Клиновий пас

Клиновий пас трапецоїдного профілю, який відрізняє ться тим, що в його тілі виконані суцільні поздовжні замкнуті по периметру паса прорізщілини, які починаються на його поверхні і закінчуються в глибині тіла та утворюють поздовжні пластини. (19) (21) 2000020524 (22) 01.02.2000 (24) 16.04.2001 (33) UA (46) 16.04.2001, Бюл. № 3, 2001 р. (72) Красильніків Олександр Максимович, Кострова Галина Вікторівна, Мозель Людмила Миколаївна 36715 Мала демпфіруюча спроможність паса великої жорсткості при коливаннях колового зусилля, що передається, не досить ефективно знижує в ньому високі пікові напруження. В основу винаходу поставлено задачу клиновий пас шляхом розвитку його зовнішньої поверхні забезпечити підвищеною піддатливістю, тобто зниженою жорсткістю, а, отже, зменшеним зносом від втомленості та фрикційного зносу паса, збільшеними довговічністю, демпфіруючою спроможністю та ККД клинопасової передачі. Поставлена задача розв'язується тим, що в клиновому пасі трапецоїдного профілю згідно з винаходом виконані суцільні поздовжні замкнуті по периметру паса проріз-щілини, які починаються на його поверхні і закінчуються в глибині його тіла та утворюють поздовжні пластини. Проріз-щілини можуть бути виконані, наприклад, з прямими, косими або криволінійними стінками. Технічний ефект, що досягається від розвитку поверхні паса, - підвищення його піддатливості, тобто, зниження жорсткості. Відомо, що тонкі пластини міцніші і піддатливіші, ніж товсті [5]. Пас з тілом із поздовжніх пластин має більшу піддатливість, ніж повнотілий, а, отже, забезпечує зниження піків коливань енергії, що передається, зменшення роботи тертя мікрозміщення контактних поверхонь, зменшення зносу паса від втомленості та фрикційного зносу, тобто збільшення його довговічності, демпфіруючої спроможності та ККД клинопасової передачі. Додатковий технічний ефект полягає в інтенсивнішому охолодженні паса за рахунок більш розвинутої поверхні та сумісної роботи проріз-щілин та поздовжніх пластин як насосів: при заходженні на шків проріз-щілини звужуються пластинами, а при сході зі шківа розширяються до початкових розмірів, що також збільшує довговічність паса. Наявність в тілі паса проріз-щілин зменшує його матеріалоємкість. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображено профіль клинового паса, що пропонується, з епюрою m розподілу контактних тисків r; на фіг. 2 зображено варіант технічного вирішення на базі звичайної жорсткої конструкції, що пропонується [3, стор. 478, рис. 36]; на фіг. З зображено фрагмент верхньої правої частини профілю паса, що пропонується, зображеного на фіг. 1; на фіг. 4 представлено векторну схему розкладання колового зусилля Р на пасі під час обхва ту шківа. На фіг. 1 зображено профіль клинового паса 1, в тілі якого виконано суцільні поздовжні замкнені по периметру проріз-щілини 2, які починаються на його поверхні, закінчуються в глибині його тіла і утворюють поздовжні пластини 3, пас 1 розташований в канавці шківа 4. Пас працює таким чином. Клинопасова передача складається з двох одноканавкових шківів 4 різних діаметрів, причому один з них - ведучий, а другий - ведений. Рознімний по стику клиновий пас 1 знято зі шківів 4 і укладено поряд з ними в одну пряму лінію. Поперечний переріз паса 1 і кут його клину у випрямленому стані паса 1 відповідають кресленню на фіг. 1. Кут клину паса 1 у випрямленому стані дорівнює куту клину канавок на шківах 4. Для того, щоб щільно укласти пас 1 в канавки шківів 4 та замкнути його стик, необхідно прикласти до нього колове згинне (не тягове) зусилля при обхваті обох шківів 4, виконавши при цьому певну роботу. При