Область применения
Настоящий стандарт распространяется на бесконечные резинотканевые приводные клиновые ремни нормальных сечений по ГОСТ 1284.1 и ГОСТ 1284.2. Документ устанавливает правила расчета передаваемой мощности клиноременных передач.
Стандарт применяется при проектировании передач с двумя и тремя шкивами и позволяет определить:
- подходящее сечение ремня;
- расчетные диаметры шкивов;
- угол обхвата и длину ремня;
- необходимое число ремней в передаче;
- предварительное натяжение ветви;
- поправочные коэффициенты для режима работы, длины, угла обхвата и числа ремней.
Ссылочные нормативные документы
| Обозначение | Наименование |
|---|---|
| ГОСТ 1284.1-89 | Ремни приводные клиновые нормальных сечений. Основные размеры и методы контроля |
| ГОСТ 1284.2-89 | Ремни приводные клиновые нормальных сечений. Технические условия |
| ГОСТ 20889-88 | Шкивы для приводных клиновых ремней нормальных сечений. Общие технические условия |
| РТМ 38.405-51/3-2-2 | Расчет предварительного натяжения и проверка передач по тяговой способности при других способах натяжения |
Типы и сечения ремней
Стандарт рассматривает ремни следующих сечений:
- Z(О) — для передаваемой мощности до 2 кВт;
- A;
- B(Б);
- C(В);
- D(Г);
- E(Д);
- EO(Е) — для мощностей свыше 200 кВт.
Выбор сечения выполняют по графику зависимости передаваемой мощности от частоты вращения меньшего шкива. Для окончательного расчета используют табличные значения номинальной мощности одного ремня и систему поправочных коэффициентов.
Основные расчетные параметры передачи
Расчетная передаваемая мощность
Расчетную передаваемую мощность определяют как произведение номинальной мощности привода на коэффициент динамичности нагрузки и режима работы. Номинальной считают нагрузку, вероятность превышения которой на стационарных режимах не превышает 80 %.
Линейная скорость ремня
Линейную скорость ремня определяют по расчетному диаметру меньшего или большего шкива и частоте вращения. При выборе диаметра меньшего шкива рекомендуется принимать возможно большее значение, но с ограничением скорости ремня не более 30 м/с.
Передаточное число и диаметр большего шкива
Расчетный диаметр большего шкива определяют через передаточное число. Расчетные диаметры шкивов выбирают по ГОСТ 20889. Для сельскохозяйственных машин допускается применение шкивов по нормативной документации.
Угол обхвата
Минимальный рекомендуемый угол обхвата меньшего шкива — не менее 90°. Чем меньше угол обхвата, тем ниже коэффициент использования ремня по мощности.
Межцентровое расстояние
Рекомендуемое межцентровое расстояние a выбирают в пределах:
- 0,7 (d1 + d2) < a < 2 (d1 + d2).
После выбора межцентрового расстояния расчетную длину ремня округляют до ближайшей стандартной длины по ГОСТ 1284.1.
Регулировка межцентрового расстояния
Для компенсации отклонений длины ремня, его удлинения в эксплуатации и для свободной установки новых ремней должна быть предусмотрена регулировка межцентрового расстояния шкивов.
| Класс ремня по ГОСТ 1284.2 | S1 | S2 |
|---|---|---|
| I, II | 0,025 | 0,009 |
| III, IV | 0,020 | 0,009 |
Эти коэффициенты используют для определения допускаемого увеличения и уменьшения межцентрового расстояния. Для движущихся сельхозмашин по согласованию с разработчиком допускается изменение пределов регулирования.
Трехшкивные передачи
Стандарт содержит схемы расчета трехшкивных передач, где третий шкив может быть:
- рабочим или натяжным — по схеме рисунка 3;
- только натяжным — по схеме рисунка 4.
Натяжной шкив следует располагать на ведомой ветви передачи. Предпочтительным считается внутреннее расположение натяжного шкива в контуре.
Требования к диаметру натяжного шкива:
- при внутреннем расположении — не менее меньшего расчетного диаметра рабочего шкива;
- при внешнем расположении — не менее чем в 1,35 раза больше диаметра меньшего рабочего шкива.
Если последнее условие не выполняется, коэффициент динамичности режима увеличивают на 0,1.
Расчет по мощности для двухшкивной передачи
При двухшкивной схеме расчет выполняют по меньшему шкиву. Если рабочих шкивов три и более, расчет по мощности проводят для ведущего шкива, а передачу мощности на ведомых шкивах с меньшим углом обхвата или меньшим диаметром проверяют дополнительно.
Число ремней в передаче
Необходимое число ремней определяют по расчетной мощности, передаваемой одним ремнем, с учетом поправочных коэффициентов:
- P0 — номинальная мощность одного ремня;
- Cα — коэффициент угла обхвата;
- CL — коэффициент длины ремня;
- CK — коэффициент числа ремней в комплекте.
Номинальная мощность одного ремня
Номинальную мощность P0 выбирают по таблицам стандарта в зависимости от:
- сечения ремня;
- класса ремня;
- расчетного диаметра меньшего шкива;
- частоты вращения меньшего шкива;
- передаточного числа;
- расчетной длины ремня.
Для ремней 0, I и II классов приведены отдельные таблицы, а для III и IV классов — свои значения передаваемой мощности. Для промежуточных частот вращения и передаточных чисел допускается линейная интерполяция.
