Sähkömoottorin laipion työt ovat loppusuoralla. Pääset hihnapyörien laskemiseen hihnaveto kone. Hieman hihnavetoterminologiaa.
Meillä on kolme pääsyöttötietoa. Ensimmäinen arvo on sähkömoottorin roottorin (akselin) pyörimisnopeus 2790 kierrosta sekunnissa. Toinen ja kolmas ovat nopeudet, jotka on saavutettava toisioakselilla. Olemme kiinnostuneita kahdesta nimellisarvosta 1800 ja 3500 rpm. Siksi teemme kaksivaiheisen hihnapyörän.
Muistilappu! Kolmivaiheisen sähkömoottorin käynnistämiseen käytämme taajuusmuuttajaa, joten lasketut pyörimisnopeudet ovat luotettavia. Jos moottori käynnistetään kondensaattoreilla, roottorin nopeuden arvot poikkeavat nimellisnopeudesta pienemmässä suunnassa. Ja tässä vaiheessa on mahdollista minimoida virhe tekemällä säätöjä. Mutta tätä varten sinun on käynnistettävä moottori, käytettävä kierroslukumittaria ja mitattava akselin nykyinen pyörimisnopeus.
Tavoitteemme on määritelty, siirrymme hihnatyypin valintaan ja päälaskelmaan. Jokaiselle valmistetulle hihnalle, riippumatta tyypistä (kiilahihna, poly-V-hihna tai muu), on numero Avainominaisuudet. Mitkä määrittävät sovelluksen rationaalisuuden tietyssä mallissa. Ihanteellinen vaihtoehto useimpiin projekteihin olisi käyttää kiilahihnaa. Monikiilamainen sai nimensä kokoonpanostaan, se on eräänlainen pitkiä suljettuja vakoja, jotka sijaitsevat koko pituudeltaan. Vyön nimi tulee kreikan sanasta "poly", joka tarkoittaa monia. Näitä uurteita kutsutaan myös eri tavalla - kylkiluiksi tai puroksiksi. Niiden lukumäärä voi olla kolmesta kahteenkymmeneen.
Polykiilahihnalla on monia etuja kiilahihnaan verrattuna, kuten:
- Hyvän joustavuuden ansiosta työskentely pienillä hihnapyörillä on mahdollista. Hihnasta riippuen vähimmäishalkaisija voi alkaa kymmenestä kahteentoista millimetriin;
- siksi hihnan suuri vetokyky työnopeus voi saavuttaa jopa 60 metriä sekunnissa, kun kiilahihnan nopeus on 20, enintään 35 metriä sekunnissa;
- Tasaisella hihnapyörällä varustetun kiilahihnan pitovoima yli 133°:n kiertymiskulmassa on suunnilleen sama kuin pitovoima uritetun hihnapyörän kanssa, ja kiertokulman kasvaessa pito kasvaa. Siksi vetokäytöissä, joiden välityssuhde on suurempi kuin kolme ja joiden hihnapyörän kiertokulma on pieni 120° - 150°, voidaan käyttää litteää (ilman uria) suurempaa hihnapyörää;
- vyön kevyen painon ansiosta tärinätasot ovat paljon alhaisemmat.
Ottaen huomioon kaikki poly-V-hihnojen edut, käytämme tätä tyyppiä suunnittelussamme. Alla on taulukko yleisimpien kiilahihnojen (PH, PJ, PK, PL, PM) viidestä pääosasta.
| Nimitys | PH | PJ | PK | PL | PM |
| Rivan nousu, S, mm | 1.6 | 2.34 | 3.56 | 4.7 | 9.4 |
| Hihnan korkeus, H, mm | 2.7 | 4.0 | 5.4 | 9.0 | 14.2 |
| Neutraali kerros, h0, mm | 0.8 | 1.2 | 1.5 | 3.0 | 4.0 |
| Etäisyys neutraaliin kerrokseen, h, mm | 1.0 | 1.1 | 1.5 | 1.5 | 2.0 |
| 13 | 20 | 45 | 75 | 180 | |
| Suurin nopeus, Vmax, m/s | 60 | 60 | 50 | 40 | 35 |
| Pituusalue, L, mm | 1140…2404 | 356…2489 | 527…2550 | 991…2235 | 2286…16764 |
Piirustus poly-V-hihnan elementtien kaaviokuvauksesta poikkileikkauksessa.
Sekä hihnalle että vastapyörälle on olemassa vastaava taulukko, jossa on hihnapyörien valmistuksen ominaisuudet.
| poikkileikkaus | PH | PJ | PK | PL | PM |
| Urien välinen etäisyys, e, mm | 1,60±0,03 | 2,34±0,03 | 3,56±0,05 | 4,70±0,05 | 9,40±0,08 |
| Kokonaismittavirhe e, mm | ±0,3 | ±0,3 | ±0,3 | ±0,3 | ±0,3 |
| Etäisyys hihnapyörän reunasta fmin, mm | 1.3 | 1.8 | 2.5 | 3.3 | 6.4 |
| Kiilakulma α, ° | 40±0,5° | 40±0,5° | 40±0,5° | 40±0,5° | 40±0,5° |
| Säde ra, mm | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.4 | 0.75 |
| Säde ri, mm | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.4 | 0.75 |
| Hihnapyörän minimihalkaisija, db, mm | 13 | 12 | 45 | 75 | 180 |
Hihnapyörän vähimmäissäde on asetettu syystä, tämä parametri säätelee hihnan käyttöikää. Olisi parasta, jos poikkeat hieman vähimmäishalkaisijasta suuremmalle puolelle. Tiettyä tehtävää varten olemme valinneet yleisimmän "RK"-tyyppisen hihnan. Pienin säde: tämän tyyppistä vyöt ovat 45 millimetriä. Tämän huomioon ottaen aloitamme myös käytettävissä olevien aihioiden halkaisijasta. Meidän tapauksessamme on aihioita, joiden halkaisija on 100 ja 80 millimetriä. Niiden alla säädämme hihnapyörien halkaisijat.
