Engineering
Riementrieb und Schlupf
Erhöhen Sie die Last, bis der Riemen rutscht, schalten Sie dann den Spanner zu und vergleichen Sie. Die Grenze folgt aus Umschlingungswinkel und Reibung; solange der Riemen rutscht, wird die Arbeit zu Wärme.
Was passiert
Ein Flachriemen läuft über eine kleine treibende und eine größere getriebene Scheibe, die eine Bremse belastet. Der Riemen überträgt die Differenz seiner Trumkräfte, F = T₁ − T₂, und zwar nur bis zur Grenze nach Euler–Eytelwein T₁/T₂ = e^(μθ), die der Reibungskoeffizient μ und der Umschlingungswinkel θ an der kleinen Scheibe festlegen. Erhöhen Sie das Bremsmoment: Der Riemen haftet, solange die zu übertragende Kraft unter der Grenze liegt, dann rutscht er, und die Rutscharbeit erwärmt ihn. Bei festem Achsabstand teilen sich die Trume die Vorspannung, T₁ + T₂ = 2T₀. Ein Federspanner am Leertrum hält stattdessen T₂ = T₀ und vergrößert die Umschlingung, sodass dieselbe Vorspannung mehr überträgt, bevor der Riemen rutscht. Vergleichen Sie beides bei gleichem μ und T₀.
Modell: starre Scheiben; der Riemen ist eine einzige Reibkopplung zwischen den Scheibenkränzen mit der Grenze nach Euler–Eytelwein, haftend oder gleitend; ohne Riemendehnung (Dehnschlupf), Fliehkraftspannung und Trumschwingungen. Die Rutschwärme geht in eine konzentrierte Wärmekapazität, die an die Luft abkühlt.
Zum Ausprobieren
Erhöhen Sie das Bremsmoment, bis der Riemen rutscht; schalten Sie dann den Spanner ein und wiederholen Sie es mit derselben Vorspannung.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen T₁/T₂ ≤ e^(μθ) F = T₁ − T₂ T₁ + T₂ = 2T₀ ⇒ Fmax = 2T₀ (e^(μθ) − 1)/(e^(μθ) + 1) T₂ = T₀ ⇒ Fmax = T₀ (e^(μθ) − 1) Q = ∫ F·Δv dt