нормальній роботі клинопасової передачі циклічна робота на згин - випрямлення паса 1 - виконується за рахунок відбору частини зусилля від колового тягового, а простіше - виконується коловим зусиллям. Після установлення паса 1 в канавки шківів 4 форма його поперечного перерізу і кут клину на прямолінійних ділянках між шківами 4 не змінюються і залишаються відповідними кресленню на фіг. 1. На ділянках паса 1, які обхвачують шківи 4, профіль паса 1 та кут клину змінюється. Від згину на шківах 4 верхня частина профілю паса 1 до нейтральної лінії перегину розтягується вздовж паса 1, зменшуючись в поперечному напрямку та по висоті, а нижня, навпаки, стискається по довжині, збільшуючись в поперечному напряму та по висоті. Як наслідок верхні пластини 3, утворені проріз-щілинами 2, звужуються на величину e (див. фіг. 3) і зменшуються по висоті, а нижні розширюються і збільшуються по висоті. Сила Р (див. фіг. 4), згинаючи пас 1 на кожному шківі 4, у даному випадку діє як колове зусилля, а її рівнодіюча Q, направлена до центрів шківів 4, відгинає в напрямку N (див. фіг. 3) і притискує пластини 3, розташовані в верхній частині профілю паса 1, до робочих поверхонь канавок шківів 4. Проріз-щілини 2 при цьому звужуються за рахунок відгину пластин 3, причому величина відгону f більше за величиною звуження e, тобто, звуження по висоті пластин 3 нерівномірне: найбільше - біля їх торців, а найменше біля їх основи. При стисканні нижньої частини профілю по довжині паса 1 нижні пластини 3 збільшуються по висоті в бік зазора 5 між нижньою основою профілю паса 1 та дном канавки шківа 4. Збільшення розміру нижніх пластин 3 за товщиною відбувається в бік прорізщілин 2, які, як і в верхній частині профілю, звужуються на змінну величину, але вже не як верхні, за рахунок відгину пластин 3, пов'язаного з їх малостійкістю, а через збільшення їх товщини. Розширенню нижніх пластин 3 у зовнішню бокову сторону перешкоджають бокові стінки канавки шківа 4, тому пластини 3 при розширенні відгинаються в бік проріз-щілин 2 всередину профілю паса 1. Піддатливі гострокінцеві верхні та нижні пластини 3 не в змозі забезпечити високі контактні тиски в приграничних зонах контакту по висоті профілю і створюють разом зі стержневою основою паса хвилеподібну епюру розподілу контактних тисків, як це зображено епюрою m на фіг. 1,2. При цьому вершина хвилі знаходиться в зоні нейтральної лінії перегину паса 1, але ближче до нижньої межі контакту. Для приведення клинопасової передачі в робочий стан необхідно: - зняти стопоріння від обертання шківів; - пас 1 натягнути зусиллям, рекомендованим інструкцією щодо його експлуатації, шляхом видалення шківів 4 один від одного або віджимним роликом; 2 36715 - ведений шків 4 навантажити номінальним реактивним крутним мометном - моментом опору; - ведучий шків 4 привести в обертання привідним механізмом, при цьому в його набігаючій гілці створюється повне тягове зусилля, на шківах 4 це зусиля розкладається на чисто колове, вигинноспрямляюче пас, та зусилля тертя. Джерела інформації. 1. А. с. СССР № 1121522, F 16 G 5/00, 1983. 2. А. с. СССР № 1754942, F 16 G 5/00, 1992. 3. Справочник машиностроителя. В 6-ти тт. Т.4. - М.: Ма шиз, 1954. 4. Исследование демпфирующих шпоночных и прессовых соединений применительно к гребным устройствам крупнотонажных судов: Отчет о НИР/ Одес. политехн. ин-т; Руководитель - Филипович С.И. - № ГР 01830066518; Инв. № 02860064107 — М., 1985. 5. Разрушение: Сб. Статей / Пер. с англ. Под ред. Г. Либовиц. Т.5. - М.: Машиностроение, 1977. - С. 437. Фіг. 1 Фіг. 2 3 36715 Фіг. 3 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4