K přenosu točivého momentu z jedné hřídele na druhou se používá řemenice. Pro stabilní provoz pohonu jsou hřídele vzájemně rovnoběžné. Na každé z nich je nasazeno a instalováno ploché kolo, které je následně spojeno hnacím řemenem. Když se kladka otáčí, řemen se vlivem tření začne pohybovat. Klínové řemeny mají zvýšenou tažnou kapacitu. Řemenové pohony našly uplatnění u obráběcích strojů, spalovacích motorů a domácích spotřebičů.

Konstrukční vlastnosti řemenového pohonu

Řemenový pohon se týká páru řemenic, které jsou spojeny smyčkovým řemenem. Obvykle jsou umístěny ve stejné rovině. Křížením plochých pásů lze měnit směr otáčení a díky použití pasivních válečků lze měnit vzájemnou polohu os. Zároveň klesá část výkonu.

Pohony ozubeným řemenem mají zuby stejného profilu a rozteče. Jsou schopny přenášet větší výkon bez prokluzu a pohony klínovými řemeny jsou schopny zvětšit záběrovou plochu.

Pro výpočet pohonu je třeba vzít v úvahu následující parametry:

  • průměr kola;
  • středová vzdálenost;
  • moc
  • profil drážky (je-li požadován);
  • profil pásu, jeho rozměry;
  • skutečný počet otáček hnaného (vysokootáčkového) hřídele;
  • počet otáček hnacího (pomaloběžného) hřídele;
  • krok přenosu (je-li požadován).

Výpočty se obvykle provádějí v několika krocích.

Typy klínových řemenů

Rozlišují se následující typy klínových řemenů:

  • s širokým průřezem (základní verze);
  • s úzkým průřezem a také s vroubkovaným okrajem.

Standardní klínový řemen se skládá z několika prvků:

  • šňůra;
  • elastická vrstva;
  • kompresní a napínací vrstva;
  • látkový opasek.

Šňůra je vyrobena z chemických vláken nebo aramidu, což zlepšuje nosnost pásu. Pásový úsek je tvořen elastickou vrstvou a tahovou vrstvou. Látkový obal je vysoce odolný.

Pro zvýšení pevnostních charakteristik kordu byly vytvořeny pásy s úzkým průřezem. Při stejných rozměrech řemenového pohonu jsou schopny přenášet poměrně velký výkon a pracovat ve vysokých otáčkách. Navíc je jejich minimální průměr řemenice větší než u běžného profilu.

Sortiment standardních a úzkoprofilových řemenů doplňují řemeny s vroubkovanými okraji. Boční okraje nemají látkový zábal. Jejich boční hrany jsou broušené, což zajišťuje spolehlivou přilnavost k drážkám kladky. Výrobky pracují tiše a s řemenicemi s menším průměrem.

Vlastnosti

Podívejme se na vlastnosti klínových řemenů. Prvky stejné délky a průřezu od různých výrobců jsou zaměnitelné. V tomto případě se mohou produkty lišit v různých nosnostech. To je způsobeno tím, že materiál kordu může být odlišný, mohou být přidány dílčí vrstvy kordu nebo mohou být použita jiná řešení, která výrazně zlepšují nosnost.

ČTĚTE VÍCE
Jaký druh půdy je pro lithops potřeba?

Jak víte, řemenice je protilehlá část pohonu. Účinnost řemene tedy závisí také na kladkách. Výchozími údaji pro výpočet průměrů řemenic jsou samotný hnací mechanismus a jeho indikátory. Takovým mechanismem může být například motor. Kromě výkonu je důležitým parametrem pro hnací řemen rychlost otáčení jeho hřídele. Označme tento pořad n1. Zpravidla je uveden na typovém štítku zařízení. Pokud takové údaje neexistují, můžete při spuštění jednotky zjistit frekvenci otáčení (dále jen RF) hřídele určením pomocí otáčkoměru.

