Ювелирное обозрение

Энергия в механизмах и машинах может транслироваться при помощи механических, пневматических, гидравлических и некоторых других устройств.

В технике механические передачи – это такие механизмы, посредством которых осуществляется кинематическая передача энергии от машины, называемой двигателем, к машине, называемой орудием, таким образом, что в ходе этого процесса происходит преобразование моментов, скоростей, а в целом ряде случаев видов движения (к примеру, вращательного в возвратно-поступательное) и даже его законов.

В механике с помощью передачи производится соединение вала, который имеет источник энергии (двигателя) с валами, которыми оснащены ее потребители. В качестве последних чаще всего выступают рабочие органы различных машин (например, ведущие колеса автомобильного или железнодорожного транспорта).

Wp – расчетная ширина ремня, мм
(ширина поперечного сечения ремня,
находящегося под натяжением, на уровне нейтральной линии);

W – ширина большего основания ремня, (мм);

α – угол клина ремня, равный (40±1)°

Размеры и предельные отклонения клиновых ремней Обозначение сечения клинового ремня W_p отклонение W (справ.) T (номин.) Предельное отклонение номинальное предельное Z ( O ) 8.5 +0.4; -0,3 10 6.0 ±0.3 A 11.0 +0.6; -0.4 13 8.0 ±0.4 В ( Б ) 14.0 +0.7; -0.5 17 11 (10.5) ±0.5 С ( В ) 19.0 +0.8; -0.5 22 14(13.5) ±0.5 D ( Г ) 27.0 +0.9; -0.6 32 19.0 (20) ±0.6 E ( Д ) 32.0 +1.0; -0.7 38 23.5(25) ±0.7

Ремень клиновой А – 1800, где:

А – сечение ремня;

1800 – номинальная расчетная длина ремня (мм).

Размеры сечений и длины клиновых ремней Z ( O ) A В ( Б ) С ( В ) D ( Г ) E ( Д ) 500 500 630 1180 1900 4000 530 530 710 1400 2000 4500 560 560 750 1500 2120 4750 600 600 800 1600 2240 5000 630 630 850 1700 2360 5300 670 670 900 1800 2500 5600 710 710 950 1900 2650 6000 750 750 1000 2000 2800 6300 800 800 1060 2120 3000 6700 850 850 1080 2240 3150 7100 900 900 1120 2360 3350 7500 950 950 1150 2500 3475 8000 1000 1000 1180 2650 3550 8500 1060 1060 1200 2800 3750 9000 1120 1120 1250 3000 4000 9500 1150 1180 1320 3150 4250 10 000 1180 1213 1400 3350 4500 10 600 1213 1250 1450 3550 4750 11 200 1250 1280 1500 3585 5000 11 800 1320 1320 1600 3750 5300 12 500 1400 1350 1650 4000 5600 13 200 1500 1400 1700 4250 6000 14 000 1600 1450 1800 4350 6300 1700 1500 1900 4500 6500 1800 1550 2000 4750 6700 1900 1600 2120 5000 7100 2000 1650 2240 5300 7500 2120 1700 2360 5600 8000 2240 1750 2500 6000 8500 2360 1800 2650 6300 9000 2500 1900 2800 7100 9500 2000 3000 7500 10 000 2120 3150 8000 10 600 2240 3350 8500 11 200 2360 3550 9000 11 800 2500 3750 9500 12 500 2650 4000 2800 4250 3000 4500 3150 4750 3350 5000 3550 5300 3750 5600 4000 6000 4500 6300

История механических передач уходит своими корнями в глубь веков. Они стали известны людям еще тогда, когда техника только зарождалась, и сейчас, пройдя долгий и тернистый путь развития, распространены чрезвычайно широко. Для того чтобы грамотно эксплуатировать механические передачи, необходимо знать те методы, на основе которых они рассчитываются и проектируются.

