background image

Suwałki 2005 

Politechnika 

 Białostocka 

Wydział (Instytut) 

Mechaniczny 

KATEDRA PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN 

 

 

 

 

Instrukcja do zajęć laboratoryjnych 

 

Temat ćwiczenia:  
 

Badanie modułu spręŜystości pasków klinowych

 

 

 

Numer ćwiczenia: 5 

 

Laboratorium z przedmiotu: 

Diagnostyka stanu technicznego maszyn 

 

Kod:  

MS 15005

 

 

 

Opracował: 

dr. inŜ. Wiesława Załuska 

background image

 

- 2 - 

1. Ogólna charakterystyka pasków klinowych 
 
 

Materiałem podstawowym z którego wykonane są pasy klinowe jest guma, tworząca 

osłonę  oraz  wewnętrzną  warstwę  pasa,  wzmocnienie  kompozytowe,  czyli  włókna  o  duŜej 
wytrzymałości na rozciąganie w postaci tkanin lub linek, stanowiące element nośny (siłowy). 
Całość jest owinięta zwulkanizowaną tkaniną płócienną. Pas klinowy ma przekrój poprzeczny    
w  kształcie  trapezu  równoramiennego  wykonane  w  postaci  bezkońcowych  okręgów, 
wprowadzany  w  rowek  koła  pasowego  działa  jak  klin.  W  efekcie  otrzymuje  się  dobre 
sprzęŜenie  cierne.  Dzięki  temu  mniejsze  są  obciąŜenia  wałów  i  łoŜysk,  co  jest  zaletą  w 
porównaniu z innymi rodzajami pasów.  

Budowa  typowego  pasa  klinowego  z  podstawowymi  wymiarami  przedstawia 

rysunek 1  

 

 
Rys.1. Typowy pas klinowy z podstawowymi wymiarami 
 
Podział i oznaczenia pasków klinowych 
 
             Pasy  klinowe  dzielimy  ze  względu  na  kształt  oraz  wymiary.  Kształty  oraz  ich 
strukturę w przekroju poprzecznym obrazuje rysunek 2 
 

Pasy

 klinowe zamknięte 

 

P

 

Pasy klinowe z ciętymi brzegami 
 

background image

 

- 3 - 

 

 
Pasy klinowe z ci
ętymi brzegami do napędów duŜej mocy 

 

Rys.2. Rodzaje pasów klinowych 
 

Wymiary  poprzeczne  zwykłych  pasów  klinowych  oraz  ich  długości  w  obwodzie 

zamkniętym  są  znormalizowane.  Polska  norma  PN-86/M-85200  podaje  6  rozmiarów  pasów 
klinowych,  oznaczonych  symbolami  Z  oraz  A,  B,  C,  D,  E.  Wyciąg  z  tej  normy  podaję  w 
tabeli 1  

 

2.  Ogólne wymagania stawiane paskom klinowym 
 
             Eksploatacja  przekładni  pasowych  wymaga  częstej  kontroli  stanu  powierzchni 
bocznych  pasa  i  przy  pierwszych  oznakach  zuŜycia  naleŜy  dokonywać  natychmiast  jego 
wymiany.  Ma  to  duŜe  znaczenie  szczególnie  przy  napędzie  wieloma  pasami.  Rozrywanie 
pojedynczych  pasm  wzmocnienia,  prowadzi  szybko  do  pęknięcia  pasa  i  jest  to  zazwyczaj 
poprzedzone zuŜyciem ściernym boków pasa. Jako materiał wzmacniający wierzchnią, nośną 
stronę  pasa  stosuje  się  włókna  szklane  lub  linki  wiskozowe,  poliestrowe,  kordowe  a  takŜe 
stalowe. Spodnia, podatna strona pasa jest utworzona z gumy, niekiedy z  dodatkiem ciętych 
włókien  bawełnianych,  poliamidowych,  szklanych  lub  celulozowych.  DuŜa  wytrzymałość 
linek  poliamidowych  i  stalowych  pozwala  zmniejszyć  szerokość  pasa,  a  tym  samym 
szerokość kół pasowych. Kąt zarysu przekroju pasa wynosi α = 40

0

. Przy zgięciu na kole kąt 

rozwarcia  α  zmniejsza  się.  Jest  tym  mniejszy,  im  mniejsza  jest  średnica  koła.  Przy  zginaniu 
część  pasa  poniŜej  warstwy  obojętnej  pęcznieje,  a  powyŜej  tej  warstwy  zmniejsza  swoją 
szerokość. 

