УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО НАТЯЖЕНИЯ РЕМНЯ
AUTOMATIC BELT TENSION DEVICE

Изобретение относится к устройствам для автоматического натяжения ремня и может быть использовано в различных областях машиностроения и народного хозяйства, где применяются ременные передачи.
Известно устройство автоматического натяжения ремня, включающее закрепленное в неподвижных щеках качающееся основание, на котором установлен электродвигатель, причем расстояние от оси вращения двигателя до оси его поворота в натяжном устройстве определяется по формуле:
(См. Воробьев И.И. Ременные передачи. М.: Машиностроение. 1979, с.37) - аналог.
1
2
Где: S, S - сила натяжения ветвей ремня;
α - угол обхвата ремня;
D - диаметр ведущего шкива;
С - расстояние от оси вращения двигателя до оси его качания (эксцентриситет).
Недостатком данного устройства является невысокая надежность в работе, т.к. в конструкции не учитывается трение в узлах качания подвески, т.е. условия работы устройства. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является автоматическое устройство для натяжения ремня, содержащее раму, качающееся L-образное основание, установленное в подшипниковом узле качания рамы с двигателем и ведущим шкивом, установленным с эксцентриситетом относительно оси качания (см. а.с. СССР 1693302, М. кл. 5 F16H 7/08, 1982 г.) - прототип.
Недостатком данного устройства является невысокая надежность в работе, т.к. не учитываются параметры передачи и условия работы устройства.
Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Эта цель достигается за счет того, что эксцентриситет установки двигателя С установки определяется по формуле:
где:
D - диаметр ведущего шкива двигателя;
α - угол обхвата ремнем шкива двигателя;
φ - заданный номинальный коэффициент тяги;
η - КПД опоры качания.
Выполнение расстояния от оси его поворота в самонатяжном устройстве эксцентриситета по вышеприведенной формуле позволяет обеспечить автоматическое изменение необходимой величины натяжения ремня в зависимости от передаваемого крутящего момента, с учетом трения в узлах подвески, что увеличивает срок службы ремня, подшипников двигателя и агрегата и уменьшает трудоемкость расчета и проектирования передачи. Формула получена в результате следующих аналитических преобразований зависимости:
(см. Воробьев И.И. Ременные передачи. М.: Машиностроение. 1979, с.37) в выражение:
Приведя к общему знаменателю и раскрывая скобки, имеем:
Произведя перегруппировку и сокращая, имеем:
откуда:
(См. Воробьев И.И.… с.9), а поскольку:
получаем:
Поскольку формула (7) не учитывает трения в узлах качания подвески, которое в зависимости от типа подшипника подвески может иметь значение 0,001-0,5 (см., например, Анурьев С.И. Справочник конструктора-машиностроителя, М.: Машиностроение, 1979, т.2, с.27 и с.103), следует ввести в полученную формулу значение КПД узлов подвески. И тогда имеем окончательное выражение для определения эксцентриситета С:
где: η - КПД опоры качания;
φ - коэффициент тяги;
D - диаметр ведущего шкива;
α - угол обхвата ремня.
Применение предложенного решения позволяет при определении расстояния от оси вращения двигателя до оси его поворота в самонатяжном устройстве (эксцентриситет) учитывать диаметр шкива и натяжение ремня, угол обхвата ремня и трение в узлах качания, что существенно, поскольку повышает надежность и долговечность ременной передачи и подшипников двигателя и агрегата, т.к. эксцентриситет установки двигателя выбирается в зависимости от стандартных характеристик ременной передачи и трения в шарнирных узлах подвески основания двигателя. Предлагаемое устройство показано на фиг.1, главный вид, на фиг.2 показан вид сбоку. Установка состоит из агрегата 1, установленного на раме 2, подшипникового узла агрегата 3, на валу которого установлен ведомый шкив 4, который через ремень 5 приводится во вращение от ведущего шкива 6, установленного на валу электродвигателя 7, который закреплен на L-образном основании 8, качающемся на оси 9 в подшипниковом узле 10 рамы 2. Подшипниковый узел 10 может перемещаться вертикально по раме 2 с помощью винта 12, которым производится регулировка межцентрового расстояния электродвигателя 7 и агрегата 1. Ременная передача укрыта кожухом 11.
Автоматическое устройство для натяжения ремня работает следующим образом (см. фиг.1 и 2). При работе двигателя вращение ведущего шкива 6 через ремень 5 передается на ведомый шкив 4. Возникающий реактивный момент на корпусе двигателя, установленного с эксцентриситетом С, вызывает отклонение основания 8, обеспечивая необходимое рабочее натяжение ремня 5, зависящее от передаваемого крутящего момента и эксцентриситета С. По сравнению с известными устройствами предлагаемое устройство позволит повысить устойчивость работы ремня (исключит соскальзывание ремня, толчки и рывки при пусках и остановках). По предварительным расчетам долговечность работы ремня и подшипников двигателя и агрегата должна возрасти на 30-40%.