Как показывает практика, самым распространенным из передач является такой способ трансляции механической энергии, при котором она передается посредством силы трения, возникающей между соприкасающимися поверхностями шкива и ремня. Подобная механическая передача называется ременной.

Она состоит из основных частей, как шкивы (ведущий и ведомый), которые располагаются на некотором удалении друг от друга, а также приводного ремня, который их огибает причем достаточно плотно прилегая к поверхностям обоих.

Ременные передачи имеют целый ряд несомненных достоинств, главными из которых являются следующие:

• Невысокая стоимость и простота конструкции;

• Безударность работы и плавность хода;

• Простота в эксплуатации и обслуживании;

• Возможность трансляции крутящего момента на значительные расстояния.

В то же самое время ременные передачи не лишены и некоторых недостатков. Они не могут использоваться в быстроходных механизмах, поскольку при больших оборотах ведущего шкива происходит проскальзывание приводного ремня. К тому же, ременные передачи довольно сильно нагружают подшипники опор и сами валы. Еще одним из весьма существенным минусом является возможность обрыва ремня или его соскакивания, и чтобы этого не случалось, за такими передачами необходим периодический контроль.

Клиноременная передача относится к категории тех, которые характеризуются гибкой связью между ведущим и ведомым валами. Они чаще всего применяются общем машиностроении и являются для него одними из наиболее типичных методов трансляции механической энергии.

Например, клиноременные передачи используются практически во всех металло- и деревообрабатывающих станках, в приводах водяных насосов, генераторов, вентиляторов, компрессоров, строительной техники и т.п.

Те клиновидные ремни, которые имеют стандартное сечение, способны эксплуатироваться при температурах от -30 °С до +60 °С.

Стандартное сечение клиновидного приводного ремня означает, что его профиль имеет форму трапеции с углом 40°. По сравнению с плоским такой ремень имеет большее тяговое усилие, но существенно более низкий КПД.

Абсолютно любой приводной ремень – это тяговый орган, и поэтому он должен обладать достаточными показателями прочности, износостойкости, долговечности. Кроме того, важно, чтобы он был недорог и имел хорошее сцепление с поверхностью шкива. Что касается клиновидных ремней, то их наиболее рационально применять тогда, когда передаточные отношения довольно велики.

Ремни клиновые используются в ременных передачах, причем среди всех ремней этот тип самый популярный. В отличие от плоских ремней, в сечении они имеют форму трапеции или клина.

Обычно ремни состоят из:

1. Слой растяжения (резиновый слой);
2. Эластичный слой (резина);
3. Несущий слой (кордшнур для ремней кордшнуровой конструкции);
4. Несущий слой (тканевой каркас для ремней кордтканевой кострукции);
5. Слой сжатия (состоит из резины);
6. Обертка.

Почему клиновые ремни способны передавать большие нагрузки чем плоские

Как и в других ременных передачах крутящий момент от ведущего клинового шкива к ремню и от него к ведомому шкиву осуществляется за счет сил трения. Но в клино-ременной передаче рабочими являются боковые поверхности ремня. В этом случае пятно контакта значительно больше, чем в плоском ремне. А значит больше и сила трения и, следовательно, передаваемый крутящий момент. Чтобы увеличить пятно контакта не обязательно увеличивать диаметр шкива. Разумнее, с точки зрение габаритов конструкции, выбрать шкив небольшого диаметра, но с несколькими ремнями. В этом случае говорят многоручьевой шкив.