Okresowo  zmienne  wydłuŜanie  i  zginanie  cięgna  oraz  oddziaływanie  na  nie  sił 

odśrodkowych wywołuje typowe objawy zmęczenia, związane ze wzrostem temperatury oraz 
rozwijającymi  się  w  czasie  drobnymi  pęknięciami.  Tak  zachodzące  niszczenie  cięgna  jest 
potęgowane jego złym przewodnictwem cieplnym oraz niejednorodną budową.  
 
 
 
 
 
 

background image

 

- 4 - 

Tabela 1. Wymiary pasów klinowych wg PN-86/M-85200 
 

 

 

 
Od cięgien wymaga się przede wszystkim małej ich wydłuŜalności i małego udziału 

odkształceń  trwałych  przy  jednocześnie  duŜej  giętkości,  to  znaczy  duŜego  współczynnika  E 
przy rozciąganiu i małego przy zginaniu E

g

.  

Materiały cięgnowe winny takŜe wykazywać niezbyt duŜy współczynnik rozproszenia ς = 0.2 
–  0.6
  (określany  stosunkiem  pola  histerezy  spręŜystej  do  pola  wykonanej  pracy),  gdyŜ 
podwyŜsza to sprawność przekładni cięgnowej oraz sprzyja małemu nagrzewaniu się cięgna.  

Występujący  wówczas  wzrost  wytrzymałości  zmęczeniowej  powoduje  ponadto 

zwiększenie  Ŝywotności  cięgna.  Pewna  jednak  histereza  mechaniczna  jest  korzystna, 

background image

 

- 5 - 

poniewaŜ  powoduje  tłumienie  drgań.  Od  cięgien  wymaga  się  równieŜ  małego  zuŜycia 
ś

ciernego. 

 

Zastosowanie w przemyśle  
 

Przekładnie, w których zastosowano paski klinowe zastępują powszechnie z duŜym 

powodzeniem  inne,  na  ogół  droŜsze  sposoby  przenoszenia  napędu.  Pas  klinowy  naleŜy 
stosować  wszędzie  tam,  gdzie  z  przyczyn  ekonomicznych  nie  opłaca  się  stosować  innych 
rodzajów przekładni i nie zaleŜy nam na dokładnym przekazaniu momentu obrotowego oraz 
na sprawności przekładni. 

Paski  klinowe  są  stosowane  do  napędu:  wentylatorów,  dmuchaw,  spręŜarek 

powietrznych, pras, pomp tłokowych, pomp wirnikowych, urządzeń oddalonych od centralnej 
siłowni, urządzeń tworzących osprzęt silników spalinowych, maszyn i urządzeń słuŜących do 
zgrubnej  obróbki  materiałów  (kruszarek,  rozdrabniaczy),  maszyn  i  urządzeń  słuŜących  do 
dozowania  i  transportu  na  niewielkie  odległości  (urządzeń  podających,  przenośników 
taśmowych,  pionowych),  obrabiarek  (np.  napęd  wrzeciennika  tokarskiego  bezpośrednio  od 
silnika, regulacja obrotów wiertarki stołowej) 

 

Rys.3. Przekładnia pasowa, napęd przekazywany z silnika na maszynę roboczą poprzez kilka 

pasów klinowych 

 

3. Wielkości opisujące badania pasków klinowych 
 

Badania  pasków  klinowych  umoŜliwiają  wyznaczenie  modułu  spręŜystości  pasków 

klinowych,  określenie  wytrzymałości  i  trwałości  pasków  klinowych  oraz  ich  odporności  na 
działanie temperatury. 
 

Moduł spręŜystości  
 
Moduł  spręŜystości  jest  to  stała  charakteryzująca  materiał  poddany  działaniom 

róŜnych  obciąŜeń  zewnętrznych  (spręŜystych).  W  zaleŜności  od  rodzaju  obciąŜeń 

background image

 

- 6 - 

zewnętrznych rozróŜnia się dla obciąŜenia: rozciągania i ściskania współczynnik spręŜystości 
wzdłuŜnej oraz dla ścinania i skręcania współczynnik spręŜystości poprzecznej. 

