Предаване през ремъци I Видове ремъци I
Използва се при пренос на мощност широк колан, на Ключов камък и това синхронен. В сравнение с други видове предаване на енергия, коланите предлагат оптимална комбинация от гъвкавост, ниски разходи, лесна инсталация и поддръжка и малко заето място.
Оборудването с ремъчно задвижване използва готови компоненти. Резервните части могат лесно да бъдат получени от местните дистрибутори и това намалява престоя и наличностите. Колелата обикновено са по-евтини от зъбните колела на трансмисията и имат малко износване по време на дълги периоди на работа.
Задвижващите ремъци работят чрез триене или без триене. Ремъците, задвижвани от триене, разчитат на триенето между колана и колелото, за да предадат мощност. Те изискват напрежение, за да поддържат правилното количество триене. Широките ремъци са най-добрият пример за фрикционно задвижване, докато ремъците имат мултиплициращ ефект на триене поради фрикционното действие на колелото.
Без триене задвижващи или синхронни ремъци се основават на зацепването на зъбите на ремъка в жлебовете на колелото. При този тип колан няма приплъзване, освен драскотини или счупени зъби.
Съвременните широки колани са направени чрез втвърдяване с импрегнирана с гума тъкан, която предлага здравина и високо ниво на триене с колелото (фиг. 1). Това елиминира необходимостта от високо напрежение, понижаване на вала и натоварване на лагера. Широките колани могат да предават мощности до P = 2000 kW, при периферни скорости v ≤ 12 m/s.
Значително предимство на широките ремъци е ефективността от почти 99%, около 2,5-3% по-добра от тази на клиновидните ремъци. Ефективността им се дължи на по-ниските загуби на огъване до тънко напречно сечение, нисък тонаж поради триещи се капаци, висок модул на еластичните тягови слоеве и липсата на закрепване към колелата.
За широките колани подравняването на колелата е много важно. Проследяването на следите се подобрява чрез навиване на поне едно колело, обикновено най-голямото. Широките ленти поддържат неправилно подравняване, но правилното подравняване подобрява живота на колана.
Различните модели на повърхността на широкия колан служат за различни изисквания за предаване. При приложения с няколко конски сили и външни инсталации надлъжните канали на повърхността на колана намаляват въздушните възглавници, генерирани от коланите. Въздушната възглавница намалява триенето между колелото и ремъка. Каналите намаляват до минимум въздействието на мръсотия, прах, масло и мазнини и спомагат за намаляване на шума.
Широките колани работят най-ефективно при трансмисии със скорости по-високи от 15 m/s. Предпочитат се непрекъснати приложения, които работят без проблеми. Съотношенията на скоростта не трябва да надвишават 6: 1. При високи съотношения, по-дългите централни разстояния или водещите ролки от по-слабата страна на лентата създават повече намотки около по-малкото колело, за да предадат необходимия товар.
Клинови ремъци често се използват в промишлени приложения поради относително ниската им цена, лекотата на инсталиране и широката гама от размери (фиг. 2). В сравнение с широките колани, трапецовидната форма има предимството да поддържа по-добре бързо движещите се колани в жлебовете на колелата. Най-голямото предимство на клиновите ремъци е набраздяването. Това умножава якостта на опън, но увеличава силата на триене на страничните стени на колелото.
Класически клинови ремъци често се използват индивидуално, особено при размери А и Б. По-големите размери, С, D и E не се използват при единични ремъчни предавания поради неефективност и цена. Вместо това икономична алтернатива са многобройните колани с размери A или B.
Тесни клинови ремъци предлага по-висока мощност за определена ширина от класическите клинови ремъци. Те имат по-високо съотношение дълбочина/ширина, поставяйки по-голяма част от колелото под усилващия кабел. Тези ремъци са подходящи за приложения с високи изисквания, включително удари и големи стартови натоварвания.
Множество клинови ремъци решава често срещани проблеми с множество клинови ремъци с променливо натоварване. Прекъсващите сили могат да предизвикат бичуване в системи с множество колани, понякога причинявайки усукване на коланите. Конфигурацията на модула избягва необходимостта да се поръчват множество подходящи ленти като комплекти.
Няколко клинови ремъка не трябва да се монтират на колела с дълбоки канали, които се използват, за да се избегне усукване на класически ремъци. Такива колела могат да отрежат съединения колан, същия ефект има и изключително износените колела.
Каишките поли-V съчетават най-добрите характеристики на широки презрамки и класически V-ремъци. Коланът е тънък и работи ефективно при високи скорости. Напрежението е с около 20% по-високо от клиновите ремъци. Ролките осигуряват правилното позициониране на колана, което прави подравняването по-малко критично, отколкото при широките колани.
Синхронните ремъци имат назъбен профил, който съответства на съответните канали на колелата, осигурявайки същото задвижване без триене като веригите. Те се използват в приложения, където се изисква индексиране, позициониране или постоянно съотношение на скоростта.