Aloitamme laskennan. Tarkastellaan alkuperäisiä tietojamme ja asetetaan tavoitteet. Moottorin akselin pyörimisnopeus on 2790 rpm. Poly-V-hihnatyyppi "RK". Sille säädetyn hihnapyörän vähimmäishalkaisija on 45 millimetriä, neutraalikerroksen korkeus on 1,5 millimetriä. Meidän on määritettävä optimaaliset hihnapyörän halkaisijat ottaen huomioon vaaditut nopeudet. Ensimmäinen nopeus lähtöakseli 1800 rpm, toinen nopeus 3500 rpm. Tästä syystä saamme kaksi paria hihnapyöriä: ensimmäinen on 2790 kierrosluvulla 1800 rpm ja toinen on 2790 kierrosluvulla 3500. Ensinnäkin selvitetään kunkin parin välityssuhde.
Määritettävä kaava välityssuhde:
, jossa n1 ja n2 ovat akselin pyörimisnopeuksia, D1 ja D2 ovat hihnapyörän halkaisijoita.
Ensimmäinen pari 2790 / 1800 = 1,55
Toinen pari 2790 / 3500 = 0,797
, jossa h0 on hihnan neutraali kerros, parametri yllä olevasta taulukosta.
D2 = 45 x 1,55 + 2 x 1,5 x (1,55 - 1) = 71,4 mm
Laskelmien ja optimaalisten hihnapyörien halkaisijoiden valinnan helpottamiseksi voit käyttää online-laskinta.
Ohje kuinka käyttää laskinta. Ensin määritellään mittayksiköt. Kaikki parametrit paitsi nopeus on ilmoitettu millimetreinä, nopeus ilmaistaan kierroksina minuutissa. Syötä "Neutraali hihnakerros" -kenttään parametri yllä olevasta taulukosta, "PK" -sarakkeesta. Syötetään arvo h0, joka on 1,5 millimetriä. Aseta seuraavassa kentässä moottorin akselin pyörimisnopeus 2790 rpm. Syötä sähkömoottorin hihnapyörän halkaisijakenttään tietyntyyppiselle hihnalle säädelty vähimmäisarvo, meidän tapauksessamme se on 45 millimetriä. Seuraavaksi syötetään nopeusparametri, jolla haluamme käytettävän akselin pyörivän. Meidän tapauksessamme tämä arvo on 1800 rpm. Nyt on vielä napsautettava "Laske" -painiketta. Vastaavan halkaisijan saamme pellolle, ja se on 71,4 millimetriä.
Huomautus: Jos litteälle hihnalle tai kiilahihnalle on suoritettava arvioitu laskelma, hihnan neutraalikerroksen arvo voidaan jättää huomiotta asettamalla "ho"-kenttään arvo "0".
Nyt voimme (tarvittaessa tai vaadittaessa) kasvattaa hihnapyörien halkaisijoita. Tämä voi olla tarpeen esimerkiksi käyttöhihnan käyttöiän pidentämiseksi tai hihnapyörä-parin kitkakertoimen lisäämiseksi. Myös suuret hihnapyörät on joskus tehty tarkoituksella suorittamaan vauhtipyörän tehtävää. Mutta nyt haluamme mahtua aihioihin mahdollisimman paljon (meillä on aihioita, joiden halkaisija on 100 ja 80 millimetriä) ja vastaavasti valitsemme itse optimaaliset mitat hihnapyörät. Useiden arvojen iteraatioiden jälkeen päädyimme seuraaviin halkaisijoihin D1 - 60 millimetriä ja D2 - 94,5 millimetriä ensimmäiselle parille.
CNC-koneiden hihnakäyttö on mekanismi, joka muuttaa akselin pyörimisliikkeen liikkeeksi siirtoakselia pitkin. Tällaisen voimansiirron päätyökalu on hammashihna. Sen läsnäolon ansiosta työkappaleen käsittely tiettyä akselia pitkin varmistetaan korkeamman tarkkuuden ja tuottavuuden indikaattorin saamiseksi. Hihnakäyttöinen voimansiirto on tarkoituksensa vuoksi yksi yleisimmistä.
tarkoitus
Tämän tyyppistä yksinkertaisinta voimansiirtorakennetta edustavat hihnapyörät, joiden päälle on venytetty hihna. Se sopii vain osaan hihnapyörää muodostaen käärintäkulman. Sen osoittimesta riippuu kuinka hyvä kytkin on. Mitä korkeampi indeksi, sitä korkeampi kytkimen laatu.
Hihnapyörän avulla käärintäkulmaa voidaan kasvattaa. Jos se on liian pieni, kone pystyy täyttämään tarkoituksensa vain osittain.
Hihnakäytön ansiosta kiertoliikkeet voidaan muuntaa translatiivisiksi. Laite pystyy suorittamaan samanlaisen muunnoksen käänteisesti. Yksikkö välittää kitkan avulla. Laitteen suunnitteluun kuuluu kolmen linkin läsnäolo:
- johtaja;
- orja;
- keskitason.
Viimeistä elementtiä edustaa jäykkä hihna, joka mahdollistaa joustavan liitoksen muodostamisen. Linkkien väliin muodostuu kitkavoima, joka muodostaa ja välittää voimaa.
CNC:n vaihde on vastuussa työn nopeudesta ja koneen tuottavuudesta.
Tämän tyyppistä voimansiirtoa käytetään yksiköissä, joiden kokoonpano edellyttää akselien sijoittamista suurella etäisyydellä. Niiden yhdistämiseen käytetään hammashihnaa. Voimansiirron oikean toiminnan varmistamiseksi sen on oltava hyvin kiristetty.
Laadukasta jännitystä voidaan saada useilla tavoilla:
- liikuttamalla laitteen hihnapyörää;
- käyttämällä jännitysrullia;
- kääntölevyn täydentäminen toimivalla moottorilla.
Kiinnitys suoritetaan erityisillä levyillä. Tämän tyyppistä voimansiirtoa käytetään, kun liikkuva osa on sama suuri massa. Kiristysrullat vastaavat hihnapyörän ympärysmittasta.
