Сравнительная оценка износостойкости роликовой и пластинчатой цепей

Результаты исследований и опыт эксплуатации цепных передач с роликовой цепью позволяют заключить, что долговечность данных узлов не достаточна. Особенно низкую долговечность имеют цепные передачи открытого исполнения, применяющиеся в сельскохозяйственных машинах. По расчетным данным они должны обеспечивать непрерывную работу в течение 10000–15000 часов, при фактическом ресурсе около 1000 часов. Для повышения долговечности открытых передач, работающих в условиях абразивного загрязнения и фактического отсутствия смазки, нами была разработана новая конструкция цепной передачи [1, 2].

Для сравнения износостойкости серийной и опытной передач они монтировались на установке по схеме замкнутого силового потока. В качестве контрольного параметра износа цепей было принято удлинение среднего шага

Л Л

A L =----- H 100% ,      (1)

LH где L - длина отрезка цепи, измеренная после проведения испытаний;

L H - начальная длина отрезка цепи, измеренная до испытаний.

Решение о прекращении испытания было принято по достижении одной из цепей удлинения ДЕ = 3,2% и наработке 400 часов.

Экспериментальные данные удлинения отрезков роликовой и пластинчатой цепей были обработаны при помощи прикладных статистических приложений в электронных таблицах (Analysis-EXCEL) для получения эмпирических полиномиальных зависимостей, описывающих процесс изнашивания.

Относительное удлинение участка роликовой цепи ДЕ Р при заданных условиях от времени наработки t аппроксимируются полиномом

ALр = 0,0383t2 + 0,0331t - 0,2101.

Зависимость относительного удлине- времени наработки t представлена полино-ния участка пластинчатой цепи ДЕ ПЛ от мом

AL= 0,0223t2 + 0,071t - 0,2019.

На рисунке 1 представлены графические зависимости относительного удлинения роликовой 1 и пластинчатой 2 цепей от времени наработки t .

Анализ зависимостей (рисунок 1) позволяет заключить, что скорость изнашивания экспериментальной цепи ниже, чем у роликовой. Об этом можно заключить по углу наклона графика удлинения. Скорость изнашивания можно оценить, взяв производную от функций (2) и (3).

— ( A L _р ) = 0,0766 t + 0,0331 ,  (4)

dt     Р

—( A L _пп ) = 0,0446 1 + 0,071 .

ПЛ

dt

На рисунке 2 представлены графические зависимости изменения скоростей изнашивания роликовой 1 и пластинчатой 2 цепей в зависимости от времени наработки t .

Время наработки t, ч

Рисунок 1 – Относительное удлинение цепей в зависимости от времени наработки

Рисунок 2 – Скорости изнашивания роликовой и пластинчатой цепей

Анализ графических зависимостей, представленных на рисунке 2, позволяет определить тангенс угла их наклона: tg α = 0,044, tg β = 0,0766.

Сравнивая величины тангенсов, получим

0,0766 - 0,044 _{100% = 41%}    (6)

0,0766

В результате испытаний установлено, что скорость изнашивания пластинчатой цепи, по сравнению с роликовой, ниже 41%. Это позволяет прогнозировать повышение долговечности цепной передачи с пластинчатой цепью.