Параметры вариаторных ремней фи

 Классификация приводных ремней

 В зависимости от условий эксплуатации (передаваемой мощности, скорости, диамет­ра шкивов, специальных требований) ис­пользуют ремни различных типов: клиновые, плоские, поликлиновые, многоручьевые, синхронные, шестигранные, круглого сече­ния, специальные. К преимуществам ремен­ных приводов относятся возможность пере­давать большую мощность и высокие час­тоты вращения, высокие передаточные от­ношения и возможность их плавной регули­ровки, относительно малые габариты пере­дачи, минимальные затраты на обслужива­ние, высокий КПД, демпфирование ударных нагрузок, широкий температурный интервал работоспособности, устойчивость к истира­нию и воздействию агрессивных сред, низ­кая стоимость и простота замены и др.

 Срав­нительные показатели различных типов при­водов приведены в таблице. Наиболее распространенным типом приводных ремней являются клиновые, рабочими поверх­ностями которых служат боковые грани, передающие крутящий момент путем трения о боковые поверхности канавок шкивов. Благодаря трапецеидальной форме сечения и клинообразной фор­ме канавок шкива, сцепление ремня со шкивом обеспечивает передачу примерно в 2 раза большей мощности, чем плоского ремня, при одном и том же начальном натяжении. Клиновые ремни могут работать при малых межцентровых расстояниях, при больших передаточных отношениях и верти­кальном расположении осей шкивов. Клиноременные передачи отличаются большим постоян­ством передаточного числа, низким уровнем шума, универсальностью, большей безопасностью, чистотой и надежностью работы.

 Классический клиновой приводной ремень имеет конструкцию со строго определенной фор­мой сечения, состоящую из армирующего высокопрочного малодеформируемого гибкого си= 

 Сравнительные характеристики передач с жесткими элементами и с гибкой связью

 Сравнительные технико-экономические характеристики (%) приводных ремней различных типов (ремни длиной 1600 мм, за 100% приняты характеристики кордтканевого обернутого ремня сечения А)

лового (тягового) слоя из одного или несколь­ких слоев ткани или слоя кордшнура, связую­щего слоя эластичной резины, покрывающей силовой слой, расположенных с двух сторон от него эластомерных слоев сжатия и растяжения и наружного слоя оберточной прорезиненной ткани

 По российским стандартам выпускают кли­новые ремни вентиляторные узкие и нормаль­ного сечения для автомобилей, тракторов и комбайнов (ГОСТ 5813-76), приводные нор­мального сечения (ГОСТ 1284.1-89, ГОСТ 1284.2-89, ГОСТ 1284.3-96 ) и вариаторные широкие (ГОСТ 24848.1-81, ГОСТ 24848.2-81,

 ГОСТ 24848.3-81 - для промышленного обо­рудования и ГОСТ 26379-84 - для сельскохо­зяйственных машин). Также выпускаются рем­ни специальных сечений по ряду отраслевых стандартов и технических условии.

 Длина ремней в зависимости от размеров сечения может составлять от 40 мм до 30 м и более. В каждой конструкции имеется множество вариаций, различающихся размерами сечения, располо­жением и материалом силового и эластомерного слоев, особенностями, обусловленными техноло­гией изготовления, фирменными конструктивными параметрами. Одним из главных требований к ремням является сочетание высокой поперечной жесткости с продольной гибкостью конструкции.

 Клиновые приводные ремни по конструкции разделяют на следующие типы: 

приводные (поз. 1,2,4), используемые в передачах промышленного оборудования, сельс­кохозяйственных машин и в приводах бытовой техники;

вентиляторные (поз. 3,5), используемые в приводах агрегатов автомобилей, тракторов, а также двигателей комбайнов и других самоходных сельскохозяйственных машин;

вариаторные (поз. 6, 7), предназначенные для бесступенчатого регулирования скорости при передаче мощности от двигателя к рабочим органам сельскохозяйственных машин и про­мышленного оборудования;

малопрофильные типа «Polyflexbelt» (поз. 12), имеющие угол клина 60°.