Współczynnik  spręŜystości  wzdłuŜnej  E  (moduł  Younga)  opisywany  jest 

stosunkiem napręŜeń normalnych σ do wydłuŜenia względnego spręŜystego ε i określa się go 
zaleŜnością 

E=σ/ε 

Symbol 

σ

  oznacza  napręŜenie  normalne  zdefiniowane  jako  stosunek  siły  do  pola  przekroju 

próbki, 

σ

  =  F/S  ,  natomiast 

ε

  oznacza  normalne  odkształcenie  względne,  równe  stosunkowi 

przyrostu długości do długości początkowej 

ε

 = 

l/l 

 
Moduły spręŜystości wzdłuŜnej Younga 
 

Badania  polegające  na  wyznaczeniu  modułu  spręŜystości  pasków  klinowych 

określają  statyczny  moduł  spręŜystości  podczas  rozciągania  i  ściskania  oraz  dynamiczny 
moduł spręŜystości dla pasa rozciąganego i ściskanego. 

 

Statyczne moduły spręŜystości.  
 
C
harakterystyki  przedstawiające  zaleŜność  napręŜenia  występującego  w  pasku  od 

odkształcenia  oraz  statyczne  moduły  spręŜystości  Younga  w  zaleŜności  od  liczby  cykli 
obciąŜenia  N

i

  oraz  temperatury  T,  dla  obu  gałęzi  pętli  histerezy  oraz  dla  przypadków 

obciąŜenia:  ściskania  i  rozciągania  –  są  nieliniowe.  Podczas  ściskania,  zarówno  dla  cyklu: 
obciąŜenia  i  odciąŜenia  w  obszarze  napręŜeń  około  1  MPa  moduły  spręŜystości  mają 
minimum, a ich wartości są bliskie zeru.  

 

 

Rys.4. Charakterystyki modułów spręŜystości Younga podczas ściskania pasa klinowego 

B17x11, w cykl obciąŜenia 

)

,

,

(

T

N

f

E

i

σ

=

,gdzie N

i

-numer kolejny cyklu, i=1,2,3,4,5 

 

 
Wraz  ze  wzrostem  temperatury  moduły  maleją  liniowo.  Przyrost  temperatury  o 

+60

o

K powoduje spadek wartości modułów spręŜystości o kilkanaście procent [4]. 

Podczas  rozciągania,  w  cyklu  obciąŜenia,  moduły  spręŜystości  maleją  nieliniowo 

wraz  ze  wzrostem  napręŜenia.  Natomiast  w  cyklu  odciąŜania  występuje  podczas  niskich 
napręŜeń  minimum,  ale  dalszy  wzrost  napręŜenia  powoduje  wzrost  wartości  modułów 
spręŜystości 

 Przyrost  temperatury  o  +60  K  zmniejsza  wartość  modułów  o  około  35%  Z 

porównania  wartości  statycznych  modułów  spręŜystości  podczas  ściskania  i  rozciągania 
wynika,  Ŝe  moduły  rozciągania  są  od  4  do  20  razy  większe  od  modułów  spręŜystości  pasa 
ś

ciskanego. 

background image

 

- 7 - 

 

Rys.5. Charakterystyki modułów spręŜystości Younga podczas rozciągania pasa klinowego 

B17x11 w temperaturze 293 K w cyklu obciąŜenia, gdzie N

i

-numer kolejny cyklu, i=1,2,3,4,5 

 

Wartość statycznego modułu spręŜystości podłuŜnej E dla poszczególnych punktów 

charakterystyki mechanicznej E=f(σ,N,θ) są wyznaczone ze stycznej do tych punktów 

ε

σ

d

d

E

=

gdzie : σ – napręŜenia, N – liczba cykli obciąŜeń, ε – odkształcenia, θ=T/T

w

 – temperatura w 

skali  homologicznej,  T

w

  –  temperatura  wulkanizacji  pasa  (ok.  428  K),  T  –  temperatura 

otoczenia. 

Materiał  pasa  klinowego  po  pierwszym  cyklu  obciąŜenia  doznaje  znacznej 

stabilizacji rys.9. Krzywe pierwszego cyklu N

0

 znacznie odbiegają od pozostałych cykli, które 

szybko  zagęszczają  się  w  miarę  wzrostu  cykli  i  tworzą  zwartą  rodzinę  krzywych  opisanych 
wzorem empirycznym 

.

