Многообхватный шкив трения

 

в11998795

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических . Республик фф (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

{И { hA. Кп.з (22) Заявлено 09.06.80 (21) 2936708/25-28

F 16 Н 55/50 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

{53) УДК 621.851. .5(088.8) Опубликовано 230283, Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 23.02.83 (72) Автор изобретения

Л. М. Бреславский

Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (71) Заявитель (54) МНОГООБХВАТНЫЙ ШКИВ ТРЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а конкретнее к канатным шкивам трения, используемым для транспортирования во всех областях народного хозяйства.

Известен многообхватывающий шкив трения (шкив со спиральнбй навивкой) с широким параболическим желобком.

Рабочая повЕрхность шкива является поверхностью вращения с образующей, угол наклона которой к оси шкива уменьшается с уменьшением радиуса этой поверхности. Канат набегает со стороны большего диаметра желобка и витки каната сползают под действием составляющей силы взаимодействия каната, направленной вдоль об разующей..Доля этой составляющей уменьшается с уменьшением угла наклона образующей к оси шкива, из-за чего эта доля меньше у витков, расположенных на меньших радиусах. Поэтому витки прижимаются друг. к другу, между ними возникает сила межвиткового давления. A поскольку при сползании витков к меньшим радиусам происходит и непрерывное уменьшение длины витков, то происходит и относительное перемещение каната каждого витка относительно соседних витковt ll, м

Недостатками данного шкива являются неизбежный межвитковый износ и потери на межвитковое трение.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является многообхватный шкив трения с рабочей поверхностью в виде поверхности вращения, симметричной относительно средней плоскости шкива и сужающейся к ее середине. Образующая его рабочей поверхности прямолинейна и имеет постоянный угол наклона к оси шкива 2).

Эта конструкция в отношении межвиткового трения и износа лучше, но опыт эксплуатации таких шкивов показывает, что витки каната, прижимаются друг к другу.

Объясняется это рядом факторов, в числе которых слудеющие: увеличение коэффициента трения с уменьшением давления каната на рабочую поверхность шкива, принудительное сдвигание первого витка ребордой или за счет отклонения направления избегающей ветви каната от плоскости, перпендикулярной оси шкива (когда нервый виток, а за ним и остальные) сдвигаются принудительно вдоль оси шкива, а не за счет естественного

998795 соотношения угла трения и угла наклона образующей шкива), эа счет отклонения направления сбегающей ветви каната от плоскости, нормальной оси шкива (когда это отклонение препятствует сползанию витков), 5

Целью изобретения является устранение межвиткового износа каната и потерь мощности на трение без существенного усложнения конструкции шкива.

Поставленная цель достигается тем, >О что многообхватный шкив трения выполняется с рабочей поверхностью в виде поверхности вращения, симметричной относительно средней плоскости шкива и сужающейся к ее середине, каждая из симметричных половин рабочей поверхности описана кривой, выпуклой от оси шкива и имеющей знако, постоянную производную.

При этом текущая координата кривой может быть определена зависи- мостью

r = R - ах + bx

2 где R — наибольшее значение радиуса рабочей поверхности> 25 х — расстояние от сечения с наибольшим радиусом до рассматриваемого сечения, а (0,8-1,0) f;

Ь = (0,02-0,05) f /z где f — коэффициент трения каната

ПО шкиву >

z — расстояние между крайними 35 сечениями половины рабочей поверхности шкива.

На чертеже показана конструкция многообхватного шкива трения.

Многообхватный шкив трения имеет 4О рабочую поверхность в виде двух половин 1 и 2 поверхности вращения симметричной относительно средней плоскости шкива. Каждая из половин 1 или

2 описана кривой 3, выпуклой от оси 4 4 шкива и имеет знакопостояниую производную. Половины 1 и 2 рабочей поверхности шкива соединены в середине вогнутой поверхностью 5 с радиусом кривизны несколько большим (Ha 5-103) радиуса каната 6 (во избежание заклинивания последнего).

Ширина шкива выбирается так, чтобы на одной ее половине, например 1, разместились все витки каната 6 с 55 учетом зазоров между ними, Вторая (симметричная) половина 2 предназначена для работы при реверсировании движения каната 6, Каждая из симметричных половин 1 или 2 рабочей поверхности шкива является выпуклой, например, параболической, а текущая координата r кривой 3 определяется зависимостью

r - и - ах + Ьх > где R - наибольшее значение радиуса рабочей поверхности; х — расстояние от сечения с наибольшим радиусом R до рассматриваемого сечения с текущей координатой r; а и Ь вЂ” .коэффициенты.

Принимают: при угле р, девиации набегаюшей ветви каната, при = О, а = (0,8-0,9)f при P v 0 (ветвь отклоняется в сторону. больших радиусов) а f, b (0,02-.0,05) f/z, где f - коэффициент трения канатов 6 по шкиву, z — расстояние между. крайними сечениями половины рабочей поверхности шкива, Возможны и другие варианты выполнения выпуклой от оси шкива кривой рабочей поверхности шкива: в виде дуги параболы третьей и другой степени, дуги гиперболы, дуги окружности и т,п.

Шкив работает следующим образом.

При вращении. шкива канат 6 набегает на рабочую поверхность по большему радиусу R (у реборды). Угол наклона образующей в месте набегания выполняЮт не более угла трения каната по шкиву, поэтому канат самопроизвольно (под действием осевой составляющей силы взаимодействия каната со шкивом) не сползает к меньшим радиусам. Поскольку угол с .наклона образующей с уменьшением текущей координаты г увеличивается, и увеличивается разность .этого угла с и угла трения каната 6 по шкиву, то с уменьшением текущей координаты r увеличивается и дОля осевой составляющей силы взаимодействия каната б со шкивом. Из-за этого витки каната

6 раздвигаются, и между ними образуется зазор. Так как контакт витков друг с другом отсутствует, то исчезают условия межвиткового износа и потерь мощности на межвитковое трение.

Использование многовиткового шкива трения приведет к повышению срока службы каната и коэффициента полезного действия шкива в результате устранения межвиткового износа и потерь на межвитковое трение.

Формула изобретения

1. Многообхватный шкив трения с рабочей поверхностью в виде поверхности вращения, симметричной относительно средней плоскости шкива и сужающейся к ее середине, о т л ич а ю шийся,. тем, что, с целью

998795 х - расстояние от сечения с наибольшим радиусом до рассматриваемого сечения, Составитель Г. Кузнецова

Редактор A Шандор Техред T.Màòî÷êà Корректор l0. Макаренко

Заказ 1118/59 Тираж 923 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035 ° Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 устранения межвиткового изнова кана- та и потерь мощности на межвитковое трение, каждая из симметричных половин рабочей поверхности описана кривой, выпуклой от оси шкива и имеющей знакопостоянную производную.

2. Шкив по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что текущая координата кривой определена зависимостью 2.

r и - ах + Ьх где и -. наибольшее значение радиуса рабочей поверхности, а (0,8-1,0) f

Ь (0,02-0,05) f/z коэффициент трения каната по шкиву, 5 L — расстояние между крайними сечениями половины рабочей поверхности шкива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Спиваковский A. Д. Рудничный транспорт. M., Углетехиздат, 1953,. с. 345; рис. 242б.

15 2. Там же, рис. 242r (прототип) .