Какво представлява колана? Изчисляване на трансфера на колана

Задвижването на ремъка е механизъм за пренос на енергия, използващ задвижващ ремък, който използва сили на триене или предавка. Величината на предаваното натоварване зависи от напрежението, ъгъла на наклона и коефициент на триене. Коланите се движат около ролките, единият от които е водещ, а другият - задвижван.

Силни и слаби страни

Коланът има следните положителни свойства:

• безшумна и безпроблемна работа;
• не се изисква производство на висока точност;
• превишаване на приплъзването и изглаждане на вибрациите;
• няма нужда от смазване;
• ниска цена;
• възможността за ръчна смяна на трансфера;
• лесно инсталиране;
• при счупване на колана няма счупване.

недостатъци:

• ролки с голям размер;
• натоварване на шахтите;
• нарушение на предавателното отношение при приплъзване на ремъка;
• малка мощност.

В зависимост от вида на колана е плосък, клин, кръгли и назъбени. Този елемент на ремъчно задвижване може да комбинира предимствата на няколко вида, например, оребрен.

Области на употреба

1. Колан с плосък колан се използва на металообработващи машини, машинни триони, генератори, вентилатори, както и навсякъде, където се изисква по-голяма гъвкавост и се допуска хлъзгане. Синтетичните материали се използват за високи скорости, тъканите от шнур или гумираните се използват за по-малки.
2. Колан с кола V колани използвани за селскостопански машини и автомобили (вентилатори), при тежки и високоскоростни задвижвания (тесни и нормални секции).
3. CVT са необходими, когато скоростта на въртене на индустриалните машини се регулира безстепенно.
4. Задвижванията с зъбни ремъци осигуряват най-доброто представяне в индустрията и в домакинските уреди, където се изисква дълготрайност и надеждност.
5. Кръгли приложения за ниска мощност.

материали

Материалите са съобразени с работните условия, където натоварването и типът са от първостепенно значение. Те са както следва:

• плоска - кожа, гумирана с шева, изцяло от вълна, памук или синтетична материя;
• клин - подсилващ слой в центъра с гумена сърцевина и тъкана лента отвън;
• зъбно колело - носещ слой от метален кабел, полиамиден кабел или стъклено влакно в основа от гума или пластмаса.

Повърхностите на коланите са покрити с импрегнирани тъкани, за да се увеличи износоустойчивостта.

Плоски колани за колани

Видовете съоръжения са както следва:

1. Отворен - с успоредни оси и въртене на ролките в една посока.
2. Ролките със стъпала - можете да променяте скоростта на задвижвания вал, докато при водещите са постоянни.
3. Кръст, когато осите са успоредни, и въртенето се извършва в различни посоки.
4. Половите оси на напречната ос се пресичат.
5. С опъващ валяк, който увеличава ъгъла на обвиване на макара с по-малък диаметър.

Отвореното задвижване на ремъка се използва за работа при висока скорост и с голямо разстояние от центъра. Високата ефективност, товароносимостта и издръжливостта позволяват да се използва в промишлеността, по-специално за селскостопански машини.

Предаване с клиновиден ремък

Предаването се характеризира с трапецовидно напречно сечение на лентата и повърхностите на ролките, които са в контакт с нея. Предадените усилия могат да бъдат значителни, но ефективността му е малка. Предаването на клиновия ремък има малко разстояние между осите и висока предавка.

Кръгови ремъци

Предаването се използва за висока скорост с малко разстояние между осите. Той има както предимствата на лентовите и верижните задвижвания: работи при високи натоварвания и с постоянно предавателно отношение. Мощност 100 kW може да осигури главно задвижване на зъбни колела. В същото време оборотите са много високи - скоростта на лентата достига 50 m / s.

макари

Ремъчната макара на ремъка може да бъде излята, заварена или сглобена. Материалът се избира в зависимост от скоростта. Ако е направена от PCB или пластмаса, скоростта е не повече от 25 m / s. Ако надвишава 5 m / s, се изисква статично балансиране, а за високоскоростни трансмисии - динамично.
В процеса на работа, джантите на ролките с плоски ремъци се износват на джантата поради приплъзване, счупване, пукнатини и счупване на спиците. В клиновите ремъчни канали на работните повърхности се износват, раменете се счупват, възниква дисбаланс.

Ако се произведе отвор на главината, той се пробива и след това втулката се натиска. За по-голяма надеждност той се извършва едновременно с вътрешните и външните шпонки. Тънкостенната втулка се монтира върху лепилото и се закрепва през фланеца.

Пукнатини и прегъвки, които първо се нагряват, за да се премахнат остатъчните напрежения.

При завъртане на джантата под клиновия ремък се приема, че скоростта на въртене може да варира до 5% от номиналната.