 Основные геометрические характеристики клиновых ремней: ширина большого основания трапеции; высота ремня; расчетная ширина, находящаяся на уровне силового слоя; угол клина; длина ремня.

 При расчетах и выборе параметров передачи в различных стандартных методиках использу­ют расчетную длину Lp (приблизительно на уровне силового слоя), наружную длину /.а по на­ружному (большему) основанию трапеции, внутреннюю длину Ц по внутреннему (меньшему) основанию трапеции и эффективную длину Ц по наружному диаметру измерительного шкива.

 В зависимости от отношения большего основания трапеции к высоте (b0:h) различают рем­

ни нормального (Ь0:/7 = 1,65), узкого (b0:h = 1,25) сечений и широкие ремни (b0:h = 2,0+3,4).

 Вентиляторные и приводные ремни в России выпускают как узкого, так и нормального сече­ния, а широкие используют главным образом в вариаторах. При одинаковых диаметрах шкивов и скоростях ремни узкого сечения способны передавать на 25—30% большую мощность вслед­ствие более развитой поверхности боковых граней, контактирующих со шкивом. Они имеют меньшую материалоемкость и меньше нагреваются при работе.

 В зависимости от технологии изготовления различают клиновые ремни обернутой классичес­кой конструкции с оберткой сечения по всему контуру прорезиненной тканью и ремни нарезной конструкции без обертки боковых граней в двух вариантах исполнения - гладкие и с формованным зубом. Обернутые клиновые ремни (поз. 1,2,3,6 табл.) имеют наружный слой из прорезинен­ной ткани, предназначенный для защиты боковых поверхностей от изнашивания, а также для при­дания всей конструкции большей монолитности. Ремни нарезной конструкции (поз. 4,5,12 табл. ) имеют высокую поперечную жесткость и монолитность за счет применения анизотропных материалов в слоях сжатия и растяжения. Требуемая продольная гибкость ремня обеспечивается, как правило, поперечными формованными (реже-нарезными) зубьями на внутренней поверхности. Ремни без обертки по сравнению с классическими имеют лучшее сцепление со шкивами и при прочих равных условиях способны передавать большую мощность, имеют повышенную долговеч­ность. Однако они более материалоемкие за счет увеличенных отходов в производстве. Клиновые ремни могут работать в групповом приводе, но при комплектации привода ремни для него нужно подбирать по группам в определенном интервале длин.

 Все ремни предназначены для работы в районах с умеренным и тропическим климатом, а морозостойкие вентиляторные и приводные ремни - также в районах с хо­лодным климатом. Предусмотрены варианты антистатического исполнения ремней для работы во взрывоопасных условиях. Интервал длин ремней соответствует ряду R20, R40 и R80 пред­почтительных чисел по ГОСТ 8032-84. Общее количество типоразмеров клиновых ремней, вы­пускаемых заводами РТИ, превышает 1200 наименований.

 Ассортимент приводных клиновых ремней, выпускаемых заводами СНГ

 Плоские приводные ремни  до настоящего времени широко используются в текстильной, деревообрабатывающей промышленности, в сельхозтехнике, в высокоскоростных приводах насосов, сепараторов, центрифуг, в других механизмах. Значительная часть резинотка­невых плоских ремней выпускается по технологии конвейерных лент в виде конечной ленты, которая затем режется и стыкуется клеевым или механическим способом. Они собираются из прорезиненной ткани на основе синтетических (полиамидных, полиэфирных) или комбинирован­ных (хлопковых + полиэфирных) волокон и число параллельных слоев прорезиненной ткани в ремне может достигать шести. Бесконечные резинотканевые ремни, собираемые по технологии клиновых ремней, используются в пресс-подборщиках и в других видах сельскохозяйственных машин. Самые длинные кордтканевые плоские ремни (длиной до 32 м) применяют в текстильной промышленности. Выпускаемые ремни кордшнуровой конструкции используют в основном в вы­сокоскоростных приводах промышленного оборудования.