Преимущества использования клиновых ремней

• Простота конструкции. Ремень и два шкива – это проще, чем зубчатая или цепная передача, детали которых конструктивно сложнее и требуют большей точности изготовления. Простота конструкции означает ее дешевизну.
• Простота ухода. Ременная передача не требует особенного ухода и служит до износа ремня.
• Бесшумность. Ремень выполняется из резины или подобных ей других материалов, которые отлично демпфируют любой шум. В цепной – уровень шума будет всегда выше.
• Способность выдерживать чрезмерные нагрузки без выхода из строя передачи. При усилии на шкив выше расчетного, ремень клиновой или любой другой будет просто проскальзывать. В цепной передаче перегрузка приведет к разрыву цепи или слизыванию шпонки, в зубчатой – к выкрашиванию зубьев.
• Способность передавать усилия на значительные расстояния. Если же использовать цепную передачу – цепь имеет значительно больший вес по сравнению с ременной передачей, что потребует дополнительной мощности привода.

Типы ремней

Z/10, A/13, B/17, C/22, 25x, D/32, E40

SPZ, SPA, SPB, SPC, 3V/9N, 5V/15N, 8V/25N

XPZ, XPA, XPB, XPC, ZX/X10 AX/X13, BX/X17, CX/X22, 3VX, 5VX

AA/HAA, BB/HBB, CC/HCC, 22×22, 25×22, DD/HDD

Сравнение мощности класического и узкоклинового ремя

Унифицированные размеры клиновых шкивов для профилей: SPZ/10, SPA/13, SPB/17, SPC/22.

Маркировка длины клинового ремня

Это длина по внешней (верхней) стороне.

Расчетная (рабочая) длина ремня (это длина по нейтральной линии, то есть по линии натяжения ремня – по корду).

Длина по внутренней (нижней) стороне.

Как маркируются клиновые ремни

Существует несколько видов маркировки клиновых ремней:

• По ГОСТ 1284-89;
• По европейскому стандарту DIN 2215;
• По международному стандарту ISO;
• По американскому стандарту RMA.

Обозначение клиновых ремней по ГОСТ 1284-89

Такой маркировки придерживаются производители стран СНГ. А также китайские, которые поставляют свой товар на этот рынок. Согласно ей в обозначение клинового ремня указывается профиль и расчетная длина – Lp (Lw или Ld в западных каталогах). Расчетной длиной называется длина ремня, измеренная по корду.

Пример обозначения: Ремень Д(Г) 2500 ГОСТ 1284.1, где:

• Д(Г) – обозначение профиля;
• 2500 – расчетная длина ремня в мм.

Обозначение клиновых ремней по DIN 2215

В европейской маркировке профили обозначаются не буквами, а числами, в обозначении ремня указывается длина по внутренней грани – Li, так как длину внутренней грани можно непосредственно измерить.

Пример обозначения: Ремень 25×2000, где:

• 25 – номер профиля;
• 2000 – внутренняя длина ремня.

Обозначение клиновых ремней по ISO 9001:2008

Маркировка по ISO практически идентична ГОСТ, только профили обозначаются латинскими буквами. Расчетная длина также указывается по профилю (корду) – Lp (Lw или Ld в западных каталогах).

Пример обозначения: Ремень SPZ 2000 Lw, где:

• SPZ – обозначение профиля;
• 2000 – расчетная длина ремня;
• Lw – маркировка длины.

Обозначение клиновых ремней по RMA

В США для обозначения профиля применяется буквы. Но геометрические размеры профиля указываются в дюймах.

Длину ремня измеряют, как и в Европе – по внутренней грани.

Пример обозначения: Ремень B 43, где:

• B – профиль ремня;
• 43 – внутренняя длина ремня в дюймах.

Маркировка профиля Ширина, мм Высота, мм ГОСТ ISO DIN RMA Wa Wp Wi T Классические ремни Z 10 – 10 8,5 6,1 6 А A 13 A 13 (½”) 11 7,8 8 (5/16”) Б B 17 B 17 (21/32”) 14 9,4 11 (13/32”) В C 22 C 22 (7/8") 19 12,9 14 (17/32”) Г D 32 D 32 (1 ¼”) 27 19,2 20 (3/4”) Д E 40 E 40 (1 ½”) 32 22,4 25 (29/32”) Узкие У0 SPZ – – 10 8,5 4 8 УА SPA – – 13 11 5,6 10 УБ SPB – – 17 14 7,1 13 УВ SPC – – 22 19 9,3 15

Как правильно измерить длину клинового ремня

Длину ремня отечественного и китайского производства необходимо измерять по корду (его отчетливо видно на боковых гранях). Другой способ – измерить внутреннюю или внешнюю длину, а потом найти рабочую длину по каталогам производителя.

