Основы расчета цепи на износ
Шарниры цепи изнашиваются от взаимного скольжения их соприкасающихся поверхностей. Износ шарнира определяется давлением на сопряженных поверхностях, состоянием этих поверхностей как по обработке и твердости, так и по условиям эксплуатации (характеристикой смазки, степенью и видом загрязнения и т.д.), величиной пути трения, обусловливающей работу трения, скоростью скольжения деталей шарнира относительно друг друга и скоростью движения цепи, обусловливающей как скорость скольжения, так и ритм изменения нагрузок и перемещений.
Допускаемая нагрузка на цепь по долговечности на износ
SД.И = FpДК2 ≥ SР.П ,
где F - площадь соприкосновения деталей шарнира;
pД - максимальное допускаемое давление в шарнире цепи;
К2 - коэффициент режима работы привода.
Таблица - Допускаемые давления (мПа) в шарнире цепи
| Условия работы конвейера | Скорость цепи, м/с | ||
| До 0,2 | От 0,2 до 0,3 | Свыше 0,3 | |
| Хорошие | |||
| Средние | |||
| Тяжелые |
Расчетная нагрузка, действующая на цепь
Если ходовая часть привода имеет одну цепь, то для нее из условий прочности
SР.П = (SP + SДин)max ≈ K6 SP,
где SP - максимальное статическое натяжение цепи, определяемое по тяговому по номинальной нагрузке привода;
SДин - максимальная динамическая нагрузка на цепь;
K6 - коэффициент динамических нагрузок .
Расчетная нагрузка на одну цепь при определении несущей способности цепи
SР.Н = (SP.М + SДин)max ≈ K6 SP.М,
где SР.М - максимальное статическое натяжение цепи, определяемое по тяговому расчету при максимально возможной нагрузке привода.
SР.Н.П ≈ 1000 ηNKМ.П /V,
где η - общий КПД приводного механизма;
N - номинальная мощность двигателя привода;
KМ.П - коэффициент пускового момента;
V - скорость цепи привода.
Если привод не имеет предохранительного устройства (муфта предельного момента или срезной палец), двигатель соединяется с механизмами привода муфтой постоянного момента и пускается непосредственным включением без пускорегулирующего устройства, то значение КМ.П принимают по перегрузочной способности электродвигателя при пуске; в этом случае КМ.П = 1,8…2. Если привод имеет предохранительное устройство (например срезной палец) или двигатель соединен с механизмом муфтой скольжения (гидромуфтой) или пускается с дополнительным пускорегулирующим устройством, то КМ.П = 1,3.
Расчет на усталость и износ ведется по натяжению SР.П.
Если привод имеет две цепи, то расчетная нагрузка на одну цепь
SP1 = SP2/CH,
где SР2 - расчетная нагрузка на ходовую часть, определяемая в соответствии со способом расчета;
СН - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между тяговыми цепями; при одной цепи СН = 1, при двух цепях СН = 1,6…1,8 в зависимости от точности изготовления цепей и монтажа привода.
Срок службы цепи
Основным критерием определения срока службы цепи является предельное увеличение шага цепи по зацеплению на приводе. Нормы допускаемого увеличения шага цепи различны для каждого типа и обычно задаются в стандартах или технических условиях в пределах 3…6 % от номинального шага цепи по зацеплению. Шарниры цепи изнашиваются при взаимном скольжении деталей шарнира при их повороте на входе и выходе звеньев цепи с поворотных устройств.
Износ (см) шарнира цепи в направлении ее шага за полный оборот
,
где n - число поворотных устройств;
Si , Si+1 - натяжения цепи на входе и выходе с каждого поворотного устройства от 1 - го до n - го;
li - путь трения при повороте звеньев цепи на поворотном устройстве;
φi - удельный износ цепи в направлении ее шага на 1 Н действующего усилия в 1с на 1 см пути трения, см/(Н·с·см) - определяется экспериментально для каждого типоразмера в соответствии с условиями эксплуатации;
tBi - время скольжения шарниров цепи при повороте звеньев.
Прогнозируемый срок службы цепи (ч)
,
где ΔД - максимально допускаемое увеличение шага цепи по условиям зацепления за весь срок службы цепи, в среднем ΔД = (0,03…0,06)t;
t - шаг цепи по зацеплению;
TЦ - время одного оборота цепи.