)

(

/

1

1

2

3

1

1

=

+

=

j

j

j

j

j

a

a

E

σ

θ

 

gdzie : 

ji

a

 - stałe materiałowe.  

Kształt  pętli  histerezy  dla  przypadku  obciąŜeń  ściskania  i  rozciągania,  jak  równieŜ 

pasa  rozciąganego  bez  kordu  rys.10,  jest  odmienny.  Pola  powierzchni  tych  pętli  (wielkość 
strat  energii  od  tarcia  wewnętrznego)  powiększają  się  wraz  ze  wzrostem  temperatury. 
Największymi  stratami  energii  tarcia  wewnętrznego  charakteryzuje  się  materiał  pasów  –  nie 
stabilizowanych mechanicznie – dla zerowych cykli obciąŜeń. 

 
 

Dynamiczne  moduły  spręŜystości.  Statyczne  charakterystyki  modułów  spręŜystości 

istotnie  róŜnią  się  od  charakterystyk  dynamicznych.  Powodem  występowania  róŜnic  jest 
znaczny  wpływ  czasu  trwania  napręŜenia.  Odkształcenie  materiału  w  czasie  dynamicznego 
obciąŜenia  jest  mniejsze  od  odkształcenia  statycznego.  Dlatego  moduły  dynamiczne  muszą 
być n- krotnie większe od statycznych. Badania  kompleksowych modułów dynamicznych w 
zaleŜności  od  istotnych  dynamicznych  parametrów  technicznych  urządzenia  dla  prób 
ś

ciskania  i  rozciągania  przeprowadza  się  w  temperaturze  293

o

K  i  353

o

K.W  materiałach  o 

właściwościach nieliniowo-lepkospręŜystych, kompleksowy moduł dynamiczny E

k

 składa się 

background image

 

- 8 - 

z  części  rzeczywistej  E’  oraz  urojonej  E”.  Część  rzeczywista  modułu  kompleksowego 
opisana jest wzorem

 

E’ = E

k

 cosφ 

 

a część urojona 

E” = E

k

 sinφ 

 
gdzie φ – kąt przesunięcia fazowego. 
 

Moduł kompleksowy E

k

 wyznaczamy z zaleŜności 

E

k

=

,

a

a

ε

σ

 

gdzie σ

a

 – amplituda napręŜenia, ε

a

 – amplituda odkształcenia. 

 

E

k

=σ

F(λ, A

σ

Φ), 

gdzie: σ

m

 – napręŜenie średnie (σ

m

σ

0

), γ = 

,

m

Rm

σ

 R

m

 = 50 MPa – wytrzymałość na zerwanie 

pasa  klinowego,  R’

m

=16  MPa  –  wytrzymałość  na  zerwanie  pasa  bez  kordu,  Φ

A

v

g

2

=

g

9,80 m s

-2

v – częstotliwość wymuszenia, A – powierzchnia przekroju poprzecznego pasa, 

A

σ

=

m

a

σ

σ

 - współczynnik amplitudy napręŜenia. 

 
 
Wzory empiryczne słuŜące do wyznaczenia modułu kompleksowego mają postać: 
dla ściskania w temperaturze 293K i 353K 
                     

],

)

)(

[(

1

4

3

3

2

2

1

1

γ

σ

σ

σ

σ

σ

Φ

+

+

Φ

+

Φ

+

+

Φ

+

=

A

q

A

p

q

p

A

q

A

p

q

p

E

m

k

    

 
 
dla rozciągania w temperaturze 293K i 353K 
                   

),

(

4

4

3

3

2

2

1

1

γ

γ

γ

γ

σ

σ

σ

σ

σ

Φ

+

+

Φ

+

+

Φ

+

+

Φ

+

=

A

q

A

p

q

p

A

q

A

p

q

p

E

m

k

 (9) 

 
 
dla rozciągania pasa bez kordu 
                   

{

}

.