Hlavní průměry

Pro výpočet charakteristiky pohonu jako celku se používají různé průměry, např. u klínové řemenice se používají různé průměry (D). Pro určení rozměrů pohonu se používá vnější průměr a pro převodový poměr – vypočítaný. U pohonu ozubeným řemenem se konstrukční průměr liší od vnějšího průměru výškou zubu. Podle hodnoty vypočteného průměru se vypočítá převodový poměr. Pro určení plochého řemenového pohonu se konstrukční průměr často rovná vnějšímu průměru.

Výpočet

Při návrhu zařízení můžeme mít dva typy úkolů. Vše závisí na tom, jaké části mechanismu jsou k dispozici. Při výpočtu parametrů pohonu je třeba vzít v úvahu celkové rozměry zařízení, rychlost otáčení (dále jen SV) a výkon na pomaloběžné hřídeli.

Proveďme první výpočet s následujícími počátečními informacemi:

  • řemen;
  • minimální průměr řemenice je určen z tabulky;
  • n1, CV pomaloběžného hřídele;
  • n2, CV vysokorychlostního hřídele.

Je důležité znát průměr kladky D2, který se měří v mm.

Druhá možnost. Počátečními údaji mohou být následující parametry:

  • D1, průměr řemenice pro nízké otáčky;
  • D2, průměr rychloběžné řemenice;
  • n1, CV pomaloběžného hřídele.

Typ řemene pro pohon určíte pomocí tabulky nebo změřením parametrů řemenice. V tomto případě je důležité zjistit, jaké je SV rychloběžného hřídele n2.

Nyní provedeme výpočet. Pro stanovení parametrů řemenic použijeme jako příklad mechanismus pásové pily, který má tři rychlostní stupně. Motor má všechny informace, které potřebujeme.

Poté změříme rozměry každé kladky. Výpočet spočívá v použití dvou vzorců. Při znalosti CB obou hřídelů a průměrů řemenic určíme převodový poměr (dále jen RR). Vzorec pro výpočet je následující:

ČTĚTE VÍCE
Jak vojtěška ovlivňuje půdu?

i = n1/n2 = D2/D1, kde D1 a D2 jsou průměry řemenic, n1 a n2 jsou CB hřídele.

Výpočtem softwaru můžete určit průměr řemenic. Použijme následující vzorec:

D2 = D1*i, kde i je software, D1,2 jsou průměry řemenic.

Hodnota průměru D1 je ve skutečnosti měřena, případně stanovena podle parametrů použitého řemene.

Vybavení / Projekt – SOUSTRUŽENÍ / Kladky: teorie, online kalkulačka, praxe. / Výpočet průměrů řemenic řemenového pohonu pro poly-klínový řemen. Online kalkulačka.

Práce na přestavbě elektromotoru se blíží ke konci. Začněme s výpočtem řemenic řemenového pohonu stroje. Trochu terminologie o řemenových pohonech.

Naše hlavní počáteční data budou tři hodnoty. První hodnotou je rychlost otáčení rotoru (hřídele) elektromotoru 2790 ot./min. Druhá a třetí jsou otáčky, které je třeba získat na sekundárním hřídeli. Zajímají nás dvě hodnocení: 1800 a 3500 ot./min. Proto vyrobíme dvoustupňovou kladku.

Poznámka! Pro spuštění třífázového elektromotoru použijeme frekvenční měnič, takže vypočítané otáčky budou spolehlivé. Pokud je motor nastartován pomocí kondenzátorů, budou se otáčky rotoru lišit od jmenovité hodnoty směrem dolů. A v této fázi je možné snížit chybu na minimum provedením změn. K tomu však budete muset nastartovat motor, použít otáčkoměr a změřit aktuální rychlost otáčení hřídele.