Erilaisia
Hihnakäyttöjä on monenlaisia. Ne eroavat useilla tavoilla. Luokittelu tehdään ominaisuuksien mukaan. Pääominaisuudet, jotka jakavat lähetyksen eri tyyppejä, ovat:
- vyön poikkileikkauksen ulkoiset ominaisuudet;
- hihnapyörien lukumäärä ja tyypit;
- akselien ja hihnan sijainti suhteessa toisiinsa;
- lisävideoiden läsnäolo;
- hihnan peittämien akselien lukumäärä.
Poikkileikkauksen ulkonäkö voi olla: litteä hihna, kiilahihna, poly-V-hihna, pyöreä hihna, hammashihna. Kiila- ja polykiilatyyppiset tuotteet ovat yleisimpiä. Käytetään pienitehoisten asemien kanssa.
Akseleiden järjestely toisiinsa nähden voi olla yhdensuuntainen ja leikkaava. Rinnakkainen jänneväli hihnapyörät joko yhteen suuntaan tai vastakkaisiin suuntiin. Leikkaavassa järjestelyssä kulma on erilainen.
Hihnapyörien lukumäärä ja tyypit viittaavat akseleiden olemassaoloon: yksipyörätyyppi, kaksoispyörätyyppi, porrastettu hihnapyörätyyppi. Hihnan peittämien akselien lukumäärä on kaksi tai enemmän. Apurullat jaetaan: jännitys, ohjaimet tai ne voivat puuttua.
Tasaisten hihnojen valmistukseen käytetään nahkaa, puuvillalankaa, kumitettua kangasta. Kytkentä suoritetaan useilla tavoilla: ompelemalla pienillä nauhoilla, liimalla tai metalliklipsillä. Jos hihna on löysästi kireällä, ajoittainen luistaminen on mahdollista. Tuotteen laatuun ei vaikuta vain peittokulma, vaan myös sen mitat.
Kiilamuotoisten vaihtoehtojen valmistukseen käytetään kumitettua kangasta. Tämän tyyppisen hihnan profiili on puolisuunnikkaan muotoinen. Yhdessä rivissä useita tuotteita venytetään. Käytettäessä luistoprosentti on minimaalinen. Niiden ero on sulava operaatio. Yhdessä kiilamuotoisten vaihtoehtojen kanssa käytetään useimmiten numeerisella ohjauksella varustettuja metallinleikkureita.
Analogi voi olla kuularuuvipari, joka pystyy tarjoamaan ruuvinsiirron.
Hyödyt ja haitat
Tarjottuaan optimaalinen jännitys, käärintäkulma ja kitkakerroin, voit luoda riittävän kuorman, jotta CNC-kone toimii hyvin. Hihnakäytössä on molemmat positiivisia puolia, sekä negatiiviset.
Edut:
- hiljainen ja tasainen toiminta;
- ei tarvita korkean tarkkuuden käsittelyä;
- ylikuormituksen ja tärinän kestävyys;
- ei tarvitse voitelua;
- mekanismin edullinen hinta;
- manuaalisen käytön ehtojen saatavuus;
- helppo asentaa koneeseen;
- hihnan katketessa käyttölaite ei katkea;
- teho siirretään pitkän matkan päähän;
- on mahdollisuus vuorovaikutukseen suuren kiertotaajuuden kanssa;
- suojajärjestelmien läsnäolo, jotka vähentävät häiriön todennäköisyyttä toimintahäiriön sattuessa.
Virheet:
- hihnapyörät ovat suurikokoisia elementtejä;
- luistaminen johtaa siirretyn kuorman vähenemiseen;
- pieni tehoilmaisin;
- hihna on vaihdettava säännöllisesti;
- toimintahäiriön vaara, jos osat ovat saastuneet tai niitä käytetään ympäristössä, jossa on korkea korko kosteus.
Edut ylittävät haittojen tason. Laitteen kielteisten näkökohtien vaikutusta voidaan vähentää noudattamalla sen toimintaa koskevia sääntöjä. Säännöllisillä huolloilla laitteen vian todennäköisyys pienenee.
Käyttö
Litteähihnavaihteistolla varustettuja CNC-yksiköitä käytetään työstökoneina, sahoina, generaattoreina, puhaltimina sekä muilla alueilla, joissa on tarpeen työstää laitteita kohonnut taso joustavuus ja liukuminen. Jos laitetta käytetään suurilla nopeuksilla, käytetään synteettisiä materiaaleja. Lisää alhaiset nopeudet Käytetään narukangasta ja kumitettuja vöitä.
Kiilatyyppisiä analogeja käytetään maatalousteollisuudessa. Eri osien lähetys kestää suuret kuormat ja mahtava nopeus. Teollisuusluokan koneissa käytetään CVT:itä. paras suoritus on hammashihnat. Niitä käytetään sekä teollisuudessa että kotitalouksissa. Pyöreähihnavaihteistoa käytetään pienitehoisissa laitteissa.
CNC-hihnakäytön suurin haittapuoli on hihnan laatu. Jopa laadukkaimmilla tuotteilla on taipumus venyä. Pitkät näkymät venyvät nopeimmin. Venytettyjen hihnojen työkalu ei voi tarjota suurta koneistustarkkuutta. Venytysvaikutusta voidaan vähentää kiinnittämällä kaksi hihnaa päällekkäin. Vain tietty pituus venytetään, joten tämä haittapuoli ei ole niin vaarallinen.
Tämän tyyppinen lähetys tarjoaa pehmeät liikkeet resonanssin puuttuessa. Pöly ja lastut eivät voi vaikuttaa haitallisesti sen toimintaan. On mahdollista kiristää hihnaa.
CNC-konetta käytettäessä on muistettava useita tekijöitä:
- hammashihnat mahdollistavat yksikön liikkuvien osien liikkeen;
- hihnat on jaettu suljettuihin ja avoimiin;
- polyuretaanihihnat ovat kulutusta kestävämpiä;
- CNC-koneissa vahvistettujen hihnojen käyttö on sallittua.
Tämäntyyppinen voimansiirto CNC-koneissa suurilla nopeuksilla voi vähentää tehoa ja tarkkuustasoja. Tämä puute ratkaistaan asentamalla erikoislaitteet. Kun olet asentanut ne, saatat joutua määrittämään ohjaimet. Tämä toiminta tarvitaan yksikön toiminnan tasaamiseksi. Se tehdään ohjelman asetuksissa. Oikean liikkeen aikaansaavien hihnapyörien arvo riippuu valitun koneen tai kuularuuvin mallista.