Длину европейского или американского клинового ремня необходимо измерять по внутренней грани.

Измерение геометрических размеров профиля затруднений не вызывает. Все измерения необходимо проводить при свободном (не натянутом) состоянии ремня.

Как подобрать клиновой ремень

Крайне рекомендуется подбирать ремень в точном соответствии с документацией на оборудование, в котором он используется. Ремни разных производителей, совпадающие по геометрическим размерам, могут отличаться по прочностным характеристикам.

Если же нет возможности поставить точно такой же ремень, необходимо в соответствии с каталогами производителей подобрать ближайший к нему по размерам аналог. В случае американского ремня не забудьте пересчитать его длину и размеры профиля с дюймов в миллиметры (для этого необходимо умножить на 25,4).

Виды износа клиновых ремней

Перечислим факторы, из-за которых ременная передача может выйти из строя, а также причины их возникновения:

1. Чрезмерное растяжение, вызванное:

• Несоответствием площади сечения ремня возникающим нагрузкам;
• Плохим качеством ремня;
• Длина ремня не соответствует необходимой расчетной.

1. Усиленный износ, вызванный:

• Несоответствием площади боковых граней возникающим нагрузкам;
• Несоответствие профиля ремня и профиля шкива;
• Несоосностью шкивов;
• Заклиниванием шкивов.

При правильном подборе и эксплуатации ременной передачи, она будет служить годами.

Соосность и натяжение клиновых ремней

При монтаже ременной передачи очень важны такие параметры, как соосность и натяжение клиновых ремней. Отклонение от проектных величин не должны превышать допусков согласно рекомендаций производителя. В противном случае будет наблюдаться повышенный износ ремня, срок службы гораздо меньше, указанного в его паспорте. В случае замены ремня и в процессе его эксплуатации, рекомендуется измерять величину натяжения и соосность шкивов с помощью измерительных инструментов.

Производители клиновых ремней

Существует множество производителей ремней, которых условно можно разделить на три категории:

• Премиум: Optibelt, GATES, Contitech, BANDO, SKF;
• Стандарт: Rubena, STOMIL, Fenner TOP DRIVE;
• Эконом: Китай и отечественные производители.

Как и в других комплектующих, на ответственные узлы, где недопустимы простои и остановки мы рекомендуем ставить оригинальные ремни премиум качества.

Мы предлагаем продукцию в различных ценовых категориях от европейских, японских, американских и китайских производителей. При необходимости наши специалисты подберут необходимую передачу в комплексе в соответствии с предоставленными исходными данными.

При написании предыдущей статьи, возник вопрос о том, как измерить фактическую длину имеющегося у нас приводного ремня. К тому моменту мы уже выполнили все расчёты и получили искомые значения. Сейчас нашей задачей является сравнение расчётных данных с длинами фактическими. На имеющемся ремне нанесена маркировка, но, поискав в Интернете её расшифровку, мы призадумались ещё больше. Нами было найдено несколько разных вариантов характеристик, что и заставило глубже разобраться в данном вопросе. Ниже приведём информацию, которая нанесена на самом ремне. Она состоит из двух частей. Первая часть:

А это вторая часть:

В итоге, какую информацию мы имеем? Перечислим данные в столбик:
● в начале идут какие-то иероглифы – хз что это;
● далее число 1054 – к чему привязать данное число непонятно;
● снова иероглиф – … ;
● далее похоже на название фирмы производителя – First rope;
● A-22 – это, вроде как, модель ремня;
● следующее обозначение похоже на длину ремня – A 569 Ld, только вот какую, пока непонятно, будем разбираться.