Първият зъбен профил, използван върху синхронните колани, е с форма на трапец (фиг. 4). Това е стандартно разпознатият профил. Последните промени в профилите на зъбите подобриха първоначалната форма. Напълно заобленият профил разпределя по-добре натоварванията на зъбите към опънатите сегменти на колана. Освен това предлага по-голяма устойчивост на режещи зъби, подобрена товароносимост.
Извитият дизайн на зъба има различен ъгъл на натиск, различна дълбочина на зъба, изработен е от материали, които издържат на по-големи натоварвания и е по-устойчив.
Синхронните ремъци се износват бързо, ако колелата не са правилно подравнени, особено при трансмисии от центъра към центъра, където ремъците са склонни да се търкат в фланците на колелата. За да се предотврати плъзгане на колана по колелата, едно от тях обикновено е фланцово. Напоследък се появиха колан и колело, които имат V-образна форма на зъба, вместо права форма. Те работят по-тихо от останалите зъбни ремъци и не изискват фланци на колелата.
Напрежението на колана създава проблеми за неговото представяне. Механизмът може да бъде шумен, тъй като зъбите на ремъка не се вписват добре в жлебовете на колелото или коланът може да се износва преждевременно от трептения. Големите сили, генерирани от трептенията на ремъка, се предават директно на валовете и лагерите и могат да причинят повреди.
Модулните клинови ремъци се състоят от разглобяеми връзки, които са свързани към съседни връзки чрез усукани краища и преминават през следващата връзка. По този начин лентите могат да имат всякаква дължина. Предлагат се в ширини от 3L, A/4L, B, C и D, с дължини от 1,5 m до 30 m.
Тези колани могат да предават същата мощност като класическите трапецовидни. Връзките са направени от слоеве от полиестерни и полиуретанови тъкани, които са устойчиви на топлина, масло, вода и различни химикали.
Предимствата на модулните колани включват бързо сглобяване на правилните комплекти, бърз монтаж, тъй като машините не се разглобяват и амортизация на вибрациите.
Недостатъците включват разходи и възможно генериране на статична енергия. Каишката трябва да бъде заземена, когато се използва в прашни приложения.
Неправилно подравняване е една от най-честите причини за преждевременна повреда на колана. Това постепенно намалява производителността на колана чрез увеличаване на износването. В зависимост от тежестта, несъответствието може да унищожи колана само за няколко часа.
Неправилното ъглово подравняване води до ускорено износване на ремъка/колелото и потенциални проблеми със стабилността на отделните клинови ремъци. Свързан проблем, нередовно натоварване на ремъка и кабела, води до неравномерно разпределение на натоварването при множество предавания на ремъка и води до преждевременна повреда.
Неправилното ъглово подравняване има сериозен ефект върху синхронните трансмисии на ремъка. Възможните симптоми могат да бъдат високи сили за проследяване на колана, неравномерно износване на зъбите, износване на ръбовете, високи нива на шум и потенциална повреда поради неравномерно натоварване на кабела. Широките ленти са по-чувствителни към ъглово подравняване, отколкото тесните.
Неправилното паралелно подравняване също води до ускорено износване на ремъка/колелото и потенциални проблеми със стабилността на отделните колани. Неравномерното натоварване на колани и кабели не е толкова важно, колкото в случай на ъглово подравняване.
Неправилното успоредно подравняване обикновено е по-често при клиновидните ремъци. Те са закрепени във фиксирани канали и не могат да се плъзгат между фланците, като синхронни ремъци. Паралелното подравняване обикновено не е от решаващо значение за синхронните ремъци, стига ремъкът да не е захванат между противоположните фланци на пиньона и да работи изцяло на двете зъбни колела.
Общото напрежение, необходимо за задвижване на ремъка, зависи от вида на ремъка, мощността, която се предава и въртенето на задвижването. Тъй като текущите напрежения не могат да бъдат измерени, се изисква статично опъване.
Най-често се използва методът сила/отклонение. След като към центъра на колана се приложи изчислена сила, за да се получи известно отклонение, се задава препоръчителното статично напрежение. Повечето дизайнерски каталози предлагат формули за сили и отклонения.
Твърде малкото напрежение на клиновия ремък може също да причини приплъзване, ротационно износване, износване на капака, прегряване на ремъка и дори прегряване на лагера. Недостатъчното напрежение в синхронния колан причинява преждевременно износване на зъбите или евентуална драскотина, която ще унищожи колана и може да счупи вала.
При монтиране на нов колан напрежението на монтажа трябва да е 1,4 - 1,5 пъти по-високо от нормалното статично напрежение. Това е необходимо, тъй като напрежението на задвижването пада бързо по време на процеса на включване. Това допълнително първоначално напрежение не влияе на лагерите, тъй като бързо изчезва.
Предимствата на ремъчното задвижване
• Поема ударни натоварвания
• Позволява предаването на мощност между дървета на дълги разстояния
• Визуално предупреждение в случай на повреда
Недостатъци на ремъчното задвижване
• Щети от излагане на смазки или химикали