 За рубежом широкое распространение получили так называемые пластиковые ремни (про­изводимые по кашировальной технологии), силовой слой которых состоит из одного или двух слоев полиэфирной ткани, или из высокоориентированной высокопрочной полиамидной плен­ки. В качестве покрытия в них используют резину, пластфицированный ПВХ, полиуретан, поли- олефины, кожу. Их можно соединять в бесконечный приводной элемент сваркой или склейкой шва, разделанного «на ус», без образования ступеньки. Пластиковые ремни используют в тек­стильной, бумажной, полиграфической, пищевой и табачной промышленности, в автоматах по производству коробок, для привода веретен прядильных машин, в супермаркетах, на багажных транспортерах. Они способны передавать вращение в системах, в которых оси шкивов располо­жены в разных плоскостях. Применение таких ремней, по сравнению с обычными плоскими, дает экономию электроэнергии на 5-15% и увеличение передаваемой мощности до 25%. Срок их службы по сравнению с клиновым ремнем в 3-5 раз больше.

 Поликлиновые приводные ремни относятся к приводным элементам сравнительно нового поколения. Еще в 1990 г. мировая доля их выпуска в общем объеме произ­водства приводных ремней не превышала 5%. Они нашли наибольшее применение в приводах агрегатов автомобилей. По сути они являются комбинацией плоского и клинового ремня и об- ладют достоинствами той и другой конструкции. Поликлиновые ремни выпускаются на основе кордшнуров, имеют плоское верхнее основание, а нижнее - в виде параллельного продольного ряда профилей треугольного или усеченного треугольного сечения, поверхность контакта кото­рых со шкивом в 3 раза больше, чем у плоских ремней. Поэтому они способны передавать большую мощность, при этом уменьшается вибрация и крутильные колебания ведомой систе­мы. Сравнительно небольшие высота и масса поликлиновых ремней снижают теплообразова­ние при работе, а также центробежные силы. Другие достоинства поликлиновых ремней - это малая материалоемкость, высокая гибкость с возможностью работы на шкивах малых диамет­ров при больших передаточных отношениях и средних мощностях, возможность осуществле­ния привода одним ремнем нескольких агрегатов (например, в автомобиле - генератора, водя­ного насоса, вентилятора, кондиционера, рулевого механизма с гидроусилителем). При прочих равных условиях поликлиновой ремень может работать в 1,5-2,0 раза дольше клинового. По­ликлиновые ремни не требуют подбора в комплекты. К недостаткам поликлиновых передач сле­дует отнести их чувствительность к непараллельности валов и осевому смещению шкивов, по­скольку это нарушает нормальный контакт рабочих поверхностей ремня со шкивами и резко снижает срок службы ремня.

 В нашей стране выпускают поликлиновые ремни двух типов, несколько различающихся шагом и параметрами профиля. Шаг и параметры профиля одного типа ремней совпадают с требова­ниями международных стандартов, а шаг другого типа отличается (ТУ 38 105763-89). Вслед­ствие несовпадения шага ремней эти типы не взаимозаменяемы.

 Многоручьевые приводные ремни  представляют собой ряд клино­вых ремней нормального или узкого сечения, скрепленных в процессе вулканизации по верхне­му основанию общей резинотканевой пластиной. В последние годы за рубежом появились мно-

 Многоручьевые ремни без обертки боковых граней с формованным зубом. Многоручьевые ремни предназначены для замены клиноременного группового привода и используются в передачах сельскохозяйственных машин и промышленного оборудования. Их основные преимущества - отсутствие необходимости в подборе отдельных ремней группового привода по длинам, отсут­ствие проскальзывания и повышение вследствие этого передаваемой мощности и долговечно­сти. К недостаткам этих ремней следует отнести повышенные требования к качеству и износу шкивов и к допускам при изготовлении элементов передачи, чувствительность к непараллель­ное™ валов, что может привести к преждевременному отслоению связующей пластины от рем­ней. Рекомендуемое число ручьев многоручьевого ремня 2-6, минимальные диаметры шкивов 71-355 мм, передаваемая мощность до 170 кВт в зависимости от сечения.

