ALUNECAREA ELASTICĂ A CURELELOR

Consideratii teoretice

Fenomenele de alunecare ale curelei peste rotile de curea pot fi cu caracter elastic si de patinare. Alunecarea elastica este inevitabila în functionarea normala a transmisiei.

In procesul de înfasurare a curelei pe roata de curea motoare (1) (fig.1), forta scade de la valoarea F₁ la F₂. Astfel, la intrarea pe roata de curea (1) în punctul A₂, tensiunea din curea este mai mare decât în A₁ corespunzator iesirii de pe roata. Din aceasta cauza cureaua se scurteaza treptat în timp ce parcurge arcul A₂ A₁ si aluneca cu aceasta deformare în urma periferiei rotii de curea(fig.2). Din acest motiv, un punct de pe curea parcurge un drum mai scurt decât punctul cu care era în contact în A₂ de pe curea, deci viteza curelei v este mai mica decât viteza v₁ a rotii de curea motoare.

Dimpotriva, la intrarea în punctul B₁ de pe roata condusa, tensiunea din curea este mai mica decât la iesirea de pe aceasta roata în punctul B₂, cureaua alungindu-se în timp ce parcurge arcul B₁B₂. Asadar, un punct de pe curea parcurge în acest timp un drum mai lung decât drumul parcurs de punctul de pe periferia rotii de curea cu care era în contact în B₁ , la intrarea pe roata de curea - deci viteza periferiei rotii conduse v₂ este mai mica decât viteza curelei v.

Alunecarea elastica are loc numai pe o portiune a suprafetei de contact în care starea de tensiune din curea variaza exponential. Unghiul corespunzator zonei de alunecare elastica se numeste unghi de alunecare b_a1, iar unghiul b_r se numeste unghi de repaus sau de contact aderent, fiind situat în zona în care începe înfasurarea curelei pe roata. Pe arcul corespunzator lui b_r1 nu are loc alunecare elastica, starea de tensiune din curea fiind invariabila (fig.2), iar punctele de pe curea au aceeasi viteza ca si roata. Pe roata conducatoare se va produce o alunecare a curelei pe arcul b_a1, cureaua ramânând în urma rotii, parasind roata motoare cu viteza v₂<v₁.    In timpul înfasurarii curelei pe roata condusa pe portiunea inactiva b_r2, va avea viteza v₂, pe care o imprima rotii. Pe portiunea de alunecare b_a2, alungirea curelei creste si apare o alunecare înainte fata de roata, pe care o paraseste cu viteza v₁.

In general arcele de alunecare sunt mai mici decât arcele de înfasurare (b b

Alunecarea elastica poate fi exprimata prin "coeficientul de alunecare elastica " :

( % ) (1)

care poate avea valorile:

x = 0,015 - pentru curele late din piele;

x = 0,010 - pentru curele late din textile cauciucate;

x = 0,020 - pentru curele trapezoidale.

Intrucât roata si ramura activa (motoare), respectiv roata si ramura pasiva (condusa), au viteze diferite, raportul real de transmitere difera de cel geometric si are expresia:

(2)

Daca forta utila de transmis F_u depaseste valoarea data de expresia:

(3)

aceasta va depasi forta de frecare dintre curea si roata si va apare fenomenul de "patinare" însotit de încalziri locale si uzuri accentuate. Acest fenomen se întâmpla numai accidental si trebuie evitat.

La patinare, arcul de alunecare devine egal cu arcul de înfasurare. Aparitia fenomenului de patinare (depasirea capacitatii de transmitere) poate fi pusa în legatura cu fortele de transmisie prin "coeficientul de tractiune":

(4)

care reprezinta raportul dintre forta utila F_u si forta de pretensionare 2F_o.Valorile lui j se pot determina experimental în corelatie cu alunecarea elastica x(%) si cu randamentul transmisiei h. Curbele x = f(j) (fig.3) se numesc "curbe de tractiune" sau "caracteristici de tractiune".

Se poate constata ca pâna la o valoare j j_opt, "coeficientul de alunecare elastica " creste liniar. Dupa aceasta valoare x creste brusc, ceea ce echivaleaza cu aparitia patinarii. Valoarea j_opt pentru care, la limita, se evita patinarea si randamentul are o valoare maxima depinde de materialul de contact al curelei: piele - 0,59; textile cauciucate - 0,62; bumbac - 0,47....0,5; material plastic - 0,4 ....0,6.

Din analiza de mai sus reiese ca o transmisie cu curea functioneaza optim în zona j j_opt. Sub aceasta valoare ea lucreaza cu o utilizare incompleta a curelei, iar peste aceasta valoare cureaua este supraîncarcata.