автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Обоснование и разработка методов повышения долговечности вентиляторных клиновых ремней автотракторных двигателей

кандидата технических наук
Коешов, Нурдин Мателович
город
Саранск
год
1996
специальность ВАК РФ
05.20.03
Автореферат по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Обоснование и разработка методов повышения долговечности вентиляторных клиновых ремней автотракторных двигателей»

Автореферат диссертации по теме "Обоснование и разработка методов повышения долговечности вентиляторных клиновых ремней автотракторных двигателей"

мордовск11!"1 госудлрстш-1111ып уiii1нерситпт

импни н.п.оглревл

На правах рукописи

КОЕШОВ НУРДШ1 МАТЕЛОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ КЛИНОВЫХ РЕМНЕЙ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕ!"!

Специальность 05.20.03 - экснлуа.'ация, восстачовлашс и ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученной степени кандидата технических наук

саранск- 1996

Работа выполнена в .МОРДОВСКОМ ОРДП1А ДРУЖБЫ НАРОДОВ ГОСУДЛГСТВК1ШОМ УПШИ РСП ГКП: И.МКПИ Н.П.ОГЛРЮВЛ па

ка<|>сдрцх:"11рнкладная механика" и "Технология металлов и ремонт машин'

11ау>шыс руководители: член корреспондент РАИ ЕАСГ, доктор технических наук, профессор Лсзни П.П., кандидат технических паук, доцент Поляков В.Н.

Официальные оппоненты: доктор технических паук, профессор Савельев А.П.,

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Денисов В.Д.

Ведущее предприятие-лаборатория стандартизации и

метрологии Министерства сельского хозяйства Республики Мордовия

Зашита состоится" апреля 1996 г. в /^чГна заседании диссертационного совета Д 063.72.04 Мордовского ордена Дружбы народов государственного университета имени Н.Г1.Огарева по адресу: 430904, г.Саранск, и. Ялга, ул. Российская, 5. Институт механики и энергетики.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "_" марта 1996 г.

Отзыв на автореферат п двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета Мордовского государственного университета по защите докт орских диссертаций.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темп. Современное развитие АПК предусматривает систематическое повышение технического уровня машин и агрегатов и обеспечение их качества на уровне лучших мировых образцов. Указанные требования могут быть достигнуты за счет создания перспективных конструкций, технологических процессов их производства и. обеспечения эксплуатационной надежности за счет, рационального технического обслуживания и ремонта.

В настоящее время широкая номенклатура изделий выпускается пока с весьма низкими потребительскими свойствами, не отвечающими условиям эксплуатации и требованиям надежности. В значительном числе механизмов и машин, используемых в сельском хозяйстве, применяются клиноременные передачи. Надежность клиноременной передачи, в частности, клиновых ремней весьма низкая. Накопление опыта эксплуатации и новые экспериментальные данные, полученные при испытании передач с ремнями новых конструкций, требуют пересмотра и развития существующей теории расчета ременных передач. Далеки от совершенства также конструкция ремней и технология их изготовления. Поэтому задача повышения эксплуатационной надежности клино-ременного привода является актуальной.

Цель работы. Целью работы является повышение надежности вентиляторного привода автотракторных двигателей путем совершенствования . конструкций и методов расчета, а также материалов и технологии изготовления клиновых ремней, являющихся наименее надежным звеном -в приводе.

Объект исследования - вентиляторный ремень клиноременной передачи автотракторных двигателей.

Научную новизну диссертационной работы представляют:

- математическая модель повышения надежности и результаты анализа напряженно-деформированного состояния поперечного сечения вентиляторного клинового ремня при взаимодействии его со шкивом передачи; -

- инженерные методы расчета приведенных модулей поперечной и изгибной жесткости, учитывающие разнсмодульность' элементов структуры клинового ремня;

- экспресс-методики и установки для измерения значений изгибной и поперечной жесткости клинового ремня;

- конструкция и технология изготовления безоберточных клиновых ремней повышенной надежности.

Практическая ценность. Практическую ценность имеют разработанные вентиляторные ремни автотракторных двигателей повышенной надежности, оригинальное оборудование и технология компрессионной формования вентиляторных ремней арочной конструкции , а также установки для измерения значений изгибной и поперечной жесткостей, позволяющие наряду с известными методами стендовых и эксплуатационных испытаний дать комплексную оценку качества и надежности ремней.

