Engineering
Ременная передача и проскальзывание
Увеличивайте нагрузку, пока ремень не начнёт проскальзывать, затем включите натяжитель и сравните. Предел задают угол обхвата и трение; пока ремень проскальзывает, работа уходит в тепло.
Что происходит
Плоский ремень охватывает малый ведущий шкив и больший ведомый, который нагружает тормоз. Ремень передаёт разность натяжений ветвей, F = T₁ − T₂, и только до предела Эйлера–Эйтельвейна T₁/T₂ = e^(μθ), который задают коэффициент трения μ и угол обхвата θ на малом шкиве. Увеличивайте тормозной момент: пока нужная сила ниже предела, ремень сцеплен, затем он проскальзывает, и работа скольжения нагревает его. При неподвижных осях ветви делят предварительное натяжение: T₁ + T₂ = 2T₀. Пружинный натяжитель на ведомой ветви вместо этого держит T₂ = T₀ и увеличивает обхват, поэтому то же натяжение передаёт больше до начала проскальзывания. Сравните оба варианта при одинаковых μ и T₀.
Модель: жёсткие шкивы; ремень — одна фрикционная связь между ободами с пределом Эйлера–Эйтельвейна, сцепленная или скользящая; без растяжения ремня (упругого скольжения), центробежного натяжения и колебаний ветвей. Тепло скольжения уходит в сосредоточенную теплоёмкость, которая остывает на воздухе.
Что попробовать
Увеличивайте тормозной момент до проскальзывания ремня; затем включите натяжитель и повторите при том же предварительном натяжении.
Уравнения модуля
Уравнения 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