Naše cíle byly stanoveny, přejdeme k výběru typu pásu a přejdeme k hlavnímu výpočtu. Pro každý vyrobený řemen, bez ohledu na typ (klínový řemen, poly-klínový řemen nebo jiný), existuje řada klíčových vlastností. Které určují racionalitu použití v konkrétním designu. Ideální možností pro většinu projektů je použití hadovitého pásu. Svůj název polycuneiform získala díky své konfiguraci, je to jako dlouhé uzavřené rýhy umístěné po celé délce. Název opasku pochází z řeckého slova „poly“, což znamená mnoho. Tyto brázdy se také nazývají jinak – žebra nebo potoky. Jejich počet může být od tří do dvaceti.

Poly-klínový řemen má oproti klínovému řemenu mnoho výhod, jako například:

  • Díky dobré flexibilitě je možná práce na malých kladkách. V závislosti na pásu se minimální průměr může pohybovat od deseti do dvanácti milimetrů;
  • vysoká tažná kapacita řemenu, proto může provozní rychlost dosáhnout až 60 metrů za sekundu, oproti 20, maximálně 35 metrů za sekundu u klínového řemenu;
  • Adhezní síla poly klínového řemene k ploché řemenici při úhlu opásání větším než 133° je přibližně stejná jako u drážkované řemenice, a jak se úhel opásání zvětšuje, adhezní síla se zvyšuje. Proto pro pohony s převodovým poměrem větším než tři a malým úhlem řemenice 120° až 150° lze použít plochou (bez drážek) větší řemenici;
  • Díky nízké hmotnosti pásu jsou úrovně vibrací mnohem nižší.
ČTĚTE VÍCE
Kdo patří do rodiny luštěnin?

S ohledem na všechny výhody poly-V řemenů použijeme tento typ v našich návrzích. Níže je uvedena tabulka pěti hlavních sekcí nejběžnějších klínových řemenů (PH, PJ, PK, PL, PM).

Označení PH PJ PK PL PM
Rozteč žeber, S, mm 1.6 2.34 3.56 4.7 9.4
Výška pásu, H, mm 2.7 4.0 5.4 9.0 14.2
Neutrální vrstva, h0, mm 0.8 1.2 1.5 3.0 4.0
Vzdálenost k neutrální vrstvě, h, mm 1.0 1.1 1.5 1.5 2.0
Minimální průměr řemenice, db, mm 13 20 45 75 180
Maximální rychlost, Vmax, m/s 60 60 50 40 35
Rozsah délek, L, mm 1140 . 2404 356 . 2489 527 . 2550 991 . 2235 2286 . 16764

Výkres schematického označení prvků poly-klínového řemenu v řezu.

Pro řemen i protikladku existuje odpovídající tabulka s charakteristikami pro výrobu kladek.

Sekce PH PJ PK PL PM
Vzdálenost mezi drážkami, e, mm 1,60 0,03 ± 2,34 0,03 ± 3,56 0,05 ± 4,70 0,05 ± 9,40 0,08 ±
Celková chyba velikosti e, mm ± 0,3 ± 0,3 ± 0,3 ± 0,3 ± 0,3
Vzdálenost od okraje kladky fmin, mm 1.3 1.8 2.5 3.3 6.4
Úhel klínu α, ° 40 ± 0,5 ° 40 ± 0,5 ° 40 ± 0,5 ° 40 ± 0,5 ° 40 ± 0,5 °
Poloměr ra, mm 0.15 0.2 0.25 0.4 0.75
Poloměr ri, mm 0.3 0.4 0.5 0.4 0.75
Minimální průměr řemenice, db, mm 13 20 45 75 180

Minimální poloměr řemenice není nastaven náhodně, tento parametr reguluje životnost řemene. Nejlepší by bylo, kdybyste se mírně odchýlili od minimálního průměru na větší stranu. Pro konkrétní úkol jsme zvolili nejběžnější řemen typu „RK“. Minimální poloměr pro tento typ pásu je 45 milimetrů. S ohledem na to vyjdeme také z průměrů stávajících obrobků. V našem případě se jedná o přířezy o průměru 100 a 80 milimetrů. Přizpůsobíme jim průměry kladek.

Začněme s výpočtem. Uveďme znovu naše počáteční údaje a nastínime naše cíle. Rychlost otáčení hřídele elektromotoru je 2790 ot./min. Poly-klínový řemen typu „RK“. Minimální průměr řemenice, který je u něj regulován, je 45 milimetrů, výška neutrální vrstvy je 1,5 milimetru. Musíme určit optimální průměry řemenic s ohledem na požadované otáčky. První rychlost sekundární hřídele je 1800 ot/min, druhá rychlost je 3500 ot/min. V důsledku toho dostáváme dva páry řemenic: první 2790 x 1800 ot./min a druhá 2790 x 3500. Nejprve najdeme převodový poměr každého páru.

ČTĚTE VÍCE
M krmit štěně pomeraniana?

Vzorec pro určení převodového poměru:

, kde n1 a n2 jsou rychlosti otáčení hřídele, D1 a D2 jsou průměry řemenic.

První pár 2790 / 1800 = 1.55
Druhý pár 2790 / 3500 = 0.797

Dále použijte následující vzorec k určení průměru větší řemenice:

, kde h 0 je neutrální vrstva pásu, parametr z výše uvedené tabulky.

D2 = 45×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 71.4 mm

Pro usnadnění výpočtů a výběr optimálních průměrů řemenic můžete použít online kalkulačku.

Návod, jak používat kalkulačku. Nejprve si definujme měrné jednotky. Všechny parametry kromě rychlosti jsou uváděny v milimetrech, otáčky jsou uváděny v otáčkách za minutu. Do pole „Vrstva neutrálního pásu“ zadejte parametr z tabulky výše, sloupec „PK“. Zadejte hodnotu h0 rovnou 1,5 milimetru. V dalším poli nastavíme rychlost otáčení hřídele elektromotoru na 2790 ot./min. Do pole průměr řemenice elektromotoru zadejte minimální regulovanou hodnotu pro konkrétní typ řemene, v našem případě je to 45 milimetrů. Dále zadáme parametr otáček, kterými chceme, aby se hnaný hřídel otáčel. V našem případě je tato hodnota 1800 ot./min. Nyní vše, co musíte udělat, je kliknout na tlačítko „Vypočítat“. Dostaneme průměr protikladky podle pole a ten je 71.4 milimetrů.

Poznámka: Pokud je nutné provést vyhodnocovací výpočet pro plochý řemen nebo klínový řemen, pak lze hodnotu neutrální vrstvy řemene zanedbat nastavením hodnoty „0“ v poli „ho“.

Nyní můžeme (v případě potřeby nebo požadavku) zvětšit průměry kladek. To může být potřeba například pro zvýšení životnosti hnacího řemenu nebo pro zvýšení koeficientu adheze dvojice řemen-řemenice. Také velké řemenice jsou někdy vyrobeny záměrně, aby plnily funkci setrvačníku. Nyní se ale chceme co nejvíce vejít do polotovarů (máme polotovary o průměru 100 a 80 milimetrů) a podle toho si vybereme optimální velikosti kladek. Po několika iteracích hodnot jsme se ustálili na následujících průměrech D1 – 60 milimetrů a D2 – 94,5 milimetrů pro první pár.

D2 = 60×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 94.65 mm

U druhého páru D1 – 75 milimetrů a D2 – 60 milimetrů.

D2 = 75×0.797 + 2×1.5x(0.797 – 1) = 59.18 mm

Dále přistoupíme k výrobě kladek. Hodně štěstí všem!

ČTĚTE VÍCE
Proč medové houby vylučují hlen?

Další informace o kladkách:

Zahájili jsme první experimenty a již máme připravenou první část materiálu: Test řemenového pohonu. Poly klínový řemen. Vydali také vzdělávací krátký videofilm.