Внедрение в практику. Разработанные новые конструкции безоберточных 'вентиляторных клиновых ремней с формованным зубом и конструкции . компрессионных пресс - форм (патенты N,N 1699785,1565707, 2031789) внедрены в серийное производство в АО "Саранский завод " Резинотехника".

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и одобрены на республиканской научно-технической конференции " Использование промышленных отходов для изготовления строительных конструкций и материалов" (г.Саранск, 1988 г.), на научной конференции МГУ им. Н.П.Огарева " 22-е Огаревские чтения" (г.Саранск,1993), на республиканской научно-технической конференции " Применение прогрессивных технологий, композиционных материалов и покрытий с целью повышения долговечности сборочных единиц при изготовлении и ремонте машин" (г.Саранск, 1994 г.), на научной конференции МГУ им. Н.П.Огарева " 23-и Огаревские чтения" (г.Саранск, 1995 г.),

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 патента.

Структура и объем работы. Содержание диссертации изложено на 188 страницах, включающих 126 страниц машинописного текста, 65 рисунков, 11 таблиц. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка литературы, включающего 115 наименование работ отечественных и зарубежных авторов, и приложения, включающего акты внедрения результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведены основные результаты,сформулированы цели

I задачи, показаны актуальность работы, научная ноЕизна и ее фактическая значимость,

■В первой главе приведен анализ научно-технической литера -гуры по исследованию причин отказов вентиляторных клиновых ремней автотракторных двигателей. Показаны характерные отказы клиновых ремней, проведена их классификация по стадиям возникновения. Рассмотрены конструктивные факторы, обеспечивающие сцепление рем-*я со шкивом, и его усталостную долговечность. Оценены различные -конструкции клиновых ремней отечественного и 'зарубежного производства. Установлено, что долговечность клиноеых ремней в значительной степени зависит от их гибкости и поперечной жесткости. То гсть показатели поперечной и изгибной жесткости являются фактически косвенными характеристиками качества ремней с точки зрения их эксплуатационной надежности.

Анализ показал, что повышенный ресурс ремней может быть достигнут в конструкции без обертки рабочих граней. Такие ремни при эксплуатации имеют меньшее скольжение и пониженное тепловыделение, обусловленные высокими значениями гибкости и поперечной жесткости. Мировая практика показывает, что перспективным направлением в конструировании ремней является переход на ремни безоберточной конструкции с формованным зубом и повышенными значениями модуля упругости слоев ремня.

Показано, что существующие в настоящее время методы расчета и измерения поперечной и . изгибной жесткостей весьма условны и не отражают услсеий эксплуатации ремней. Все это приводит к необходимости разработки таких способов расчета и измерения изгибной и поперечной жесткостей ремней, которые могут дать объективную характеристику этих показателей. Проведен анализ технологических аспектов, обеспечивающих надежность ремней. Показано, что существующие методы изготовления ремней не обеспечивают требуемой прочности связи между слоями ремня. Перспективным в этом смысле способом изготовления клиновых ремней является компрессионное формование, которое обеспечивает высокое давление формования.

В соответствии с поставленной целью работы -необходимо реиить следующие задачи:

- провести теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния вентиляторного клинового ремня в условиях статического взаимодействия его со шкивом;

- разработать методы расчета и конструирования ремней разно-модульной структуры с заданными характеристиками напряженно:-деформированного состояния;

- теоретически обосновать методы расчета и измерения зкаченш поперечной и изгибной жесткости ремней и разработать установки для проведения измерений;

- провести экспериментальное изучение армирующей споссбност; различных типов материалов, обеспечивающих повышение надеашоста ремней в условиях эксплуатации;■

- разработать конструкции вентиляторных клиновых ремней с повышенным ресурсом работы и провести экспериментальное исследование их механических характеристик;

- разработать технологию и оснастку для компрессионного формования вентиляторных клиновых ремней повышенной надежности;

- провести оценку технико-экономической эффективности предлагаемых рекомендаций.

Бо второй главе диссертации излажены результаты теоретического исследования напряженно-деформированного состояния кл;шовы> ремней в условиях их' статического взаимодействия со шкивом передачи, . а также теоретическое обоснование методов измерения поперечной и изгибной жесткостей.

