Prevod klinovým remeňom: výpočet, aplikácia. Klinové remene

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Moderný priemysel, strojárstvo a iné odvetvia využívajú pri svojej práci rôzne mechanizmy. Zabezpečujú chod jednotiek, vozidiel, motorov atď. Jedným z populárnych, často používaných zariadení je pohon klinovým remeňom.

Predložený mechanizmus zahŕňa niekoľko kategórií štruktúr. Líšia sa geometrickými parametrami, účelom, prístupom k vykonávaniu úloh priradených mechanizmu. Aké sú prezentované zariadenia, budeme diskutovať ďalej.

Všeobecné charakteristiky

Prevodové zariadenie klinovým remeňom zahŕňa použitie špeciálneho spôsobu ovládania celého mechanizmu. V tomto prípade sa využíva energia vyrobená v procese krútiaceho momentu. Toto zabezpečuje remeňový pohon. Využíva mechanickú energiu, ktorú potom prenáša na iný mechanizmus.

Tento dizajn pozostáva z remeňa a minimálne dvoch kladiek. Prvý z týchto konštrukčných prvkov je najčastejšie vyrobený z gumy. Hnací remeň klinového remeňa je vyrobený zmateriál, ktorý prešiel špeciálnym spracovaním. To umožňuje, aby prezentovaný prvok bol odolný voči strednému a malému mechanickému namáhaniu, zvýšeným teplotám.

Medzi remeňovými pohonmi je najobľúbenejší klinový remeň. Tento dizajn sa dnes často používa pri výrobe automobilov, ale aj iných typov vozidiel.

Dizajnové funkcie

Konštrukcia prezentovanej palety mechanického prenosu sily zahŕňa remenice klinového remeňa a remeň. Posledný z týchto prvkov má klinovitý tvar. Kladky sú vyrobené vo forme kovových kotúčov. Majú konáre rovnomerne rozmiestnené po obvode. Držia remeň v polohe na povrchu kladiek.

Páska môže byť dvoch typov. Môže mať zuby alebo má úplne hladký povrch. Výber závisí od účelu mechanizmu. Predtým sa prezentovaný dizajn používal v mnohých systémoch rôznych kategórií vozidiel.

Dnes sa prezentovaný typ mechanického prenosu energie používa vo vodných čerpadlách a strojových generátoroch. V ťažkých automobilových zariadeniach je podobný systém inštalovaný na pohon posilňovača riadenia. Tento systém má hydraulické čerpadlo. Práve v ňom je použitý podobný dizajn. Pohony s klinovými remeňmi sú inštalované aj v kompresoroch vzduchového typu. Sú určené pre posilňovače bŕzd vozidiel.

Požiadavky na prvkyvzory

V-remene majú relatívne malú hrúbku. To umožňuje výrazne znížiť rozmery, ktoré zaberá systém. Táto skutočnosť si však vyžaduje špeciálny prístup k organizácii geometrie kladky. Aby sa zabránilo odskoku pásky, vonkajší povrch diskov má špeciálne drážky. Držia pás na mieste.

Veľkosť samotnej kladky sa volí v súlade s prevodovým pomerom. Ak je potrebné vytvoriť redukčný prevod, hnaná kladka bude väčšia ako vedúci konštrukčný prvok. Existuje aj inverzný vzťah.

Pri výrobe páskovej pásky sa používajú špeciálne mäkké materiály, ktoré by nemali stratiť svoj výkon za každého počasia. V mraze a horúčave zostáva pás pružný. Z tohto dôvodu nie je dovolené inštalovať iný materiál namiesto špeciálnej pásky. Toto poškodí jednotku.

Odrody

Prevod klinovým remeňom je možné vyrobiť v niekoľkých konfiguráciách. Existuje niekoľko populárnych typov prezentovaných mechanizmov. Jedným z najjednoduchších je otvorený systém. Kladky sa otáčajú rovnakým smerom, osi sa pohybujú paralelne.

Ak sa disky pohybujú v opačných smeroch pri zachovaní rovnobežnosti pásikov, objaví sa krížový typ systému. Ak sa osi skrížia, bude to polokrížová odroda.

Ak sa osi pretínajú, dochádza k uhlovému prevodu. Uchádza sastupňovité kladky. Táto konštrukcia umožňuje ovplyvňovať otáčky pod uhlom hnaného hriadeľa. Rýchlosť hnacej remenice zostáva konštantná.

Prevod voľnobežnej remenice umožňuje, aby sa hnaná remenica prestala pohybovať, zatiaľ čo sa hnací hriadeľ naďalej otáča. Prevod napínacej kladky podporuje samonapínanie remeňa.

Opasok

V-remene patria do kategórie trakčných konštrukčných prvkov. Musí zabezpečiť návrat potrebnej energie bez pošmyknutia. Páska musí mať zvýšenú pevnosť, odolnosť proti opotrebovaniu. Čepeľ by mala dobre priľnúť k vonkajšiemu povrchu kotúčov.

Šírka popruhov sa môže značne líšiť. Pri výrobe pogumovanej bavlny, vlnených materiálov, kože. Výber závisí od prevádzkových podmienok zariadenia.

Páska môže byť vyrobená zo šnúrky alebo šnúrky. Toto sú najspoľahlivejšie, flexibilné a rýchle odrody.

Moderné inžinierstvo dnes často používa ozubené remene. Nazývajú sa aj polyamidy. Na ich povrchu sú 4 výstupky. Zapadajú do zodpovedajúcich prvkov na kladkách. Dobre fungujú pri vysokorýchlostných prevodoch, aplikáciách s malými rozstupmi medzi kladkami.

Odhadovaný priemer kladky

Výpočet prevodu klinovým remeňom začína určením priemeru remenice. Aby ste to urobili, musíte si vziať dva valcové valčeky. Ich priemer je D. Táto hodnota sa nastavuje pre každú veľkosť úseku drážky. V tomto prípade kontakt valčekovprechádza na úrovni priemeru.

Do drážky musia byť umiestnené dva valčeky uvedeného typu. Povrchy sa musia dotýkať. Medzi dotykovými rovinami, ktoré tvoria valčeky, je potrebné zmerať vzdialenosť. Mali by prebiehať paralelne s kladkou.

Na výpočet priemeru disku sa používa špeciálny vzorec. Vyzerá takto:

D=RK - 2X, kde RK je vzdialenosť nameraná medzi valcami, mm; X je vzdialenosť od priemeru disku k dotyčnici, ktorá sa hodí k valčeku (beží rovnobežne s osou disku).

Výpočet prevodu

Prevod klinovým remeňom sa počíta podľa zavedenej metódy. V tomto prípade je určený indikátor prenášaného výkonu mechanizmu. Vypočíta sa pomocou nasledujúceho vzorca:

M=Mnom. K, kde Mnom. – menovitý výkon spotrebovaný pohonom počas prevádzky, kW; K je dynamický koeficient zaťaženia.

Pri výpočtoch sa berie do úvahy ukazovateľ, ktorého pravdepodobnosť distribúcie v stacionárnom režime nie je väčšia ako 80%. Faktor zaťaženia a režim sú uvedené v špeciálnych tabuľkách. Týmto spôsobom je možné určiť rýchlosť pásu. Bude to:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, kde D1, D2 sú priemery menších a väčších kladiek (v tomto poradí); CV1, CV2 - rýchlosť otáčania menšieho a väčšieho disku. Priemer menšej kladky nesmie presiahnuť povolenú rýchlosť remeňa. má 30m/s.

Príklad výpočtu

Pre pochopenie metodiky výpočtu je potrebné zvážiť technológiu tohto procesu na konkrétnom príklade. Predpokladajme, že je potrebné určiť prevodový pomer pohonu klinovým remeňom. Zároveň je známe, že výkon hnacieho disku je 4 kW a jeho rýchlosť (uhlová) je 97 rad/s. Zároveň má hnaná kladka tento ukazovateľ na úrovni 47,5 rad / s. Priemer menšej kladky je 20 mm a väčšej kladky 25 mm.

Pre určenie prevodového pomeru je potrebné vziať do úvahy remene s normálnym prierezom, vyrobené z kordovej tkaniny (veľkosť A). Výpočet vyzerá takto:

IF=97/47, 5=2, 04

Stanovením priemeru kladiek z tabuľky sa zistilo, že menší hriadeľ má odporúčanú veľkosť 125 mm. Väčší hriadeľ, keď remeň prekĺzne o 0,02, bude:

D2=2,041,25(1-0,02)=250 mm

Výsledok plne vyhovuje požiadavkám GOST.