 Синхронные приводные ремни  находят все большее применение в технике. Синхронные ремни (в литературе их иногда не совсем точно называют «плоскозубчаты­ми») являются элементами передач с фиксированным передаточным отношением, которые при­званы заменять зубчатые редукторы и цепные передачи. При использовании синхронных ремней крутящий момент передается в результате зацепления зубьев ремня с зубьями шкивов, что обес­печивает компактность привода, предотвращает проскальзывание и позволяет обходиться без большого натяжения, вследствие чего уменьшается нагрузка на валы и повышается КПД переда­чи. К недостаткам передач с использованием синхронных ремней следует отнести дополнитель­ный расход мощности на деформацию зубьев и более сложную конструкцию шкивов.

 Ремень представляет собой плоскую гибкую бесконечную ленту с расположенными с задан­ным шагом зубьями на внутренней поверхности или с двух сторон от несущего слоя. Как прави­ло, ремень состоит из несущего слоя, эластичного связующего слоя и эластомерного материа­ла на наружной и внутренней поверхностях. Зубья для повышения износостойкости обычно покрывают полиамидной эластичной прорезиненной тканью. Несущий слой ремня не должен растягиваться в процессе эксплуатации, поэтому для него используют материалы с высоким модулем упругости: стеклокорд, металлокорд или арамид.

 Синхронные ремни в последние годы получили распространение в приводах автоматизиро­ванного промышленного оборудования, бытовой техники, в приборах, а также в приводах меха­низма газораспределения автомобилей. В отличие от плоских, клиновых и поликлиновых пере­дач, в синхронных ременных передачах движение передается не за счет сил трения, а в резуль­тате зацепления зубьев ремня и шкивов. Поэтому большое внимание при проектировании и создании таких передач уделяется геометрии зуба ремня и шкива, которая определяет надеж­ность и долговечность передачи. Наиболее распространены ремни с трапециевидным профи­лем зуба, но в последние годы все шире применяются синхронные ремни повышенной мощно­сти с зубьями полукруглой, параболической формы и параболическим зубом с плоским или вогнутым основанием. Они предназначены для передачи высокого крутящего момента при низ­ких скоростях, т.е в системах с высокомоментным двигателем. Этим достигается лучшее рас­пределение напряжений в зубьях, снижение их концентрации в основании зубьев, что повышает нагрузочную способность, снижает теплообразование и повышает ресурс ремня. Фирма Goodyear (США) предлагает синхронные ремни «Eagle Pd», которые имеют шевронную зубчатую поверх­ность с полукруглым зубом (табл. 17.3, поз. 24), что придает им способность сопротивляться осевым нагрузкам, значительно снижает уровень шума при работе и позволяет передавать боль­шие мощности при высоких скоростях.

 Широкое распространение получили бесконечные и конечной длины полиуретановые арми­рованные синхронные ремни, изготавливаемые методом литья или методом экструзионного формования и имеющие меньшую стоимость. Эти ремни тканевого покрытия на зубьях не име­ют. Они используются главным образом для малонагруженных передач.

 Заводами РТИ в СНГ синхронные ремни выпускаются по двум размерным системам. В од­ной из них расчетным параметром, определяющим длину ремня, является модуль, в другой - шаг, как это принято в международной практике. Ремни, выпускаемые по разным системам, не взаимозаменяемы.

 Ремни с трапецеидальным профилем зубьев изготавливаются в соответствии с отраслевы­ми стандартами. Кроме того, по некоторым техническим условиям выпускаются ремни мелко­модульные зубчатые, ремни для автомобильной промышленности, ремни для приводов метал­лорежущих станков и др. Ассортимент приводных ремней, выпускаемых заводами СНГ приве­ден в табл.

 Ведущие зарубежные фирмы выпускают синхронные ремни с трапецеидальным профилем зуба в соответствии с международным стандартом ISO 05296 по дюймовой системе единиц, в которых указаны: размеры профиля зуба, стандартные расчетные длины, количество зубьев ремней, ширины и допускаемые отклонения, метод и параметры измерения длин ремней. Кро­ме того, в стандарт введены двухсторонние ремни с двойным рядом зубьев: с симметричным (типа А) и со смещенным (тип В) расположением зубьев.