Hihnakäyttöä käyttävät CNC-yksiköt eivät vaadi erityistä ohjelmistomediaa. Ohjelma kootaan ja kehitetään sen mukaan, mihin työhön sitä tarvitaan. Jotta laite toimisi kunnolla offline-tilassa, sinun tulee tarkistaa sen tila säännöllisesti. Ohjelma ei voi ratkaista viallisen laitteiston ongelmaa.
Mekaanisen energian siirtoa, joka tapahtuu joustavalla liitoksella hihnan ja hihnapyörän välisen kitkan kautta, kutsutaan vyö. Se koostuu kahdesta hihnapyörästä 1 ja 2 sekä hihnasta 3 (kuva 15).
Riisi. viisitoista.
Luokitus
1. Hihnan poikkileikkauksen muodosta riippuen erotetaan seuraavat hihnakäyttötyypit (kuva 15):
Litteä hihna (suorakaiteen muotoisella hihnan poikkileikkausprofiililla);
V-hihna (jossa on puolisuunnikkaan muotoinen hihnan poikkileikkausprofiili);
Polykiilahihnat (päättömillä litteillä hihnoilla, joissa on pitkittäiset kiilanmuotoiset reunalistat sisäpinta hihnapyörien rengasmaisiin kiilauriin sisältyvät hihnat);
Pyöreä vyö;
Sahalaitainen.
Riisi. 16.
2. Akseleiden keskinäisen järjestelyn mukaan:
Yhdensuuntaisilla akseleilla (kuva 17, a, b);
Leikkaavilla akseleilla (kuva 17, G);
Risteyksen kanssa (kuva 17, sisään).
Riisi. 17
3. Pyörien pyörimissuunnassa:
Samalla (kuva 17, a, sisään);
Päinvastoin (kuva 17, b).
4. Hihnan kireyden luomismenetelmän mukaan:
Yksinkertainen (kuva 15);
FROM kiristysrulla(kuvio 18);
Kiristyslaitteella.
Riisi. kahdeksantoista.
Hihnakäyttöjen edut:
Kyky siirtää energiaa huomattaville etäisyyksille: jopa 12 ... 15 m - litteät hihnat, jopa 6 m - kiilahihnat;
Rakentamisen yksinkertaisuus ja alhaiset kustannukset;
Tasainen ja hiljainen käynti, kyky pehmentää iskuja hihnan joustavuuden vuoksi ja suojata mekanismia rikkoutumiselta ylikuormituksen aiheuttaman liukastumisen aikana;
Kyky siirtää tehoa kilowatin murto-osista satoihin kilowatteihin (useammin 50 kW:iin, harvemmin 300 kW:iin) reunanopeuksilla jopa 30 m/s;
Huollon ja hoidon helppous;
Suhteellisesti korkea hyötysuhde: h = 0,91…0,98;
välityssuhde i? 7 (yleensä i?4... 5).
Virheet:
Elastisesta liukumisesta johtuva välityssuhteen epävakaus, joka vaihtelee kuormituksen mukaan;
Suhteellisen suuret vaihteistomitat ja alhainen hihnan kestävyys (erityisesti nopeissa vaihteistoissa);
Hihnan vetäminen vaihteiston käytön aikana johtaa asennukseen lisälaitteita(kiristystela);
Suuret kuormat akseleille ja niiden tuille (laakereille).
Näistä puutteista huolimatta hihnakäytöt käytettäväksi teollisuudessa ja kansallinen talous sijoittui toiseksi jälkeen vaihteet. Kaikilta koneenrakennuksen ja instrumentoinnin aloilta löydät litteän tai kiilahihnavaihteiston: pumppujen, puhaltimien, kuljettimien, kuljettimien, rullapöytien jne.
Kiilahihna- ja polykiilahihnakäytöt Niitä käytetään suhteellisen suuriin välityssuhteisiin, akselien yhdensuuntaisten akseleiden pystysuoraan ja kaltevaan järjestelyyn, pienikokoisen voimansiirron vaatimukseen ja pienempiin akselitukien kuormitukseen sekä energian siirtoon useille akseleille.
Pyöreät hihnakäytöt on tarkoitettu pääasiassa pienten tehojen siirtoon ja siksi ovat vähemmän yleisiä ( ompelukoneet, kodinkoneet, pöytäkoneet jne.).
Hammashihnakäytöt
Hammashihnat (polyamidi) yhdistävät suunnittelussaan kaikki litteiden hihnojen ja hammaspyörien edut Hihnojen 4 työpinnalla on ulkonemat, jotka tarttuvat hihnapyörien 1,2 ja Z ulkonemiin. Polyamidihihnat soveltuvat suuriin nopeuksiin vaihteistot sekä vaihteistot, joiden keskietäisyys on pieni. Ne sallivat merkittäviä ylikuormituksia, ovat erittäin luotettavia ja kestäviä.
Hihnakäyttöjen välityssuhde:
i= w1 / w2= n 1 /n 2 =D 2 /D 1 (1- e )
missä w1 ja w2 - kulmanopeudet veto- ja vetoakselilla;
n 1 ja n 2 - akselin nopeus;
D 2 ja D 1 - käyttö- ja käytettävien hihnapyörien halkaisijat;
e--=?0,01…0,02 - elastisen liukumisen kerroin.
ompelemalla käytetään kaikentyyppisille hihnoille. Se valmistetaan jänteillä tai raakanahkahihnoilla III. Takarommelta suonen langoilla, joissa on kaltevia pistoja IV, pidetään täydellisempänä ja luotettavampana.