Как в последствии выяснилось, буквенные обозначения: «Ld», «Lw» и «Lp» это одно и тоже, и является параметром рабочей длины, другими словами это длина корда. В нашем понимании, данный параметр для рядового пользователя и конструктора кинематических систем в домашних условиях, далёк от адекватного восприятия, то есть, практически бесполезен. На этой информации мы остановиться не могли и продолжили разбираться дальше. Далее выяснили, что помимо рабочей длины, у приводного ремня есть ещё две другие длины. Длина по внутренней грани, обозначается как «Li». Обычно параметр «Li» используют при маркировке американские и европейские производители. И следующая длина, это длина по внешней грани. Её в основном, наносят отечественные производители. Данный параметр имеет буквенное обозначение «La». В принципе, это то, что нам и хотелось бы знать. На рисунке ниже, мы графически, на профиле клинового ремня обозначили все вышеперечисленные длины.

В итоге получается так, что маркировка длины ремня имеется, но она для нас мало что значит. Придётся её измерять самостоятельно.

Сняв с механизма ленточной пилы приводной ремень и покрутив его в руках, мы прикинули несколько методов, которыми можно измерить его длину. Метод первый. Сделать маркером риску на ремне и прокатить его по линейке. Попробовали. Несколько раз ремень, то проскальзывал, то съезжал в сторону, то ещё чего-нибудь с ним происходило. В общем, после каждого измерения были сомнения в том, что данные получились точные. Далее, по рекомендациям некоторых интернет магазинов (соответствующих товаров), мы пробовали использовать ленточный метр (тот который используется портными). Интересно, но они сами таким методом хоть раз пробовали мерить ремни? Со вторым методом дела были в разы хуже. При работе этот метр постоянно съезжал и слетал с ремня. К тому же, метр портного достаточной точностью не особо-то и обладает. А когда мы стараемся учесть и не упустить ни одного миллиметра, этот вариант сводит наши старания на нет.

Немного поразмыслив, нам пришла более интересная идея — нужно просто что-то наклеить на ремень, сделать метки, потом это «что-то» снять, наклеить на ровную плоскость и спокойно измерить. Этим «что-то» стал узкий малярный скотч. В итоге, для адекватного измерения нам понадобился следующий набор: стальная линейка длинной один метр, узкий малярный скотч (ширина 20 мм), ножницы и измеряемый ремень.

Поскольку при вычислениях мы использовали внешние размеры диаметров шкивов, а ремень ложится в шкивы практически заподлицо (где-то на миллиметр – полтора чуть ниже), то нам и требуется узнать длину по внешней грани.

Переходим к процессу подготовки ремня к измерениям. Для полноценного эксперимента мы наклеим малярный скотч на верхнюю и нижнюю грань.

После того как скотч наклеен, разрезаем его. Резать можно абсолютно в любом месте.

Далее скотч аккуратно отклеиваем. Главное его не тянуть, иначе данные будут немного не корректные. Как только скотч отклеен, сразу же переклеиваем его на любую горизонтальную поверхность, где можно будет приступать к непосредственным измерениям.

Теперь самое интересное. Прикладываем линейку к первому измеряемому элементу. Его длина (это – La) составила 588 миллиметров.

Далее прикладываем линейку ко второму измеряемому элементу. Его длина (это – Li) составила 541 миллиметр.

Краткие итоги и вывод. Сам метод измерения длины при помощи малярного скотча получился очень удобным, а главное достаточно точным. Даже если измеряемый ремень будет очень длинный, то рулона хватит точно. А при дальнейшем измерении длины скотча, на нём удобно делать пометки и карандашом, и маркером.

Также у нас есть ещё онлайн калькуляторы, рекомендуем ознакомиться. Ссылки на дополнительный материал: