3_Curele

8/3/2019 3_Curele

1/16

3. TRANSMISII PRIN CURELE

3.1 Aspecte generale

n practica industriala sunt situatii n care exista o anumita distanta ntre arborelemotor si arborele condus, uneori aceasta distanta fiind chiar foarte mare. ntr-o astfel desituatie, transmiterea energiei nu se poate realiza dect prin intermediul unui elementintermediar flexibil, fara capat, denumit curea. Sectiunea curelei poate fi lata, trapezoidala saurotunda. Puterea (implicit miscarea) se transmite ntre curea si roata de curea prin frecare.Exista solutii n care acest element intermediar elastic este dintat sau lant cu role, n anumitecazuri miscarea transmitndu-se prin forma.

Avantajele transmisiilor prin curele sunt evidente: transmiterea la distanta a miscariide rotatie si a puterii, amortizarea socurilor, protectia contra suprasarcinilor prin patinare,posibilitatea de functionare la turatii mari, functionarea lina si fara zgomot.

Dezavantaje: gabarit mare, n comparatie cu rotile dintate, raport de transmiterevariabil (cureaua putnd sa alunece pe roti), ncarcarea arborilor cu forte radiale necesarefunctionarii, necesitatea unor dispozitive de ntindere a curelei, necesitatea de a mentine oanumita ntindere a curelei, datorita variatiei n timp a deformatiei curelei, posibilitatea de

ncarcare electrostatica a curelelor.n figura 3.1 este schitata o astfel de transmisie prin curele late, la care ne vom referi.

Forta de frecare amintita este realizata de fapt prin tensionarea initiala a curelei. n momentulpunerii n miscare a rotii motoare, ramura 2 a curelei se va tensiona mai mult n sensulmiscarii iar n ramura 1 tensiunea reducndu-se, va rezulta o anumita destindere [1-5].

Domeniile de utilizare la transmisia princurele sunt variate:a) puteri pna la 2000 kW prin curele late, cu

viteze ntre 40-60 m/s si la distante A < 12m, cu rapoarte i = 110 si randamente =0,930,94;

b) puteri sub 1200 kW la curele trapezoidale,viteze sub 40 m/s, i = 18, = 0,920,96[1,2].

n Romnia, principala scoala de cercetaripentru transmisiile cu curele este la InstitutulPolitehnic din Timisoara.

3.2 Clasificarea transmisiilor prin curele

Cerintele multiple impuse de conditiile concrete de exploatare au dus la aparitia uneimari varietati de transmisii cu curele.

Criteriile de clasificare sunt si ele variate. De aceea vom face o prezentare sintetica atipurilor de transmisii prin curele folosind Tabelul 3.1 si Figura 3.2.

Prezentarea nu este exhaustiva, dar acopera cea mai mare parte a cazurilor ntlnite n

cazurile curente.

O1

O2R2-R1

D2D1

2

1

A12

1 2

Figura 3.1

1

2

8/3/2019 3_Curele

2/16

Organe de masini. Transmisii mecanice

92

Tabelul 3.1

Figura 3.2

Clasificarea transmisiilor prin curele se face avndu-se n vedere [1,2,4,5]:

- pozitia arborilor;- materialul, forma si modul de confectionare a curelelor;- modul de ntindere.

Criteriul de clasificare Tipul transmisiei

Doua roti (figura 3.1)Numarul rotilor de cureaRoti multiple (figura 3.2.a, d, f)Curele lateCurele trapezoidaleCurele dintate

Forma sectiunii transversale acurelei

Curele rotundePieleMateriale textileMateriale textile cauciucateOtel

Materialul curelei

Materiale plasticeCu ramuri deschise (figura 3.1)Cu ramuri ncrucisate (figura 3.2.b, d)

Axeparalele

n trepte (figura 3.3)Cu ramuri semincrucisate (figura3.2.c)

Dispozitia axelor

Axencrucisate

n unghi cu role (figura 3.2.e)Fara organe de ntindere (figura 3.1 si 3.2.a)Modul de ntindere a cureleiCu organe de ntindere (figura 3.2.f)

a)

b) c)

d) e) f)

8/3/2019 3_Curele

3/16

Transmisii prin curele

93

Dupapozitia arborilor, exista transmisii cu curele cu arbori paraleli (figura 3.1, 3.2.a,d, f) sau ncrucisati (figura 3.2.b, c, e).

Dupa forma sectiunii curelei, exista curele late, trapezoidale sau rotunde, ultimeledoua fiind utilzate mai frecvent n ultima vreme.

Dupa modul de ntindere se deosebesc transmisii prin curele fara role de ntindere sau

cu una sau mai multe role de ntindere.Remarcam ca pot fi solutii complexe: mai multe roti conduse, transmisii n trepte, curoti etajate, roti conice [4].

O schita a unei transmisii cu curele n trepte este prezentata n figura 3.3.Pentru a se realiza ntinderea curelei se mai pot utiliza, pe lnga rolele de ntindere, si

alte solutii: deplasarea motorului, nclinarea suportului acestuia, utilizarea unorcontragreutatii, a unor role alunecatoare si contragreutati sau a arcurilor etc.