Изчисляване на предавките

Всички изчисления за всички типове колани се основават на определяне на геометрични параметри, теглителна способност и дълготрайност.

1. Определяне на геометрични характеристики и натоварвания. Изчисляването на коланната предавка е удобно за разглеждане на конкретен пример. Необходимо е да се определят параметрите на ремъчно задвижване от 3 kW електродвигател до струг. Скоростите на въртене на вала са, съответно, n ₁ = 1410 min ^-1 и n ₂ = 700 min ^-1 .

Тесният V-ремък обикновено се избира като най-често използвания. Номиналният момент на водещата ролка прави:

T1 = 9550P ₁ : n ₁ = 9550 х 3 х 1000: 1410 = 20.3 Nm.

От референтните таблици се избира диаметърът на задвижващата макара d ₁ = 63 mm със SPZ профила.
Скоростта на лентата се определя, както следва:

V = 3.14d ₁ n ₁ : (60 х 1000) = 3.14 х 63 х 1410: (60 х 1000) = 4.55 m / s.

Тя не превишава допустимото, което е 40 m / s за избрания тип. Диаметърът на голямата макара ще бъде:

d2 = d ₁ u x (1 - e _y ) = 63 x 1410 x (1-0,01): 700 = 125,6 mm.

Резултатът се намалява до близката стойност от стандартната серия: d ₂ = 125 mm.
Разстоянието между осите и дължината на колана се намира от следните формули:

a = 1.2d2 = 1.2 х 125 = 150 mm;
L = 2a + 3,14d _cp + ∆ ² : a = 2 x 150 + 3,14 x (63 + 125): 2 + (125 - 63) ² : (4 х 150) = 601.7 mm.

След закръгляване до най-близката стойност крайният резултат се получава от стандартната серия: L = 630 mm.

Разстоянието в центъра ще се промени и може да бъде преизчислено отново с по-точна формула:

a = (L - 3.14d _cp ): 4 + 1: 4 x ((L - 3.14d _cp ) ² - 8∆ ² ) ^1/2 = 164.4 mm.

За типични условия мощността, предавана от един колан, се определя от номограмите и е 1 kW. За реална ситуация трябва да се изясни с помощта на формулата:

[P] = P ₀ K _a K _p K _L K _u .

След определяне на коефициентите в таблиците, получаваме:

[P] = 1 x 0.946 x 1 x 0.856 x 1.13 = 0.92 kW.

Необходимият брой колани се определя чрез разделяне на мощността на двигателя от мощността, която един колан може да предава, но се въвежда и коефициентът C _z = 0.9:

z = Р1: ([P] _Cz ) = 3: (0.92 x 0.9) = 3.62 ≈ 4.

Силата на опън на лентата е: F ₀ = σ ₀ A = 3 x 56 = 168 H, където секция А е разположена съгласно референтната таблица.

Накрая, натоварването на валовете от четирите ремъка ще бъде: F _сума = 2F ₀ z cos (2∆ / a) = 1650 H.

2. Устойчивост. Изчисляването на ремъчната трансмисия включва също така определение за дълготрайност. Тя зависи от съпротивлението на умора, определено от величината на напреженията в лентата и честотата на циклите им (броя на завоите за единица време). Получените деформации и триене в лентата водят до разрушаване на умората - разкъсвания и пукнатини.

Един цикъл на натоварване се проявява като четирикратна промяна в напреженията в лентата. Честотата на пистите се определя от следното съотношение: U = V: l <U _d ,
където V е скоростта, m / s; l - дължина, m; U _d - допустима честота (<= 10 - 20 за клиновите ремъци).

3. Изчисляване на времетраещите ремъци. Основният параметър е модулът: m = p: n, където p е областният терен.

Размерът на модула зависи от ъгловата скорост и мощност: m = 1.65 x 10-3 x (P ₁ : w ₁ ) ^1/3 .

Тъй като е стандартизирана, изчислената стойност се намалява до най-близката стойност на серията. При високи скорости се вземат повишени стойности.

Броят на зъбите на задвижващата ролка се определя от предавателното отношение: z ₂ = uz ₁ .

Разстоянието в центъра зависи от диаметъра на ролките: a = (0.5 ... 2) x (d ₁ + d ₂ ).

В лентата броят на зъбите ще бъде: z _p = L: (3.14m), където L е очакваната очаквана дължина на колана.

След като изберете близкия стандартен брой зъби, определете точната дължина на колана от последното съотношение.

Необходимо е също така да се определи ширината на колана: b = F _t : q, където Ft е периферната сила, q е специфичното напрежение на лентата, избрано по модул.

Натоварването на валовете ще бъде: R = (1 ... 1.2) x F _t .

заключение

Ефективността на ремъчната предавка зависи от вида на коланите и работните им условия. Правилното изчисление ще ви позволи да изберете надеждно и трайно задвижване.