Co to jest napęd pasowy? Obliczanie transferu taśmy

Napęd pasowy to mechanizm przenoszenia energii wykorzystujący pas napędowy, który wykorzystuje siły tarcia lub przekładnia. Wielkość przenoszonego ładunku zależy od napięcia, kąta obwodu i współczynnik tarcia. Pasy obracają się wokół kół pasowych, z których jeden jest prowadzony, a drugi napędzany.

Mocne i słabe strony

Napęd pasowy ma następujące pozytywne właściwości:

• bezgłośna i płynna praca;
• produkcja o wysokiej precyzji nie jest wymagana;
• przekroczenie poślizgu i wygładzenie wibracji;
• nie ma potrzeby smarowania;
• niski koszt;
• możliwość ręcznej wymiany transferu;
• łatwość instalacji;
• żaden napęd nie pęka, gdy pas się zepsuje.

Wady:

• duże koła pasowe;
• obciążenia wału;
• naruszenie przełożenia skrzyni, gdy pas się ześlizguje;
• mała moc.

W zależności od rodzaju pasa jest płaski, klinowy, okrągły i ząbkowany. Ten element napędu pasowego może łączyć zalety kilku typów, na przykład żebrowanych.

Obszary zastosowania

1. Napęd pasowy z płaskim pasem jest stosowany na obrabiarkach, stołach z elektrodą, generatorach, wentylatorach, a także wszędzie tam, gdzie wymagana jest większa elastyczność, a poślizg jest dozwolony. Do dużych prędkości stosuje się materiały syntetyczne, tkaniny sznurkowe lub gumowane stosuje się w przypadku mniejszych.
2. Napęd pasowy z Paski klinowe stosowane w maszynach rolniczych i samochodach (wentylatory), w napędach ciężkich i dużych prędkościach (sekcja wąska i normalna).
3. CVT są potrzebne tam, gdzie prędkość obrotów maszyn przemysłowych jest regulowana bezstopniowo.
4. Napędy z paskami zębatymi zapewniają najlepszą wydajność sprzętu w przemyśle i sprzęcie gospodarstwa domowego, gdzie wymagana jest wytrzymałość i niezawodność.
5. Okrągłe aplikacje dla małej mocy.

Materiały

Materiały są dopasowane do warunków działania, w których ładunek i rodzaj mają pierwszorzędne znaczenie. Są one następujące:

• płaska - skóra, gumowana przeszyciami, cała tkanina z wełny, bawełny lub syntetyku;
• klin - warstwa wzmacniająca w środku z gumowym rdzeniem i tkaną taśmą na zewnątrz;
• przekładnia - warstwa nośna z metalowego kabla, sznura poliamidowego lub włókna szklanego na bazie z gumy lub tworzywa sztucznego.

Powierzchnie pasów są pokryte impregnowanymi tkaninami w celu zwiększenia odporności na zużycie.

Płaskie pasy do pasów

Rodzaje narzędzi są następujące:

1. Otwarty - z równoległymi osiami i obrotami kół pasowych w jednym kierunku.
2. Krążki ze stopniami - możesz zmienić prędkość wału napędzanego, podczas gdy na prowadzeniu są stałe.
3. Krzyż, gdy osie są równoległe, a rotacja odbywa się w różnych kierunkach.
4. Osie półosi przecinają się.
5. Z rolką napinającą, która zwiększa kąt opasania koła o mniejszej średnicy.

Otwarty napęd pasowy służy do pracy z dużą prędkością iz dużą odległością centralną. Wysoka sprawność, nośność i trwałość pozwalają na stosowanie go w przemyśle, w szczególności w maszynach rolniczych.

Napęd z paskiem klinowym

Przekładnia charakteryzuje się trapezoidalnym przekrojem pasa i powierzchniami kół pasowych stykających się z nim. Przekazywane wysiłki mogą być znaczące, ale ich skuteczność jest niewielka. Przekładnia z paskiem klinowym ma niewielką odległość między osiami i wysokim przełożeniem.

Pasy zębate

Skrzynia biegów jest używana do dużych prędkości przy niewielkiej odległości między osiami. Ma zarówno zalety napędu taśmowego, jak i łańcuchowego: praca pod dużym obciążeniem i ze stałą prędkością przełożenie. Moc 100 kW może zapewnić głównie napęd paska zębatego. Obroty są bardzo wysokie w tym samym czasie - prędkość taśmy osiąga 50 m / s.

Koła pasowe

Koło pasowe napędu pasowego można odlewać, spawać lub montować. Materiał dobierany jest w zależności od prędkości. Jeśli wykonana jest z PCB lub tworzywa sztucznego, prędkość nie przekracza 25 m / s. Jeśli przekracza 5 m / s, wymagane jest wyważenie statyczne, a dla szybkich - dynamiczne.
W trakcie pracy obręcze kół pasowych z płaskimi pasami zużywają się na obręczy ze względu na poślizg, pęknięcia, pęknięcia i złamanie szprych. W pasach klinowych przekładni rowki na powierzchni roboczej ulegają zużyciu, ramiona pękają, zachodzi asymetria.

Jeśli powstaje otwór w piaście, jest on wytoczony, a następnie dociskana jest tuleja. Dla większej niezawodności jest wykonywany równocześnie z wewnętrznymi i zewnętrznymi rowkami klinowymi. Cienkościenny rękaw zamocowany na kleju i przykręcony śrubami przez kołnierz.

Pęknięcia i załamania, dla których koło pasowe jest najpierw podgrzewane w celu wyeliminowania naprężeń szczątkowych.