Геометрия клинового ремня такова, что затрудняет расчеты бе: использования каких-либо численных методов. По этой причине дл; исследования напряженно-деформированного состояния различных моделей ремней на начальном этапе был использован метод конечны? элементов (МКЭ). В результате установлено, что эпюры нормальны? напряжений и бокового давления являются существенно неоднородными, что обуславливает при эксплуатации повышенный уровень износг нижней части боковых граней ремня и концентрацию в них сжлмающда напряжений при огибании шкивов передачи. Указанное в значительно! мере определяет причину низкой надежности клиновых ремней. Иг анализа результатов следует, что выравнивания напряжений по высоте сечения ремня можно добиться выполняя сечение ремня выпуклым V верхнего основания (в зоне приложения внешних нагрузок, возникающих от натяжения ремня) и вогнутым у нижнего, а также применяя разиомодульные материалы с увеличением по заданному закону жесткости верхних слоев. Характер эпюр и напряженно-деформированное состояик попёрс'шого сбчснпя ремкя в гонах взаимодействия сс шкивами в целом достаточно близки таковым в известной задаче Ламе

о нагружсиии толстостенного цилиндра виеяпим давлением, данное допущение позволило получить достаточно простые и точные ;ш:енер-ные зависимости для описания напряженно-деформированного состояния в плоскости поперечного сечения для случаев как однородных, так и многослойных раономодульиых ремней. При рассмотрен!'-/, равновесия 1-го слоя сектора осесимметичного кольца (рис.1) .получено, в частности, достаточно простое выражение .для расчета приведенного модуля упругости Ел, . характеризующего поперечнуг жесткость многослойного неоднородного ремня .

Е1 /а-.2 (п/в)2-1 Еп - - — • -5--(1)

»-р!^ Г1 (а/в) " 1 1-1

2 / С1- (п/г1+1)2]

с»- --р—2-:- 2

Ец-1 _- __у г, >

Е! (пАч-О2 - 1 + (г1+1/п)2 - 1

где Е1- модуль упругости 1- го слоя; а,в - радиусы кривизны верхнего и нижнего оснований; Г1,Г1- радиусы кривизны первого и 1-го слоев; п - число разнсмодулышх слоев; ЕьVI- модуль упругости и коэффициент Пуассона 1- го слоя.

Расчетная схема нагружения поперечного сечения •

1-го слоя ремня.

Задаваясь равномерным распределением кентаттных усилий Ш (и, соответственно, осреднешых напряжений по слоям), получаем функцию распределения модулей упругости слосв ремня:

Г Е» Ех-1 Ез Ег 1 3=1-1

Е1 - ЕхГ — • —..........-Е^Ькв+ь . (2)

1- Ро 1 Р.-Л

Е1-1 Е1-2 . Ег Е1 1 С-1

Кц-1 - -

(1- -Ан-гГ!2--Вт

(1- - (Мл^-В!

А1--5-5- В!- (41-1- 41) ,

г Г- г,-^

1 Г П 1 1-1 1

— I N 2 рк гк 2 ЬаЛ\ - " РкТк

Г1 Ы-о <*-1 к=о

где 41- радиальное усилие взаимодействия смежных слоев ремня на наружней грани 1-го слоя; Рю радиальная нагрузка, приложенная к к-му слою, обусловленная натяжением несущего слоя (к > 1).

С целью получения аналитических выражений для расчета приведенных модулей упругости поперечной и изгибной жесткости по результатам соответствующих испытаний проведен теоретический анализ условий взаимодействия ремней прямолинейной и криволинейной конфигурации со акивач;! передачи. В итоге получены простые формулы расчета показателей поперечной и изгибной жесткости ремней.

Показатель поперечной жесткости ремня Еп характеризуется приведенным модулем:

2 Т„/Ь Р

Еп - --- • —— (3)

Ти/Ъ ^ Л-Ь

2 Г1+ 7 }

где Ь.Тчг.ф - высота, ширина верхнего основания и угол клина. Р - испытательная нагрузка, И - длина образца; Д - перемещение нижнего основания образца.