]

)

)(

[(

4

4

3

3

2

2

1

1

σ

σ

σ

σ

A

m

k

q

p

q

p

A

q

A

p

q

p

E

Φ

+

Φ

+

+

Φ

+

+

Φ

+

=

     

 
 
Wzory empiryczne na sinus kąta przesunięcia fazowego mają postać: 
dla ściskania w temperaturze 293K i 353K 

sin

,

lg

lg

lg

2

2

1

σ

σ

ϕ

A

q

A

p

p

Φ

+

+

=

 

 

dla rozciągania w temperaturze 293K i 353K 

sin

,

lg

lg

lg

2

2

1

1

σ

σ

ϕ

A

q

A

p

q

p

Φ

+

+

Φ

+

=

 

 

dla rozciągania pasa bez kordu 

sin

.

lg

lg

lg

2

2

1

1

σ

σ

ϕ

A

q

A

p

q

p

Φ

+

+

Φ

+

=

 

 

Współczynniki p

i

 i q

1

 występujące we wzorach 8 - 9 oraz 11 - 12 obliczono metodą 

najmniejszych kwadratów i podano w tabeli  

background image

 

- 9 - 

Tabela.2. Zestawienie współczynników do wzorów i dynamicznych modułów spręŜystości  
 

 

 

 

Kompleksowe  moduły  spręŜystości  Younga  i  jego  składowe  podczas  ściskania  i 

rozciągania podlegają innym prawom empirycznym. Podczas ściskania moduły kompleksowe 
E

k

  i  jego  składowe  E’,  E”  rosną  wraz  ze  wzrostem  napręŜenia  średniego  σ

m

,  a  maleją  ze 

wzrostem współczynnika amplitudy napręŜenia A

σ

 rys.11. Wpływ częstotliwości v na moduł 

E

k

 i jego części rzeczywiste E’ jest nieznaczny, większy natomiast wpływ daje się zauwaŜyć 

na części urojone E” modułu kompleksowego. 

 

Pętla  histerezy  spręŜystej.  Pętla  histerezy  spręŜystej,  przedstawia  zaleŜność  napręŜenia  od 
odkształcenia,  jest  to  zjawisko  zachodzące  podczas  obciąŜania  i  odciąŜania  badanego  pasa, 
związkiem  między  odkształceniem  spręŜystym  i  plastycznym  a  napręŜeniem  je 
wywołującym.  JeŜeli  jakikolwiek  materiał  poddamy  po  raz  pierwszy  rosnącemu  obciąŜeniu, 
wówczas wraz ze wzrostem napręŜeń σ rosną odkształcenia ε wg krzywej 1 rys.6. 

σ

 

r

σ

 

1

3

2

0

ε

 

ε

 

σ

 

 

background image

 

- 10 - 

Rys.6. Rozciąganie od 0 do wartości napręŜenia 

r

σ

[9] 

Po  osiągnięciu  wartości 

r

σ

  (napręŜenie  powstałe  podczas  rozciągania)  następuje 

odciąŜanie  materiału,  czyli  spadek  napręŜeń,  odkształcenia  maleją  wg  krzywej  2,  a  podczas 
ponownego wzrostu napręŜeń  
 

r

σ

 rosną zgodnie z krzywą 3. Rys. 7, przedstawia rozciąganie 

r

σ

 oraz ściskanie 

c

σ

, rysunek 

13 przedstawia rozciąganie od 0 do wartości napręŜenia 

r

σ

.  

 

A

 

 

C

F

3

1

r

σ

c

σ

 

σ

 

σ

 

ε

 

-ε 

0

 

 
Rys.7. 
Rozci
ąganie σ

r

 oraz ściskanie σ

 

Pole  ABCDEFA  powstałe  w  wyniku  rozciągania  i  ściskania  na  wykresie  zawarte 

jest  między  krzywymi  w  pełnym  cyklu  obciąŜenia,  jest  miarą  pracy  (na  jednostkę  objętości 
materiału  w  jednym  cyklu  podczas  odciąŜania)  wydzielanej  energii  cieplnej.  Obie  gałęzie 
krzywej  zamykającej  to  pole  nazywa  się  pętlą  histerezy  odkształceń.  Kształt  pętli  histerezy 
odkształceń  zaleŜy  od  wielkości  napręŜeń,  rodzaju  materiału,  szybkości  odciąŜenia.  Pętlę 
histerezy  odkształceń  uzyskuje  się  równieŜ  dla  innych  rodzajów  obciąŜeń,  np.  skręcania 
kolejno w przeciwnych kierunkach 
 