Hihnakäyttöjen suorituskyvyn kriteerit
Hihnakäyttöjen pääkriteerit ovat hihnan vetokyky ja kestävyys. Päälaskenta on vetovoiman laskenta, joka vähennetään hihnan poikkileikkausalan määrittämiseen, mikä varmistaa tarvittavan voiman siirron. Hihnan kestävyys, joka määräytyy pääasiassa sen väsymislujuuden perusteella, ei riipu pelkästään jännitysten suuruudesta, vaan myös näiden jännitysten muutossyklin luonteesta ja tiheydestä (tai hihnan ajokertojen määrästä).
n--=--u/---- l--Ј--,
missä u--- kehänopeus, m/s;
l- hihnan pituus, m;
[n] - hihnan sallittu määrä:
Tasaisille hihnoille Ј?5; - kiilalle -10 .
Käytäntö osoittaa, että jos tarvittavia suosituksia noudatetaan, hihnojen kestävyys on 2000 ... 3000 tuntia.
Hihnakäyttöjen pääelementtien mallit
Vyö on vetorunko, jonka laatu määrää voimansiirron kestävyyden ja normaalin toiminnan. Sille asetetaan seuraavat vaatimukset: riittävä lujuus, luotettavuus ja kestävyys, alhaiset kustannukset ja ei pulaa hihnamateriaalista; korkea veto ja joustavuus; riittävän korkea kitkakerroin hihnan ja hihnapyörän välillä.
tasainen käyttöhihnat ovat joustava pää tai harvemmin loputon kuminauhasta tai nahasta valmistettu teippi.
Nahkaiset vyöt niillä on korkea vetokyky, joustavuus ja elastisuus. Puutteesta johtuen ja hintava niitä suositellaan käytettäväksi vain kriittisissä vaihteistoissa, joissa kuormitukset vaihtuvat usein suuret nopeudet 40 m/s asti.
Kumitetut vyöt rauhallisessa kuormituksessa niillä on hyvä pito ja joustavuus, ne ovat niukkoja ja siksi ne ovat laajalle levinneitä. He työskentelevät sisällä laaja valikoima teho (jopa 50 kW) merkittävillä nopeuksilla (jopa 30 m/s).
valmistetaan loputtomasti (saumattomina) erityisissä muoteissa. Ne koostuvat vyön neutraalikerroksen alueella sijaitsevasta kierretystä kumisoidusta puuvilla- tai synteettisestä langasta (naru), narun yläpuolella olevasta kumikankaasta tai kumikerroksesta, joka toimii kireällä vyön taivutettaessa, kumista kerros, joka sijaitsee narun alla ja toimii puristuksessa taivutettaessa ja kääre kumimateriaalista. Kiilahihnat on jaettu johtokankaaseen (kuva 19, a) ja johtonauhaan (kuva 19, b).
Riisi. 19.
Kiilahihnan käyttö mahdollisti voimansiirron vetokyvyn lisäämisen lisäämällä hihnan kitkaa ja tartuntaa hihnapyörään verrattuna litteään hihnavaihteistoon.
Polykiilahihnoissa(standardia ei ole) kantokerros on valmistettu kemiallisista kuiduista (viskoosista, lavsaanista, lasikuidusta) valmistetusta narusta.
Näissä hihnoissa yhdistyvät litteiden hihnojen edut - lujuus ja joustavuus sekä kiila - lisääntynyt pito hihnapyörästä.
jakohihnat pystyvät siirtämään energiaa tasaisella välityssuhteella suurilla kehänopeuksilla ja jopa satojen kilowattien teholla. Nämä vyöt on valmistettu neopreenistä, joka on vahvistettu metallikaapelilla, muovia (polyuretaania) käytetään paljon harvemmin.
Hihnapyörät hihnakäytöt valmistetaan teräksestä, alumiiniseoksesta tai tekstoliitista nopeudella u-->?30 m/s. Yleisin materiaali hihnapyörien valmistukseen nopeudella u--Ј? 30 m / s on harmaa valurauta SCh 15 ja SCh 21, nopeudella u--Ј? 25 m / s - SCh 12
Kuva 20
Kiilahihnakäytön hihnapyörän uran muoto (kuva 20) on tehty siten, että hihnan ja sen pohjan väliin jää taattu rako, kun taas hihnan sivureunat ovat työstöjä. Samanaikaisesti hihna ei saa ulottua hihnapyörän ulkohalkaisijan yli, muuten ura tuhoaa nopeasti hihnan terävillä reunoillaan.
Hihnavoimansiirto on mekaanisen energian siirtoa joustavan elementin (hihnan) avulla kitka- tai kytkentävoimien (jakohihnat) vaikutuksesta. Koostuu käyttö- ja vetopyöristä ja hihnasta (yhdestä tai useammasta). Hihnavaihteistolla tarkoitetaan kitkavaihteita, joissa on joustava liitos.
Hihnakäytön luokitus
Hihnan poikkileikkauksen muodosta riippuen hihnakäytöt jaetaan:
litteä vyö (a);
Kiilahihna (jossa puolisuunnikkaan muotoinen profiili) (b);
pyöreä vyö (pyöreällä profiililla) (c);
poly-V-hihna (g);
hammaspyörät hammashihnalla.
Nykyaikaisessa tekniikassa suurin sovellus on kiilaura ja poly-V-hihnat. Pyöreällä hihnalla varustetut vaihteet ovat rajoitetusti käytössä (ompelukoneet, pöytäkoneet, kodinkoneet).
Voimansiirron tarkoituksesta ja akselien suhteellisesta asennosta riippuen:
auki akselien yhdensuuntaisilla akseleilla ja hihnapyörän pyörimisellä yhteen suuntaan;
risti akselien yhdensuuntaisilla akseleilla ja hihnapyörien pyöriminen vastakkaisiin suuntiin;
puoliristi risteysakselilla;
kulmikas risteävillä ja risteävillä akseliakselilla.
Hihnakäyttöjen edut ja haitat
Hihnakäyttöjen edut:
Suunnittelun yksinkertaisuus ja alhaiset kustannukset.
Kyky siirtää voimaa pitkiä matkoja (jopa 15 metriä).
Sujuva ja hiljainen toiminta.
Tärinän ja iskujen vaimennus vyön elastisen venytyksen ansiosta.
Hihnakäyttöjen huonot puolet:
Suuri mitat, varsinkin kun siirretään merkittävää tehoa.
Matala hihnan kestävyys nopeilla vaihteilla.