Показатель изгибной жесткости Еи характеризуется приведении модулем:

С ШО + Шщах) • Гщт 1

Ей --:- • -—(4)

1г (1 " ГгШс/К)

где то,гпщ^х - моменты прикладываемые к образцу ремня, 12- момент инерции поперечного сечения, гпип - радиус изгиба по расчетной ширине образца, К - начальный радиус кривизны образца.

Третьей главе представлены разработанные установки и методика измерения поперечной и изгибной жесткостей клиноеых ремней, которые дают результаты более адекватные действительным значениям, показателей. На рис. 2 показана принципиальная схема установки для измерения поперечной жесткости. Установка содержит клиновую обойму 2, в которой установлен образец ремня 1 длиной I, нагружение

Принципиальная схема установки для измерения поперечной жесткости клиноеых ремней.

Г

1-образец ремня; 2-клиновая обо;"1ма; 3-нагружающая лента; 4-индикатор перемещений; 5-ролик; 5-шарнирная подЕеска.

Рис. 2.

которого осуществляется прорезиненной тканевой лентой 3 по верхнему основанию, а измерение перемещения нижнего основания - пнди-

катором 4. Для выравнивания усилий используется ролик 5 с шарнирной полесской 6, на которую навешивается груз Р.

Образец клиновидного ремня вдавливается между дбумя кеподвиж-ными пластинами, что соответствует действительному характеру взаимодействия ремня со шкивом. Наклонные (контактные) поверхности названных пластин должны в наименьшей мере препятствовать' скольжению образца, что достигается смазкой. Для оакашьнсга распределена нагрузки применяется прорезиненная тканевая лента с раскроем ткани под углом 45°. Расчет показателя-по формуле (3). На рис.3 приведена принципиальная схема установки для измерения из-гибной жесткости. Установка содержит подшипниковую спору 1 с кронштейном 2, в которой установлен подпружиненный шток 3 с роаи-

Принцилиальная схема установи! для измерения изгибной жесткости клинсеых ремней

1-подшипникоезя опора; 2-кронштейн; 3-шток; 4-ролик: 5-вал; 6-шкив;' 7-прижимной винт; 8-диск; 0-трос;:к;

,0-тарелка; 11-груз; 1С-указатель; 13-о0разец роыпя.

Рис. 3.

ком 4. Б опоре 1 установлен ват 5, на едком конце которого смон-тнрезан шкив 6 заданного диаметра, снабженный кронштейном и при--химким е.интсм 7. На другом конце вала установлен диск 8 с кольцевой проточкой, в которой находится трсск:: Э, одним концом ззкреп-на диске 3, а другим соединенный с тарелкой 10, на которую укладывается груз 11. Диск 8 снабжен стрелочным указателем для й::-:сацни угла намотки ремня.

Пр:: испытаниях образец ремня устанавливают на шкив 6, и при-болтом 7, . затем к образцу подеодят подпружиненный шток с роликом. На тарелку Ю подвешивают с нарастанием грузы 11 до тех пор, пека шкив б с образцом ремня не сдвинется с начального исходного положения. При этом фиксируют значение крутящего момента го- При дальнейшем кагружекии, фиксируя? значение момента nmaxF при котором реализуется непрерывнее Еращение шкива 6. Расчет показателя осуществляется по формуле (4).

Так как стендовые испытания ремней являются наиболее сбгек-тиг:па.5 и ускоренным методом промежуточной оценки надежности ремней, в данной главе приводятся методика я списание оборудования ресурсно-стендовых испытаний. Сущность принятых ресурсных испытаний на долговечность заключается в определении числа циклов изгиба дз полного разрушения ремня, при этом передача мощности на ремень осуществляется г/тем создания замкнутого силового контура между шкивами передачи. В данной главе приведена также методика зксплуатацлонных испытаний вентиляторных кзясеых • ремней автотракторных двигателей, в которой определяется количество испытуема: изделий, методы контроля и критерий предельного состояния peüiia; дана ыетодвка статистической обработки экспериментальных дгк:-г=к.