4.Przedmiot badań, warunki pomiaru 
 

W  celu  wykonania  badania  modułu  spręŜystości  paska  klinowego  zastosuję  dwa 

rodzaje pasków: 
-  pas  klinowy  o  wymiarach  B  14  x  11.  Pas  ten  posiada  6  włókien  w  postaci  linek 
poliamidowych  jako  element  nośny,  wzmocnienie,  w  celu  przeniesienia  większych  obciąŜeń 
wzdłuŜnych  rozciągających  oraz  uzyskania  większej  sztywności,  co  ma  wpływ  na  moc  jaką 
przenosi jeden pas klinowy. 
-  pas  klinowy  o  wymiarach  A  11  x  8.  Pas  ten  nie  posiada  wzmocnienia  w  postaci  linek 
poliamidowych,  czyli  kordu  jest  to  celowe  by  w  przeprowadzonym  badaniu  obu  róŜnych 
pasów  pokazać  znaczące  róŜnice  w  module  spręŜystości  pasa  z  kordem,  bez  kordu  oraz  dla 
róŜnych przekrojów. 
Badanie  przeprowadzić  naleŜy  na  stanowisku  do  badania  modułu  spręŜystości  pasków 
klinowych  Pasy  klinowe  poddać  róŜnym  obciąŜeniom  rozciągającym  statycznym  i 
dynamicznym.  Wartość  statycznego  i  dynamicznego  modułu  spręŜystości  wyznaczyć  w 
oparciu o kształt pętli histerezy powstałych w wyniku badań. 
  

ε

 

ε

 

σ

 

background image

 

- 11 - 

Tabela 3. Plan badań podczas wyznaczania

 

statycznego i dynamicznego modułu spręŜystości 

pasków klinowych 

 

 

 
5. Opracowanie wyników pomiarów 
 

Po  otwarciu  pliku  z  wynikami  (pliki  z  rozszerzeniem  *.dat)  w  programie  Excel 

uruchamia  się  automatycznie  kreator  importu  tekstu,  który  ustala  jakiego  rodzaju  są  dane  w 
pliku.  PoniewaŜ  dane  w  plikach  wynikowych  są  zapisane  w  postaci  tabelarycznej,  kreator 
automatycznie  dokonuje  podziału  na  kolumny.  Otwarty  plik  zapisujemy  w  formacie 
skoroszytu Excel i przystępujemy do analizy. 

MoŜemy  usunąć  kolumny  które  nie  zarejestrowały  Ŝadnych  wartości,  w  zaleŜności 

od rodzaju badania pozostawić naleŜy kolumny z nagłówkiem: 
badanie statyczne: 
 
przes liniowe nowe [mm]-kanał 5, 
karta bipolarna [V]-kanał 10,
  
badanie dynamiczne:  
Piezo[m/s-2]-kanał 1, 
 przes liniowe nowe [mm]-kanał 5,  
karta bipolarna [V]-kanał 10.
  

Kolejną  czynnością  do  wykonania  jest  stworzenie  dodatkowych  kolumn,  słuŜących 

do wyliczenia interesujących nas wielkości, w przypadku badań statycznych: 

 

wartości napręŜenia σ,  
wartości odkształcenia ε
modułu spr
ęŜystości E 
 
W przypadku dynamicznych tworzymy kolumny:  
 
napręŜenie średnie σ

m

amplituda napręŜenia σ

a

współczynnik amplitudy napręŜenia A

σ

kąt przesunięcia fazowego φ
współczynnik wytrzymało
ści pasa klinowego γ
moduł kompleksowy dla pasa z kordem E

k

’, 

moduł kompleksowy dla pasa bez kordu E

k

dynamiczny moduł Younga dla pasa z kordem E’, 
dynamiczny moduł Younga dla pas bez kordu E. 
 
W kolejnych kolumnach wpisujemy wartości stałe, dla badań statycznych:  
 
długość bazy pomiarowej l

o

,  

background image

 

- 12 - 

powierzchnię przekroju poprzecznego paska s

0

 
a w następnych tworzymy formuły do wyliczenia statycznego modułu spręŜystości: 
w kolumnie σ tworzymy formułę do wyliczenia napręŜenia 

],

[

0

MPa

s

F

=

σ

 

w kolumnie ε tworzymy formułę do wyliczenia odkształcenia  

,

0

l

l

=

ε

 

i w kolumnie E tworzymy formułę do wyliczenia statycznego modułu spręŜystości 

].