Suuret kuormitukset akseleille ja laakereille hihnan kireydestä.
oikullinen välityssuhde vyön väistämättömästä elastisesta luistamisesta johtuen.
Käyttökelvottomuus vaarallisilla alueilla hihnan sähköistymisen vuoksi.
Hihnakäyttöjen haitat (verrattuna ketjukäyttö):
suuret mitat;
alhainen kantavuus;
lipsahdus (ei koske hammashihnat);
alhainen kestävyys.
Hihnakäyttöjen edut (verrattuna ketjukäyttöön):
työn sujuvuus;
äänettömyys;
ylikuormituskorvaus;
ei tarvitse voitelua;
halpa;
helppo asennus;
kyky työskennellä suurilla kehänopeuksilla;
kun se on epäkunnossa, ei vaurioita.
Hihnakäyttöjen käyttö
Hihnakäyttöä käytetään useimmiten siirtämään liikettä sähkömoottorista, kun rakenteellisista syistä keskietäisyyden a on oltava riittävän suuri ja välityssuhde u ei ole tiukasti vakio (työstökoneiden, kuljettimien, tien käytössä ja rakennuskoneet jne.)
Hihnakäytön välittämä teho on yleensä jopa 50 kW ja tuumaa harvinaisia tapauksia saavuttaa 1500 kW. Hihnan nopeus vaihtelee välillä 5-50 m/s, ja nopeissa vaihteistoissa se voi olla jopa 100 m/s.
Tehon raja alaraja nopeus johtuu voimansiirron suurista mitoista.
Hihnapyörät
Hihnapyörät on valmistettu teräksestä tai valuraudasta. Suurinopeuksisissa vaihteissa käytetään alumiiniseoksista tai tekstoliitista valmistettuja hihnapyöriä. Hihnapyörän vanteen työpinnan muoto riippuu hihnan tyypistä. Litteillä hihnoilla hihnapyörillä on sileä kulkupinta. Hihnan keskittämiseksi käytettävän hihnapyörän pinta tehdään kuperaksi ja etupyörän pinta on sylinterimäinen. varten kiilahihnat hihnapyörän rakenne ja vanteen mitat riippuvat hihnan urien lukumäärästä ja koosta.
hihnavetohihnat
Litteän käyttöhihnan materiaalilla tulee olla riittävä lujuus, kulutuskestävyys, joustavuus ja kestävyys, hyvä tarttuvuus hihnapyöriin ja edullinen.
Litteähihnavaihteistoissa käytetään seuraavan tyyppisiä hihnoja:
Nahkaiset vyöt- omaavat hyvän vetokyvyn, sietävät hyvin vaihtelua ja kuormitusta, mutta ne ovat kalliita ja niukkoja.
Kumipäällysteiset olkaimet- koostuu useista kerroksista puuvillakangasta, jotka on yhdistetty vulkanoidulla kumilla. Kumi varmistaa hihnan toiminnan kokonaisuutena, suojaa kangasta vaurioilta ja lisääntyneeltä kitkakertoimelta, mutta tuhoaa öljyn, bensiinin ja alkalit.
Puuvillaiset vyöt- on valmistettu yhtenä kankaana, jossa on useita pohjakerroksia, kyllästetty erityisellä koostumuksella (bitumi, oksakerib). Nämä hihnat ovat kevyitä ja joustavia ja niitä voidaan käyttää halkaisijaltaan pienillä hihnapyörillä suuret nopeudet, mutta niillä on vähemmän kestävyyttä ja pitoa.
Villaiset vyöt- kangas, jossa on monikerroksinen villapohja ja puuvillakude, joka on kyllästetty erityisellä yhdisteellä (minier kuivausöljyllä). Niillä on huomattava joustavuus, ne ovat vähemmän herkkiä lämpötilan kosteudelle ja hapoille, mutta niillä on alhainen vetokyky.
Filmihihnat– uusi tyyppi polyamidihartsipohjaisista muovista valmistetut vyöt, vahvistettu nylon- tai lavsan-langalla. Niillä on korkea staattinen lujuus ja väsymiskestävyys. Käytetään lähetykseen korkeajännite ja nopeus.
Kiilahihnavaihteistossa käytetään kahden mallin kumitettuja hihnoja: kantoelementillä, joka on tehty useista kangaskerroksista tai spiraaliin kierretystä nauhakerroksesta, vulkanoitu kumiksi, kangaskääreellä tai ilman.
Tyypillisesti kiilahihnakäyttö on avoin käyttö, jossa on yksi tai useampi hihna. Hihnan työpinnat ovat sen sivut.
Litteisiin hihnoihin verrattuna kiilahihnavaihteistoilla on suurempi pito, pienempi keskietäisyys, pieni hihnapyörän käärintäkulma ja suuret välityssuhteet. (ja< 10). Однако стандартные клиновые ремни не допускают скорость более 30 м/с из-за возможности vääntövärähtelyt hihnan leveyden väistämätön ero sen pituudella ja sen seurauksena välityssuhteen vaihtelu hihnan yhden ajon aikana. Kiilahihnoilla on suuret kitkahäviöt ja taivutusjännitykset, ja hihnapyörän rakenne on monimutkaisempi.
Kiilahihnakäyttöjä käytetään laajalti yksittäisissä käytöissä aina 400 kW:iin asti. Kiilahihnavaihteiston hyötysuhde η = 0,87 ... 0,97.
Kiilahihnakäytöissä ei ole useimpia kiilahihnakäytön haittoja, mutta ne säilyttävät jälkimmäisten edut. Kiilahihnojen joustavuus on verrattavissa kumikankaisiin litteisiin hihnoihin, joten ne kulkevat tasaisemmin, pienen voimansiirtopyörän minimihalkaisija voidaan ottaa pienemmäksi, välityssuhteet voidaan nostaa ja< 15, а скорость ремня - до 50 м/с. Передача обладает большой демпфирующей способностью.
