ремней и повысить стабильность длины ремней. Например, стабилизация длины ремней с полиэфирным кордшнуром после вулкани­зации их в челюстном прессе позволяет снизить удлинение при стендо­вых испытаниях на 30%.

5. Долговечность ремней с резинами на основе полихлоропреновых каучуков выше, чем у ремней с другими типами каучуков.

6. Долговечность в очень большой степени зависит от уров­ня технологического процесса, соблюдения технологической дисцип­лины, стабильности процесса. Это показывает характер отказов, а также уровень наработки, удлинение ремней и разброс этих показа­телей.

Архивы

  • 2017 (52)
  • 2013 (55)
  •  
     
    Разработка сайта - "Кухня сайтов"
    © ООО «Мир РТИ Проф»
    Поставки и продажа резинотехнических изделий лучших отечественных и зарубежных производителей.