Сила натяжения ремня генератора без натяжного ролика и статическая нагрузка на подшипник генератора.
Нашел в Интернете
инструкцию на русском языке на “Измеритель натяжения ремней
SKF PHL FM10/400”, который измеряет силу натяжения ремня не только в герцах, но и в ньютонах (сила натяжения ремня). Кстати аналогичный
прибор "Sonic Tension Meter 507C" есть и у фирмы GATES.
Для перевода герц в силу натяжения ремня (
T ) в этих приборах применяется некая формула . Погуглил в Интернете и выяснилось, что эта формула известна давно, чуть ли не с 17-го века (со времен Д’Аламбера, который составил первые математические уравнения для натянутой струны) и фигурирует во многих учебниках общей физики в качестве уравнения частоты свободных колебаний натянутой струны. Причем, что интересно, частота колебаний не зависит от механических свойств конкретного материала струны, а зависит от массы, длины и силы натяжения.
Под рукой у меня было 2 ремня, которые я взвесил на аптекарских весах: Вазовский ремень 1118-1041020-07 GATES MICRO-V 6PK823 (почти новый, пробег 500 км, вес = 67 грамм) и ремень GATES MICRO-V HORIZON 6PK823SF (новый, вес = 71 грамм).
По формуле (из инструкции на прибор фирмы SKF)
Формула_1.jpg
вычислил длину пролета генераторного ремня, который должен колебаться при замере частоты в герцах (на Гранте).
Для подсчета пролета длины ремня были приняты следующие величины:
Диаметр большого шкива (коленвала)
D = 140 мм (0,14 метра).
Диаметр малого шкива (генератора)
d = 60 мм (0,06 метра).
Межосевое расстояние между шкивами
CD = 265 мм (0,265 метра).
В результате получилось: длина пролета ремня
S = 262 мм (0,262 метра).
Затем подготовил данные для расчета силы натяжения ремней уже по другой формуле (тоже из инструкции на прибор фирмы SKF):
Формула_2.jpg
Длина пролета ремня
L =
S = 0,262 метра.
Удельная масса ремня для 6PK823:
m = (0,067 кг/0,85 метра) = 0,07882 кг/м
Удельная масса ремня для 6PK823SF:
m = (0,071 кг/0,85 метра) = 0,08352 кг/м
Общая длина ремня 0,85 метра принята потому, что до такой длины ремни растягиваются при штатной заводской установке на авто.
Результаты расчета силы натяжения ремней (
T ) по этой формуле (из инструкции на прибор SKF) сведены в 2 таблицы:
Таблица 1 силы натяжения ремня 6PK823.jpg Таблица 2 силы натяжения ремня 6PK823SF.jpg
В таблицах радиальная статическая нагрузка на подшипник генератора
Cr равна удвоенной силе натяжения ремня, поскольку на шкив генератора давят (тянут шкив) 2 участка ремня (верхний и нижний).
В инструкции на прибор
SKF приводятся данные для рекомендуемой натяжки поликлиновых ремней серии
PK (для одного ребра ремня):
Таблица 3 натяжения ремней PK.jpg
Поскольку в ремнях
6PKxxx : 6 ребер (ручьев), то эту цифру нужно умножить на 6.
И тогда получается:
1. для новых ремней 6PKxxx рекомендуемая сила натяжения:
T = (139 * 6) = 834 (ньютона) = 85 кГ (Это
195 герц для нашего конкретного ремня 6PK823).
2. для приработанных (подрастянулись в процессе эксплуатации) ремней 6PKxxx сила натяжения должна быть НЕ МЕНЕЕ:
T = (93 * 6) = 558 (ньютона) = 57 кГ (Это
160 герц для нашего конкретного ремня 6PK823).
РЕЗЮМЕ: так вот, глядя на таблицы расчетов, которые я произвел, а также на рекомендуемую силу натяжения поликлиновых ремней серии
PK (из инструкции на прибор фирмы SKF), хочу сказать, что у ВАЗа расчеты по генераторному ремню были правильные и никакой “невменяемой” натяжки генераторного ремня нет и не было.
Генераторы КЗАТЭ выходили из строя потому, что не обеcпечивали даже справочной прочности подшипников и других механических узлов генератора. Что впрочем на 100% и доказало применение генераторов БОШ вместо КЗАТЭ.
Даже при силе натяжения вазовского ремня 6PK823 выше рекомендованной, например: 200 гц,
T = 88 кГ, радиальная статическая нагрузка на подшипник генератора составит 176 кГ, т.е. всего лишь 26% от допустимой статической нагрузки подшипника 6303, которая равна: 6650 Н = 678 кГ.
P.S. для справки: допустимая динамическая нагрузка на подшипник 6303: 13500 Н = 1377 кГ.
Вот:
Справочные данные на подшипник 6303