Kiilahihnat ja kiilahihnat. Kiilahihnat on valmistettu puolisuunnikkaan muotoisesta päättömästä kumikankaasta, jonka kiilakulma on φ 0 = 40°. Leveyssuhteesta riippuen b a puolisuunnikkaan suuremmasta pohjasta sen korkeuteen h Kiilahihnat tulevat normaaleissa osissa ( b 0 /h = 1.6, katso); kapea (b 0 /h = 1,2); leveä (b 0 /h = 2,5 ja enemmän; käytetään kiilahihnavariaattoreihin).
Tällä hetkellä normaaliprofiiliset kiilahihnat on standardoitu työstökoneiden, teollisuuslaitosten ja kiinteiden maatalouskoneiden käyttöihin. Tällaisten hihnojen päämitat ja ohjausmenetelmät säätelevät GOST 1284.1-89. Osahihnat E0 hakea vain koneiden käyttö ja asetukset. Vakiohihnoja valmistetaan kahta tyyppiä: lauhkealle ja trooppiselle ilmastolle, jotka toimivat ilman lämpötiloissa miinus 30 - plus 60 °C, sekä kylmiin ja erittäin kylmiin ilmastoihin, jotka toimivat miinus 60 - plus 40 °C lämpötiloissa. Joustavuuden lisäämiseksi osien A, B ja C hihnoihin voidaan valmistaa hampaat (urat) sisäpinnalla, jotka saadaan leikkaamalla tai muovaamalla (kuva 6.9, c).
kiilahihnat (kuva 6.9, a, 6) koostuu kumista tai kumikankaasta venyttävästä kerroksesta 1, kantajakerros 2 perustuu kemiallisiin kuitumateriaaleihin (johtokangas tai naru), puristuskumikerros 3 ja käärekerros kumista kangasta 4. Poikkileikkaus narukankaasta vyön (a), johto-johto (b) rakenteet on esitetty kuvassa. 6.9 Nopeissa vaihteissa käytetyt johtohihnat ovat joustavampia ja kestävämpiä. Normaaliprofiilihihnojen sallittu nopeus v< 30 м/с.
Normaalien osien kiilahihnojen eritelmiä säätelee GOST 1284.2-89 ja lähetettyä tehoa - GOST 1284.3-89.
Edellä mainittujen käyttökiilahihnojen lisäksi standardoituja ovat: tuulettimen kiilahihnat (autojen, traktoreiden ja puimurien moottoreihin) ja käyttökiilahihnat (maatalouskoneisiin).
Jos hihnaa on käytettävä kahdessa suunnassa taivutettuna, käytetään kuusiokiilahihnoja (kaksoiskiilahihnat).
Erittäin lupaavia ovat kapeat kiilahihnat, jotka lähettävät 1,5-2 kertaa korkeajännite kuin tavallisten osien hihnat. Kapeat hihnat mahdollistavat pienemmän halkaisijan pienelle hihnapyörälle ja toimivat jopa 50 m/s nopeuksilla; vaihteet ovat kompaktimpia. Näistä hihnoista neljä osaa U0 (SPZ), UA (SPA), UB (SPB), UV (SPC) korvaavat seitsemän normaalia osaa.
Kapeilla hihnoilla on lisätty pitoa paremman kuorman jakautumisen ansiosta kantokerroksen leveydelle, joka koostuu erittäin lujasta synteettisestä langasta. Kapeiden hihnojen käyttö vähentää merkittävästi hihnakäyttöjen materiaalinkulutusta. Kapeita hihnoja ei ole vielä standardoitu ja ne valmistetaan standardin TU 38 605 205-95 mukaisesti.
On huomioitava, että kiilahihnavaihteistoissa, joissa on useita hihnoja, eri pituuksien ja epätasaisten elastisten ominaisuuksien vuoksi kuormitus hihnojen välillä jakautuu epätasaisesti. Siksi vaihteistossa ei suositella käytettäväksi enempää kuin 8 ... 12 hihnaa.
Kiilahihnat (katso kuva 6.1, G) ovat loputtomia litteitä hihnoja, joiden alapuolella on rivat ja jotka kulkevat hihnapyörillä, joissa on V-ura. Erittäin luja synteettinen nauha sijaitsee vyön koko leveydellä; tällaisen hihnan leveys on 1,5-2 kertaa pienempi kuin normaalien osien hihnasarjan leveys samalla siirtoteholla.
Kiilahihnoja ei ole vielä standardoitu; normaalin perusteella valmistetaan kolme nauhaosaa K, L ja M merkeillä merkittyjä moniurahihnoja, joiden ripojen lukumäärä on 2-50, hihnan pituus 400-4000 mm ja kiilakulma φ 0 = 40 °.
Verrattuna litteisiin hihnoihin Kiilahihnavaihteistoilla on huomattavasti suurempi vetokyky lisääntyneen pidon ansiosta, pienentyneen kitkakertoimen takia f hihnan ja hihnapyörän väliin.
Kuten teoreettisessa mekaniikassa käsitellystä kiilan liukukitkan teoriasta tiedetään,
f"= f synti( a/2),
missä f- kitkakerroin tasossa (kumilla kankaalla valuraudalla f = 0,3); a- hihnapyörän uran profiilikulma.
Hyväksyttyään a= φ 0 = 40°, saamme
f" = f sin20°=3 f.
Siten, ceteris paribus, kiilahihnat pystyvät siirtämään kolme kertaa enemmän kehävoimaa kuin litteät hihnat.
Voimansiirron laskenta kiilahihnoilla. Laskelma suoritetaan ehdoista, joilla varmistetaan hihnojen vetokyky ja kestävyys; se perustuu samoihin oletuksiin kuin lattahihnakäyttöjen laskenta.
Hihnat lasketaan taulukoilla, jotka sisältävät yhden hihnan siirtämän nimellistehon hihnan osuudesta riippuen, pienen hihnapyörän lasketun halkaisijan, sen nopeuden ja välityssuhteen (kiilahihnan käyttöpyörän laskettu halkaisija vastaa vapaan asentoa hihnan kerros asennettuna hihnapyörän uraan, katso kuva halkaisija dp kuvassa 6.14).