Базовые расчетные длины, используемые в таблицах мощности
| Сечение ремня | Класс ремня | Базовая расчетная длина L, мм |
|---|---|---|
| Z(О) | 0, I, II | 1320 |
| A | 0, I, II | 1700 |
| B(Б) | 0, I, II | 2240 |
| C(В) | 0, I, II | 3750 |
| D(Г) | 0, I, II | 6000 |
| E(Д) | 0, I, II | 7100 |
| EO(Е) | 0, I, II | 8500 |
| Z(О) | III, IV | 1320 |
| A | III, IV | 1700 |
| B(Б) | III, IV | 2240 |
| C(В) | III, IV | 3750 |
| D(Г) | III, IV | 6000 |
| E(Д) | III, IV | 7100 |
Коэффициент динамичности нагрузки и режима работы
Коэффициент динамичности зависит от типа привода, режима нагрузки и числа смен работы. В стандарте приведены отдельные таблицы для:
- промышленного оборудования;
- сельскохозяйственных машин.
Для промышленного оборудования
Режимы разделены на:
- легкий — спокойная нагрузка, кратковременная перегрузка до 120 % номинальной;
- средний — умеренные колебания нагрузки, перегрузка до 150 %;
- тяжелый — значительные колебания, перегрузка до 200 %;
- очень тяжелый — ударная и резко неравномерная нагрузка, перегрузка до 300 %.
Для сельскохозяйственных машин
Также предусмотрены легкий, средний и тяжелый режимы. Для таких приводов коэффициент зависит от типа машины, характера нагрузки, числа смен и типа двигателя.
При реверсировании, частом пуске и установке натяжного шкива на ведущей ветви коэффициент режима для сельхозмашин увеличивают на 0,1.
Коэффициент угла обхвата
| Угол обхвата, град | 220 | 210 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 130 | 120 | 110 | 100 | 90 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cα | 1,08 | 1,06 | 1,04 | 1,02 | 1,00 | 0,98 | 0,95 | 0,92 | 0,89 | 0,86 | 0,82 | 0,78 | 0,74 | 0,69 |
Чем меньше угол обхвата, тем ниже фактическая передаваемая мощность одним ремнем.
Коэффициент длины ремня
Коэффициент CL учитывает влияние расчетной длины ремня на передаваемую мощность. В стандарте приведена большая таблица по длинам от 400 до 18000 мм для сечений:
- Z(О);
- A;
- B(Б);
- C(В);
- D(Г);
- E(Д);
- EO(Е);
- 40×20.
Значение коэффициента выбирают строго по расчетной длине ремня. Для коротких и длинных ремней коэффициент отличается от единицы, что напрямую влияет на требуемое число ремней.
Коэффициент числа ремней в комплекте
| Число ремней в передаче | CK |
|---|---|
| 2 | 0,80–0,85 |
| 3 | 0,77–0,82 |
| 4 | 0,76–0,80 |
| 5–6 | 0,75–0,79 |
| Свыше 6 | 0,75 |
Коэффициент учитывает неравномерность распределения нагрузки между ремнями в многоременной передаче.
Предварительное натяжение ремней
Предварительное натяжение ветви одного ремня F0 для передач с закрепленными центрами вычисляют по формуле стандарта с учетом:
- погонной массы ремня по ГОСТ 1284.1;
- линейной скорости;
- коэффициента динамичности режима при односменной работе.
Для передач с автоматическим натяжением расчет ведут только по первому члену правой части формулы. Для других способов натяжения и проверки по тяговой способности применяют РТМ 38.405-51/3-2-2.
Контроль натяжения по прогибу ветви
Натяжение ремня контролируют по прогибу ветви под действием силы Q. Прогиб определяют по длине ветви, а силу Q — отдельно для:
- нового ремня;
- приработанного ремня.
В расчет вводят коэффициент C = 1,2–1,4 и коэффициент C0, зависящий от жесткости ремня.
Рекомендуемые значения C0
| Сечение ремня | C0 для классов I, II | C0 для классов III, IV |
|---|---|---|
| Z(О) | 5 | 10 |
| A | 5 | 10 |
| B(Б) | 10 | 20 |
| C(В) | 15 | 30 |
| D(Г) | 35 | 40 |
| E(Д) | 50 | 55 |
| EO(Е) | 80 | 90 |
| 40×20 | 45 | 50 |
Условные обозначения и практическое применение
Стандарт не вводит отдельную маркировку ремней, а используется как расчетный документ совместно с ГОСТ 1284.1 и ГОСТ 1284.2. На практике расчет выполняют в следующем порядке:
- выбирают сечение ремня по мощности и частоте вращения;
- назначают диаметры шкивов и проверяют скорость ремня;
- определяют межцентровое расстояние, длину и угол обхвата;
- находят номинальную мощность одного ремня по таблицам;
- вводят коэффициенты режима, угла обхвата, длины и числа ремней;
- вычисляют необходимое количество ремней и предварительное натяжение.
Примечания по применению таблиц
- Для промежуточных значений частоты вращения и передаточного числа применяется линейная интерполяция.
- Расчет по мощности для двухшкивной передачи ведут по меньшему шкиву.
- Для III и IV классов ресурс ремней в приводах, спроектированных по таблицам 12–17, был факультативным до 01.01.1999.
Статус документа
ГОСТ 1284.3-96 введен в действие с 01.01.1998 и принят взамен ГОСТ 1284.3-80. Стандарт соответствует ИСО 5292-80 в части расчета номинальной мощности клиноременных промышленных передач.