Príklad výpočtu dĺžky pásov

Dĺžku klinového remeňa je možné určiť aj pomocou uvedeného výpočtu. Najprv musíte vypočítať vzdialenosť medzi osami diskov. Ak to chcete urobiť, použite vzorec:

R=SD2

С=1, 2

Odtiaľ môžete nájsť vzdialenosť medzi hriadeľmi:

P=1, 2250=300 mm

Ďalej môžete určiť dĺžku opasku:

D=(2300 + (250-125)²+1,57(250+125))/4300=120,5 cm

Vnútorná dĺžka opasku vo veľkosti A podľa GOST je 118 cm. V tomto prípade by mala byť odhadovaná dĺžka pásky 121,3 cm.

Výpočet prevádzky systému

Pri určovaní rozmerov prevodu klinovým remeňom je potrebné vypočítať hlavné ukazovatele jeho činnosti. Najprv musíte nastaviť rýchlosť, akou sa páska bude otáčať. Na tento účel sa používa určitý výpočet. Údaje o ňom boli uvedené vyššie.

S=970,125 / 2=6,06 m/s

V tomto prípade sa kladky budú otáčať rôznymi rýchlosťami. Menší hriadeľ sa otočí s týmto indikátorom:

CBm=3097 / 3, 14=916 min ^-¹

Na základe výpočtov uvedených v príslušných referenčných knihách je určený maximálny výkon, ktorý je možné preniesť pomocou prezentovaného remeňa. Toto číslo sa rovná 1,5 kW.

Ak chcete otestovať odolnosť materiálu, musíte urobiť jednoduchý výpočet:

E=6, 06/1, 213=5.

Výsledný indikátor je prijateľný spoločnosťou GOST, podľa ktorej je prezentovaný pás vyrobený. Jeho prevádzka bude dosť dlhá.

Konštrukčné chyby

Pohon klinovým remeňom sa používa v mnohých mechanizmoch a jednotkách. Tento dizajn má veľa výhod. Má však aj celý zoznam nedostatkov. Sú veľkých rozmerov. Preto prezentovaný systém nie je vhodný pre všetky jednotky.

Remeňový pohon sa zároveň vyznačuje nízkou nosnosťou. To ovplyvňuje výkon celého systému. Pri použití aj tých najmodernejších materiálov je životnosť remeňa veľmi vysoká. Je vymazaný, roztrhaný.

Prevodový pomer je variabilná hodnota. Je to spôsobené kĺzaním plochého pásu. Pri použití prezentovaného dizajnu sú hriadele vystavené vysokým mechanickým vplyvom. Zaťaženie tiež pôsobí na ich podpery. Je to kvôli potrebe predpínania pásu. V tomto prípade sa v dizajne používajú ďalšie prvky. Tlmia vibrácie vedenia tým, že držia pásik na povrchu kladiek.

Pozitívy

Prevodovka klinovým remeňom má množstvo výhod, preto sa dnes v rôznych jednotkách používa pomerne často. Táto konštrukcia zaisťuje vysokú plynulosť prevádzky. Systém funguje takmer ticho.

V prípade nepresností v montáži kladiek je táto odchýlka kompenzovaná. Je to viditeľné najmä v uhle kríženia, ktorý je určený medzi kotúčmi. Zaťaženie je kompenzované v procese sklzu pásu. To vám umožňuje trochu predĺžiť životnosť systému.

Prevodovka remeňového typu kompenzuje pulzácie, ktoré sa vyskytujú počas prevádzky motora. Preto môžete urobiť bez inštalácie elastickej spojky. Čím jednoduchší dizajn, tým lepšie.

Predložený mechanizmus nie je potrebné premazávať. Úspory sa prejavujú pri absencii potreby nákupu spotrebného materiálu. Kladky a remeň sa dajú ľahko vymeniť. Náklady na prezentované položky zostávajú prijateľné. Montáž systému je jednoduchá.

Pri použití tohto systému sa ukazuje, že vytvára nastaviteľný prevodový pomer. Mechanizmus má schopnosť pracovať pri vysokých rýchlostiach. Aj keď sa páska pretrhneostatné prvky systému zostávajú nedotknuté. V tomto prípade môžu byť hriadele od seba v značnej vzdialenosti.

Keď zvážime, čo je to pohon klinovým remeňom, môžeme si všimnúť jeho vysoký výkon. Vďaka tomu sa prezentovaný systém dnes používa v mnohých jednotkách.