Kiilahihnavaihteiston suunnittelulaskenta alkaa hihnaosuuden valinnasta tietylle lähetetylle teholle ja pienen hihnapyörän nopeudelle käyrien avulla (kuva 6.10). Tehoille 2 kW asti käytetään osaa Z ja jaksoa EO- yli 200 kW tehoilla.
vyö............. Z A B C D E YO UA UB SW
d min, mm........ 63 90 125 200 355 500 63 90 140 224
On muistettava, että yllä olevat pienen hihnapyörän laskettujen halkaisijoiden arvot tarjoavat voimansiirron vähimmäismitat, mutta tämän halkaisijan kasvaessa vetokapasiteetti ja voimansiirron tehokkuus sekä hihnojen kestävyys kasvavat. . Jos vaihteiston mitoille ei ole asetettu tiukkoja vaatimuksia, arvioitu halkaisija d1 pieni hihnapyörä tulee ottaa enemmän kuin minimi sallittu arvo. Halkaisija d2 suuri hihnapyörä määräytyy kaavan mukaan
d2=ud1,
missä ja- välityssuhde; saatu arvo pyöristetään lähimpään standardikokoon.
Kiilahihnapyörien lasketut halkaisijat valitaan vakioalueelta (mm):
63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500 jne.
v= πd 1 n 1 / 60 ,
missä d 1, n 1 - pienen hihnapyörän arvioitu halkaisija ja nopeus.
Jatkolaskennan aikana kaikki geometriset parametrit tarttuminen.
keskustan etäisyys a ehdon ennalta määräämä
0,55(d1 + d2) + h
missä h- vyön osan korkeus. On muistettava, että keskietäisyyden kasvaessa hihnojen kestävyys kasvaa.
Arvioitu hihnan pituus Lp laskettu kohdassa 6.1 annetun kaavan mukaan ja pyöristettynä ylöspäin lähimpään standardipituuteen sarjasta (osa B) (mm): 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000; 2120; 2240 jne. 6300 asti. Määritä sitten lopullinen keskietäisyys kohdan 6.1 kaavalla a riippuen hyväksytystä standardista arvioidusta hihnan pituudesta.
Kiertokulma a pienellä hihnapyörällä lasketaan kaavalla,
kohdassa 6.1.
Yhden hihnan lähettämä teho P p lasketaan
P p \u003d P o C a C L / C p,
missä R o on yhden hihnan välittämä nimellisteho (osan B hihnoilla se on taulukon 6.2 mukaan; muiden osien osalta - GOST-taulukoiden mukaan).
C a - käärimiskulmakerroin:
a° 1 .............. 180 160 140 120 90
S a................ 1,0 0,95 0,89 0,82 0,68
C L - hihnan pituuskerroin, riippuen vyön hyväksytyn pituuden L suhteesta standardissa määriteltyyn alkuperäiseen pituuteen L P:
L/L p ........ 0,3 0,5 0,8 1,0 1,6 2,4
C L ............... 0,79 0,86 0,95 1,0 1,1 1,2
(yksityiskohtainen CL-arvojen taulukko on annettu standardissa); C p - dynaamisuuskerroin ja toimintatapa; alustavasti kuten lattahihnakäytöissä, katso kohta 6.2 (yksityiskohtainen taulukko C p -arvoista on annettu standardissa).
Kiilahihnavaihteiston lisälaskenta rajoittuu hihnojen lukumäärän z määrittämiseen kaavan mukaan
jossa P on käyttöakselin lähetetty teho; C z - kerroin, joka ottaa huomioon sarjan hihnojen määrän, syötetään kohtaan z > 2:
z...................... 2-3 4-6 >6
Cz ................... 0,95 0,90 0,85
Merkittävän epätasaisen kuormituksen jakautumisen välttämiseksi hihnojen välillä ei suositella käytettäväksi enempää kuin 8 normaalipoikkipintaista hihnaa ja 12 kapeaa hihnaa yhdellä vaihteella; pienten osien hihnojen lukumäärä ei saa olla suurempi kuin 6.
R = 2F0 z synti( a 1/2), missä F o- yhden hihnan haaran kireys; a 1- pienen hihnapyörän käärintäkulma.
Yhden hihnan haaran kireyden arvo F 0 lasketaan kaavalla
F 0 \u003d (0,85RS p C z) / zνC +θν 2
missä v- hihnan kehänopeus; θ- kerroin vaikutus huomioiden keskipakovoimat:
Hihnaosa.... Z A B C D E E0
θ, N*s2/m2 0,06 0,1 0,18 0,3 0,6 0,9 1,5
Vaihteet, joissa on kapeita ja kiilahihnoja, lasketaan samalla menetelmällä. Yksittäisen kapean hihnan ja 10 ripaisen poly-V-hihnan välittämän tehotaulukot löytyvät koneenosien suunnittelun kurssikäsikirjoista.
Polykiilahihnoja laskettaessa ripojen lukumäärä z määritetään kaavalla
z = 10P/Pp
missä R- siirretty teho käyttöakselille; R p- 10 kylkeen varustetun hihnan välittämä voima.
Normaalien osien kiilahihnojen kestävyys on laskettu standardilla GOST 1284.2-89. Keskimääräinen resurssi L h cf hihnat käytössä keskimääräiselle käyttötavalle on asetettu 2000 tunniksi.
L hp \u003d L h cf K 1 K 2
missä K 1- käyttötapakerroin: for valotila- 2,5; raskaaseen käyttöön - 0,5; erittäin raskaaseen käyttöön - 0,25; K 2- kerroin huomioon ottaen ilmasto-olosuhteet toiminta, yhtä suuri kuin: alueille, joilla on kylmä ja erittäin kylmä ilmasto - 0,75; muille alueille - 1,0.
Tiettyjen koneiden toimintatila asetetaan GOST:n mukaan. Joten esimerkiksi koneissa, joissa on jatkuva leikkausprosessi (sorvaus, poraus, hionta), käyttötilan oletetaan olevan kevyt; jyrsintä- ja hammaspyörien leikkauskoneiden toimintatilan oletetaan olevan keskitasoa; höyläys-, ura-, hammaspyörien muotoilu- ja puuntyöstökoneet toimivat raskaassa käytössä; erittäin raskasta työtä vaaditaan hisseillä, kaivinkoneilla, vasaroilla, murskaimilla, sahoilla jne.