 Ремни с трапецеидальным профилем зубьев из полиуретана и термопластичных эластоме­ров типа Т классифицируют по шагу в метрической системе единиц. Их выпускают с шагом 2,0; 2,5; 5,0; 10,0 и 20 мм как односторонние, так и двусторонние с ассиметричным расположением зубьев; аналогичные по размеру шага выпускаются ремни с усиленным зубом (тип АТ).

 За рубежом выпускается большой ассортимент ремней с полукруглым профилем зуба типа HTD с классификацией по шагу в метрической системе единиц: 3, 5, 8, 14 и 20 мм. Ремни с параболическим профилем зуба выпускаются с классификацией по шагу по дюймовой системе размеров типа RPP и по метрической системе размеров типа RX. Ремни типа STS имеют профиль зуба с контуром, очерченным двумя дугами, центры радиусов которых находятся на нейт­ральной линии на расстоянии, равном величине самих радиусов. Зуб имеет плоскую вершину, ширина которой значительно меньше ширины основания. Благодаря такой форме, зуб при вхо­де в зацепление контактирует со шкивом по поверхности и при большом погружении во впади­ну. Такие ремни выпускаются с шагом 4,5,8,14 и 20 мм. Основные виды синхронных ремней, выпускаемых зарубежными фирмами, приведены в табл. 

 Шестигранные ремни являются сдвоенными, соединенными в процессе изготовления по большому основанию трапеции ремнями нормального сечения с расположен­ным посередине кордтканевым или кордшнуровым силовым слоем. Они имеют в сечении шес­тигранник, что позволяет осуществлять вращение валов многошкивной передачи в разных на­правлениях при использовании одного и того же ремня. Размеры сечений сдвоенных клиновых ремней установлены с учетом обеспечения взаимозаменяемости их с обычными клиновыми ремнями, для того чтобы можно было использовать стандартные шкивы. Заводы РТИ выпуска­ют шестигранные ремни, используемые главным образом в сельскохозяйственных машинах трех типоразмеров сечений (АА/НАА, ВВ/НВВ, СС/НСС), длиной от 2240 до 6000 мм, за рубежом шести типоразмеров, длиной от 2000 до 7000 мм. Недостатком таких ремней является пони­женная долговечность из-за увеличенной толщины.

 Круглые приводные ремни  используются в мало нагруженных пере­дачах, поэтому их изготавливают, как правило, без силового слоя диаметром от 2 до 18 мм методом экструзии из полиуретана. Такие ремни делают конечной длины с последующим разрезанием под углом на мерные куски и соединением тепловой или высокочастотной свар­кой в замкнутый контур. За рубежом производят ремни круглых сечений, армированные по оси кордшнуром из высокомодульного волокна. Круглые ремни, как и плоские, способны передавать вращение в системах, в которых оси шкивов расположены в разных плоско­стях. В нашей стране ремни круглого сечения делают по традиционной технологии на осно­ве эластомеров с армирующим слоем из кордткани или кордшнура, расположенным вдоль продольной оси. Они имеют диаметр 16 мм и длину 4200 мм и применяются для сортиро­вально-очистительных линий.

 Специальные приводные ремни производятся для выполнения, помимо передачи крутя­щего момента, определенных технологических операций по требованиям заказчиков машин. В основном это транспортирующие ремни с силовым слоем, имеющие на наружной поверхности выступы определенной формы (поперечные ребра, треугольные выс­тупы или рифленую поверхность и т.п.), а также полиуретановые транспортирующие ремни без силового слоя). К специальным ремням следует отнести также кордт- каневые ремни конечной длины и ремни типа link belts, элементы которых вырубаются из высокопрочной ткани с двусторонним покрытием из ПВХ, набирают­ся послойно со ступенькой до получения стандартного клинового сечения и монтируются в ремни конечной длины. Эти ремни собираются в замкнутый контур без разборки привода в труднодоступных местах в аварийной ситуации и служат для быстрой замены ремня при об­рыве с помощью жестких элементов. Их главные достоинства - универсальность применения по длине и быстрота замены. Стыкуемые ремни, как правило, отличаются существенно мень­шей долговечностью.