Podczas obracania obręczy pod pasem klinowym zakłada się, że prędkość obrotowa może się różnić do 5% nominalnej.

Obliczanie biegów

Wszystkie obliczenia dla wszystkich typów pasów są oparte na określeniu parametrów geometrycznych, zdolności trakcyjnej i wytrzymałości.

1. Wyznaczanie charakterystyk geometrycznych i obciążeń. Obliczenie przeniesienia paska jest wygodne, aby rozważyć konkretny przykład. Konieczne jest określenie parametrów napędu pasowego z silnika elektrycznego 3 kW na tokarkę. Prędkości obrotowe wału wynoszą odpowiednio n ₁ = 1410 min ^-1, a n ₂ = 700 min ^-1 .

Wąski pasek klinowy jest zwykle wybierany jako najczęściej używany. Nominalny moment na głównym kole pasowym sprawia, że:

T1 = 9550P ₁ : n ₁ = 9550 x 3 x 1000: 1410 = 20,3 Nm.

Z tabel referencyjnych wybrano średnicę koła napędowego d ₁ = 63 mm z profilem SPZ.
Prędkość taśmy określa się w następujący sposób:

V = 3,14d ₁ n ₁ : (60 x 1000) = 3,14 x 63 x 1410: (60 x 1000) = 4,55 m / s.

Nie przekracza dopuszczalnego, czyli 40 m / s dla wybranego typu. Średnica dużego koła pasowego będzie wynosić:

d2 = d ₁ u x (1 - e _y ) = 63 x 1410 x (1-0.01): 700 = 125,6 mm.

Wynik jest zredukowany do wartości bliskiej ze standardowej serii: d ₂ = 125 mm.
Odległość między osiami i paskiem można znaleźć w następujących wzorach:

a = 1,2d2 = 1,2 x 125 = 150 mm;
L = 2a + 3,14d _cp + Δ ² : a = 2 x 150 + 3,14 x (63 + 125): 2 + (125 - 63) ² : (4 x 150) = 601,7 mm.

Po zaokrągleniu do najbliższej wartości, końcowy wynik uzyskuje się ze standardowej serii: L = 630 mm.

Odległość centrum zmieni się i można ją ponownie obliczyć, używając dokładniejszej formuły:

a = (L - 3,14d _cp ): 4 + 1: 4 x ((L - 3,14d _cp ) ² - 8Δ2) ^1/2 = 164,4 mm.

W typowych warunkach moc przenoszona przez jedną taśmę jest określana na podstawie nomogramów i wynosi 1 kW. W przypadku rzeczywistej sytuacji należy ją wyjaśnić za pomocą następującego wzoru:

[P] = P ₀ K _a K _p K _L K _u .

Po określeniu współczynników w tabelach otrzymujemy:

[P] = 1 x 0,946 x 1 x 0,856 x 1,13 = 0,92 kW.

Wymagana liczba pasków jest określona przez podzielenie mocy silnika przez moc, którą może przekazać jeden pas, ale współczynnik C _z = 0,9 jest również wprowadzany:

z = P ₁ : ([P] _Cz ) = 3: (0,92 x 0,9) = 3,62 ≈ 4.

Siła naciągu taśmy wynosi: F ₀ = σ ₀ A = 3 x 56 = 168 H, gdzie sekcja A znajduje się zgodnie z tabelą odniesienia.

Ostatecznie obciążenie wałów ze wszystkich czterech pasów będzie następujące: F _suma = 2F ₀ z cos (2Δ / a) = 1650 H.

2. Trwałość. Obliczenia przeniesienia napędu pasów obejmują również definicję trwałości. Zależy to od wytrzymałości zmęczeniowej określonej przez wielkość naprężeń w pasie i częstotliwość ich cykli (liczba zgięć na jednostkę czasu). Wynikające z tego odkształcenia i tarcie wewnątrz pasa powodują zniszczenie zmęczenia - łzy i pęknięcia.

Jeden cykl obciążenia przejawia się jako czterokrotna zmiana naprężeń w taśmie. Częstotliwość przebiegów określa się na podstawie zależności: U = V: l <U _d ,
gdzie V to prędkość, m / s; l - długość, m; U _d - dopuszczalna częstotliwość (<= 10 - 20 dla pasów klinowych).

3. Obliczanie pasków rozrządu. Głównym parametrem jest moduł: m = p: n, gdzie p jest kursem podziału.

Wielkość modułu zależy od prędkość kątowa i moc: m = 1,65 x 10-3 x (P ₁ : w ₁ ) ^1/3 .

Ponieważ jest standaryzowany, obliczona wartość jest redukowana do najbliższej wartości serii. W przypadku dużych prędkości są pobierane podwyższone wartości.

Liczba zębów napędzanego koła pasowego zależy od przełożenia skrzyni biegów: z ₂ = uz ₁ .

Odległość środkowa zależy od średnic kół pasowych: a = (0,5 ... 2) x (d ₁ + d ₂ ).

Na taśmie liczba zębów będzie wynosić: z _p = L: (3,14 m), gdzie L jest szacowaną szacowaną długością pasa.

Po wybraniu zbliżonej do standardowej liczby zębów, określ dokładną długość pasa od ostatniej relacji.

Konieczne jest również określenie szerokości pasa: b = F _t : q, gdzie F _t jest siłą obwodową, q jest określonym naprężeniem pasa, wybranym modułem.

Obciążenie wałów będzie wynosić: R = (1 ... 1,2) x F _t .

Wniosek

Wydajność przekładni pasowej zależy od rodzaju taśm i ich warunków pracy. Prawidłowe obliczenia pozwolą Ci wybrać niezawodny i trwały napęd.