[MPa

E

ε

σ

=

 

Dla badań dynamicznych tworzymy formuły do wyliczenia: 
sinusa kąta przesunięcia liniowego  
 

,

lg

lg

lg

sin

2

2

1

1

σ

σ

ϕ

A

q

A

p

q

p

Φ

+

+

Φ

+

=

 

 
współczynniki amplitudy napręŜenia 

,

m

a

A

σ

σ

σ

=

 

,

2

o

S

g

ν

=

Φ

 

kompleksowego modułu dla pasa z kordem   
 

),

(

'

4

4

3

3

2

2

1

1

γ

γ

γ

γ

σ

σ

σ

σ

σ

Φ

+

+

Φ

+

+

Φ

+

+

Φ

+

=

A

q

A

q

q

p

A

q

A

p

q

p

E

m

k

 

 
kompleksowego modułu dla pasa bez kordu 
 

{

}

,

]

)

)(

[(

4

4

3

3

2

2

1

1

σ

σ

σ

σ

A

m

k

q

p

q

p

A

q

A

p

q

p

E

Φ

+

Φ

+

+

Φ

+

+

Φ

+

=

 

 
dynamicznego modułu dla pasa z kordem 

 

E’ = E

k

 ‘sinφ

 
dynamicznego  modułu dla pasa bez kordu   

 

E = E

k

 sinφ. 

 
Reszta współczynników niezbędnych do obliczeń opisana jest w punkcie 4.3. 

Wartość  obliczonych  dla  kaŜdej  pary  współczynników  i  modułu  spręŜystości  E  nie 

jest  miarodajna,  określa  jedynie  dyskretne  wartości  dla  poszczególnych  punktów 
pomiarowych. 

Na  podstawie  tak  opracowanych  wyników  przystąpiono  do  narysowania  wykresów 

pętli  histerezy  statycznej  lub  dynamicznej  i  opracowania  wyników  wybranych  punktów 
pomiarowych w formie tabeli. 

Na wykresach moŜemy zaobserwować trwałe odkształcenie badanego pasa. W celu 

wyliczenia  wartości  ∆l  naleŜy  w  arkuszu  kalkulacyjnym  w  kolumnie  przes.  liniowe  nowe 
[mm]-kanał  5
  odjąć  od  siebie  wartość  przesunięcia  w  momencie  rozpoczęcia  obciąŜania  od 

background image

 

- 13 - 

wartości  przesunięcia  w  momencie  zakończenia  odciąŜania.  Wynik  jest  interesującym  nas 
odkształceniem trwałym ∆l.  

 

 
9. Warunki BHP 
 

 

 

Podczas wykonywania badania naleŜy przestrzegać ogólnych przepisów BHP obowiązujących na 

stanowisku badawczym. Przy obsłudze stanowiska do badań pasków klinowych naleŜy:  
 

- nie dotykać części będących w ruchu, 

 

- nie dotykać przewodów zarówno elektrycznych jak i pneumatycznych będących pod zasilaniem, 

 

- nie wolno zmieniać połączeń elektrycznych  podczas pracy stanowiska, 

 

- pamiętać o dokładnym zamocowaniu części rozłącznych,  

       - przed badaniem być pewnym o właściwym zamocowaniu i zabezpieczeniu wszystkich części 
stanowiska. 

 

 
Literatura: 
 
1. Dudziak M.: Przekładnie cięgnowe, WNT, Warszawa 1997 
2. Łączyński B..: Niemetalowe elementy maszyn, WNT, Warszawa 1988 
3. Massalski J.M..: Fizyka dla inŜynierów, WNT, Warszawa 1973  
4. Praca zbiorowa.: Laboratorium Wytrzymałości Materiałów ,KWM IMB PK, Kraków 2002 
5. Praca zbiorowa.: Podstawy techniki, WNT, Warszawa 1974 
6.  Woropay  M..:  Podstawy  badań  eksploatacyjnych  wybranych  El.  maszyn,  WU,  Bydgoszcz 
2001