Б четвертой главе представлены результаты исследования ме-хаипесгаи характеристик зластомерных композитов на основе еис-кознкх, хлопчатобумажных и полиамидных кердтканей, а также дискретного вискозного волокна. Для проведения исследований была разработана экспериментальная пресс-форма для изготовления модельных образцов. Пример гагискмссти условного модуля сжатия от процентного содержания арм!р-,тощгх материалов в композите представлен на рис.4. В результате исследований установлено, что в качестве ар-мпругщих материалов целесообразно использовать хлоропреноЕыэ композиты, наполненные 5-1" Z вискозного вслскпа при условии перпен-д^-г/лярней ориентации волокна к продольной осп ремня, а по-диг.'.пдние кердткани с • поперечной орконташей основы. Результаты

сравнительной сценки износостойкости различных вариантов композитов показывают, что введение в конструкцию безсберточксго ремня армирующих слоеЕ из кордтканей марок А и К-10-2-3 позволяет в 2-3 раза увеличить износостойкость ремней. Хотя стойкость безс-;ерточ-

Зависимость условного ыодулья от содержания армирующей кордткани в композите

г,

. ÜJ

h

•Z

*

2 SO

2. S

•e

S to 45 20

ЦричРо Ьание^[öS %J

Рис. 4.

ных ремней на истирание значительно Еыше серийных, однако они более чувствительны к относительному удлинению, величина которого не должна превышать по стандарту 1,5 %. В связи с этим высокие требование предъявляются к качеству несущего слоя ремня, -ля изготовления которого в настоящее Бремя в основном используют анидные ксрдшнуры, обладающие наиболее высокой изгибостойкосгью. С целью выбора наилучших услогий тепловой обработки получены зависимости дефо'рмативности анидного кордшнурз от продолжительности термофиксации. Результаты исследований позволили сделать еыеод, что деформация ремня в процессе эксплуатации не зависит от времени тепловой обработки в процессе его изготовления и определятся только исходными механическими характеристиками применяемых армирующих материалов и кордшнура.

Проведенные исследования позволили разработать конструкцию безоберточного вентиляторного 'клинового ремня арочной конструкции, обеспечивающего взаимоисключающие требования: высокие поперечная лбсткость ;; гибкость . Устрзнскпс .этого противоречия достигается обеспечением анизотропии механических сбойств в предоль-

- И -

ном и поперечном направлениях, а таюке выполнением в слое сжатия впадин, формы и размеры которых существенным образом не должны сказываться на показателе поперечной жесткости ремня. В процессе работы были исследованы 66 вариантов ремней различных конструкций. Установлено, что наилучшие показатели качества достигаются в арочных ремнях из хлоропреновых эластомеров, армироЕаных в поперечном направлении дискретным вискозным волокном и анидной корд-тканью, изготовленных при давлении формования Р - 1,5 - £ МПа.

В пятой глаЕО проведено обоснование и разработка опытно-промышленной пресс-формы (Рис.5.) для компрессионного формования

Принципиальная схема промышленной пресс-формы для компрессионного формования вентиляторных клиновых ремней автотракторных двигателей

13 5 4

1-ЕГладиш; 2,5-нижняя и верхняя полуформы; 3-уплотнительные кольца; 4-эластичный элемент; б-зубчатая Еставка-съемник.

Рис. 5.

вентиляторных гдашх ремней, которая позволяет с помощью специального упругого элемента создать высокое давление :: обеспе-ч:ггь высокую прочность связи различных слоев ремня. Данная конструкция пресс-фор!.;ы защищена тремя патентами РФ NN 1699785, 1Е65707, £031789. Наряду с пресс-формой с упругим формуюзш элементом предложена новая технологическая схема изготовлеша вентиляторных клиновых ремней," позволяющая повысить прочность связи слоев ремня в 2,5 - 3 раса, ' а также отказаться от обертки ремня, что позволяет наряду с повышением качества снизить себестоимость изготовления. Е предлагаемой технологии вырубка зубьев заменяется их .формованием, что позволяет повысить предел выносливости слоя сжатия.

Б целях еыяелс-ния наиболее эффективных конструкций ремней и технологии изготовления проведены их полные комплексные испытания, которые измерение пеперечне:": и изгибией .т.осткостей. ремней, измерения прочности связи слоев, стендовые и эксплуатационные ресурсные испытания.

Стендовые испытания проводились в Загорском филиале Н131РП и АО "Саранский завод "Рез;шстехкика", а эксплуатационное испытания на АМО ЗИЛ и в хозяйствах Республики Мордовия. Анализируя результаты испытания, следует отметить хорошее совпадение теоретических и измеренных значений поперечной жесткости. При этем наилучшие показатели достигнуты в арочных конструкциях с оптимизацией бокового давления и армирующей прослойкой из кордткани К-10-2-3.. Эти же варианты показали наибольшие значения долговечности на стендовых и эксплуатационных испытаниях.

Анализируя результаты испытания можно сделать бывод, что для обеспечения еысэкой надежности безоберточных, ремней с формованным зубом в вентиляторном приводе машин необходимо иметь: разпомо-дульную конструкции по высоте сечения и оптимизированную эпюру бокового давления, прочность связи несущего слоя и слоя растяжения не ниже 5 кН/м, несущего слоя и слоя сжатия не ниже 10*12 кН/ы, показатель кзгибной жесткости не выше -15 МПа, псказатель поперечной жесткости не ниже. - 80 МПа. Бее это обеспечивает ресурс на стенде КРБ (с передачей мощности) не менее 400 часов.

Расчет экокс!Л1ческон эффективности. разработанной конструкции ремня и технологии его изготовления проводился по следузкцей

формуле:

Рл+ Ен

• Э - [(С1+ Е„- К1)--(С2+ Ен • К2)]-А (5)

Р2+ ЕН

где Сл,С2 - себестоимость изготовления соответственно по базовому и предлагаемому способам, руб. К1.К2 - удельные капиталловложения, необходимые для

базового' и предлагаемого способов изготовления, руб. РьРг - величины, обратные срокам службы ремней,изготовленных

по базовому и предлагаемому способам, Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных

вложений, Ен ■■ 0.15: А - годовая программа изготовления клиновых ремней.

Проведенные расчеты позволили получить: С1- 5467 руб, Сг-2018.827 руб. К1- 4500 руб, Кх- 3500 руб. Рг- 1. Р2- 2, А - 60000 шт. На основании этого экономический эффект от проведенных мероприятий составил:

3 - 1371.96 рублей на один ремень.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

. 1. В результате анализа литературных источников и патентов установлено, ' что основными конструктивными.причинами недостаточной надежности и малого ресурса работы вентиляторных клиновых ремней автотракторных двигателей являются неравномерное распределение напряжений по высоте сечения, неэффективные способы повышения поперечной жесткости (обертка ремня тканью) и гибкости ремней (вырубка зубьев в- слое сжатия), а также применение армирующих материалов с низкими механическими характеристиками.

Основной технологической причиной низкой надежности является малое давление формования, обуславливающее низкую прочность связи слоев ремня.

2. Исследованием МКЭ на ЭВМ напряженно-деформированного состояния клинового ремня в условиях статического взаимодействия его со шкивом передачи, выявлено, что эпюра бокового давления является существенно неоднородной, что обуславливает повышенный уровень

износа нижних боковых слоев ремня и концентрацию в них сжимающих напряжений при огибании шкивов передачи. Характер эпюр и напряженно-деформированное состояние поперечного сечения ремня в целом" в зонах взаимодействия со шкивами достаточно близки такоЕым в задаче Ламэ о нагружении толстостенного цилиндра внешним давлением.

3. Получены инженерные зависимости для описания напряженно- деформированного состояния поперечного сечения многослойного

ремня разномодульной конструкции и расчета приведенного модуля поперечной жесткости, характеризующего тяговую способность.

4. Выявлены основные направления оптимизации известных конструкций клиновых ремней, обеспечивающие выравнивание эпюры бокового давления, снижение концентрации напряжений в слое сжатия и повышение поперечной жесткости, что позволило решить задачу повышения надежности ремней и вентиляторного приЕода в целом.

5. Разработаны экспресс-методики измерения изгибной и поперечной жесткости ремней, базирующиеся на теоретических исследо-

'ваниях, позволяющие наряду с известными методами стендовых и эксплуатационных испытаний дать комплексную оценку качества ремней.

■ 6. В результате исследования механических характеристик разработанных эластомерных композиций на основе хлоропрена, вискозных, хлопчатобумажных, полиамидных кордтканей.и рубленого вискозного волокна по ТУ 6-06-31-334-85 выявлены состав и структура композитов с наибольшими значениями модуля сжатия и ресурса работы при наличии износа и переменных напряжений.

7. Разработаны оборудование и технология компрессионного формования ремней арочной конструкции с формованным зубом, обеспечивающие повышение давления формования и, как результат, двух -трех кратное повышение прочности сеязи слоев.

8. Разработаны конструкции безоберточных зубчатых ремней с арочным расположением слоев и повышенными значениями гибкости и поперечной жесткости. Стендовыми и эксплуатационными испытаниями разработанных конструкций клиновых ремней профиля II 16x11-1103 ГОСТ РЕ30166-92 показано, что данные конструкции обеспечивают двух-трехкратное повышение ресурса работы по сравнению с серийными ремнями.

9. Разработанные конструкции ремней, оборудование и технология компрессионного формования.Енедрены в серийное производство в

. -? ...

АО "Саранский завод "Резинотехника". Экономический эффект в 1993 году составил 900 тыс. рублей, в 1994 году - 19401 тыс. рублей, в 1995 году -32317 тыс. рублей в текущих ценах на период внедрения.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Бодяков В.Н., Калер И.М., Коешов Н.М. и др. Способ определения модуля изгибной жесткости и модуля сжатия эластомерных композитов" // Использование промышленных отходов для изготовления строительных конструкций и материалов: Тез.докл. научно-тех.конф. / Мордов,госун-т.- Саранск, 1938. с.32-33.

2. Патент га N 1565707, Пресс-форма для изготовления■клиновых ремней./ Бодяков В.Н., Калер И.М., Тюряхин.А.С., Коешов Н.М. опублик. 05.07.1993 г.

3. Патент N 1699785. Пресс-форма для изготовления клиновых ремней./ Коешов Н.М., Водя'коз В.Н., Калер И.М. опублик. 05.07.1993 г.

4. Патент РФ N 2031789 Пресс-форма для изготовления кольцевых резинотехнических изделий./ Калер И.М.,. Бодяков В.Н., Коешов Н.М. опублик. 27.03.1995г.

5. Коешов Н.М. Исследование влияния давления формования в процессе вулканизации на качество клиновых ремней // XXII Ога-ревские чтения: Тез, докл. научн. конф./ Мордов. госун-т. - Саранск, 1993. 160-161.

6. Коешов Н.М., Бодяков В.Н. Моделирование работы эластомерных формующих элементов в компрессионных пресс-формах // XXII Огаревские чтения: Тез, докл. научн. конф./ Мордов. госун-т. -Саранск. 1993. с. 160-161.

7. Коешов Н.М. Исследование механических характеристик эластомерных композитов на основе вискозных и полиамидных кордтканей и рубленного вискозного Еолокна //Применение прогрессивных технологий, композиционных материалов и покрытий с целью повышения долговечности сборочных единиц при изготовлении и ремонте машин: Тез. докл.научно-тех.конф./НИИ Агрокомплекс,- Саранск.1994. с.102-103.

8. Коешов Н.М., Бодяков В.Н. Методика определения приведенного модуля поперечной жесткости клиновых ремней арочной конструкции // Применение прогрессивных технологий, композиционных мате-

риалов и покрытий с целью повышения долговечности сборочках единиц при изготовлении и ремонте машин: Тез. докл. научно-тех. конф. /НИИ Агроксмплекс,- Саранск, 1904. - с.103-104.

'9. Коешов Н.М., Бодяков В.Н., Лезин П.П. Анализ напряженного состояния клинового ремня при его взаимодействии со шкиве« передачи // XXII ОгареЕСК.ие чтения: Тез, докл. научн. конф./ Мордов. госун-т.- Саранск, 1995. - с. 132-133.

10. Коешов Н.М., Водяков В.Н.Об оптимизации распределения контактных напряжений по боковым граням клиновых ремней / Вестник Мордовского Университета . 1996, N 2 (в печати).

11. Коешов Н.М. Износостойкость эластомериых композитов, армированных синтетическими волокнами//В сб.:Техническое обеспечение перспективных технологий./ Мордов. госун-т,- Саранск,1995. с.212-214.

12.Коешов Н.М. Механические свойства хлоропреновых композитов на основе хлопчато-бумажных, вискозных и полиамидпых кордтканей// В.сб..¡Техническое обеспечение перспективных технологий. / Ыордов. госун-т,- Саранск, 1995. с.214-220.

Подписано в печать 22.03.96. Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 297.

Типография Издательства Мордовского университета . 430000 Саранок, ул. Советская, 24