Dupa materialul curelei sunt mai multe grupe si tipuri:- curele obisnuite din piele, destinate sa lucreze la o temperatura de pna 55 oC, cu o

viteza periferica de maximum 30 m/s. Dupa forma lor sunt: curele simple si duble (grosimi 3-7 mm); curele pe muchie (grosimi 12-31 mm), rotunde (= 5,6 sau 7 mm); curele rasucite(diametre ntre 8-20 mm);

- curele din pnza cauciucata (tesatura textila cauciucata si vulcanizata la presa) cu saufara nvelis de protectie din cauciuc, pe suprafata exterioara;

- curele din alte materiale (cnepa, in, PVC, tesatura de par de camila, benzi metalice),acestea fiind de dimensiuni mai reduse.

Curelele late compound(aparute relativ recent) constau din una sau mai multe folii sausnururi din material plastic de nalta rezistenta si sunt captusite n interior, prin lipire, cu unstrat de piele sintetica (Figura 3.4).

Figura 3.3 Figura 3.4

Materialul pentru curele trebuie sa ndeplineasca (n exploatare) urmatoarele cerinte debaza:

-

sa fie rezistent la sarcini variabile si la uzare;- sa fie suficient de flexibil, pentru a avea pierderi ct mai mici;- sa fie elastic, pentru a realiza functionarea cu ntindere permanenta;- cureaua sa fie aderenta la periferia rotii, pentru a transmite forte ct mai mari;- coeficientul de frecare dintre roti si curea sa fie ct mai mare, pentru a micsora

apasarea pe arbori si lagare.

3.3 Transmisii prin curele late

Transmisiile prin curele late sunt folosite n domenii variate (diverse masini, utilajchimic, aparate, autovehicule etc.), la puteri ce variaza ntre 0,2 kW si 200kW (uneori pna la

1000 kW) si viteze de pna la 75 m/s.Spre deosebire de celelalte tipuri (curele trapezoidale, rotunde, dintate), curelele lateau mai multe avantaje:

8/3/2019 3_Curele

4/16


94

- transmiterea miscarii la distante mijlocii (8-10 m) si mari (50 m);- transmiterea miscarii la distante nestandardizate;- constructie simpla, montare si ntretinere usoara;- pret redus.Transmisiile prin curele late au si cteva dezavantaje fata de celelalte:

- dimensiuni mari de gabarit (diametre si latimi mari ale rotilor de curea);- forte mari pe arbori si n lagare, datorita ntinderii curelei;- slabirea ntinderii n timp, datorita relaxarii;- raportul de transmitere nu este riguros constant, datorita alunecarii.Capetele curelelor late trebuie mbinate, ceea ce constituie o problema importanta.

mbinarea capetelor se face prin lipire, cusatura sau cu ajutorul unor dispozitive mecanice.Astfel, pentru curele late care lucreaza la viteze mari (v > 20 m/s) se recomanda lipirea saucoaserea capetelor.

Se utilizeaza si mbinari cu dispozitive metalice; acestea nu pot fi nsa utilizate lainstalatii care necesita o functionare linistita sau la viteze prea mari, pentru ca produc socuri latrecerea peste rotile de curea.

3.3.1 Calculul curelelor late

n primul rnd, este necesara alegerea curelei. Aceasta se face lund n cosideratieconditiile de mai sus. n diferite lucrari sunt prezentate tabele comparative, n care se prezintatipuri, materialele respective, caracteristicile de rezistenta, dimensiuni uzuale, coeficientii defrecare, domenii de utilizare [1,6].

3.3.1.1 Geometrie, forte si eforturi unitare n curele late

3.3.1.1.1 Aspecte rezultate din geometria transmisiei cu curele

Ne vom raporta la figura 3.1 si vom admite ipoteza curelei perfect ntinse, neelastice sicu grosime foarte mica. n aceasta situatie se poate admite ca viteza fiecarui punct al cureleieste aceeasi.

Daca sunt notate cu D1 si D2 (mm) diametrele rotii motoare si respectiv conduse si cun1, n2 turatiile respective, viteza v a acestei curele va fi:

100060

nDp

100060

nDpv 2211

=

= (3.1)

si

1

2

2

112

D

D

n

ni == (3.2)

i12 fiind desigur raportul de transmitere.De regula, distanta axiala A, lungimea L a curelei, unghiurile de nfasurare a curelei pe

cele doua roti (1 si 2) sunt tabelate [1,2].

3.3.1.1.2 Forte si eforturi

Pentru determinarea fortelor si calculul eforturilor vom folosi figurile 3.5.a, b, c.Datorita ntinderii initiale n cele doua ramuri apare o forta F0, forta depredimensionare fiind aproximativ 2 F0 pentru rapoarte i12 apropiate de unitate. Ea da

8/3/2019 3_Curele

5/16


95

apasarea normala N ntre curea si roata si va asigura, prin frecare, transmiterea unei forteperiferice Fu:

]N[v

P10

D

M2F 13

1

1tu =

= (3.3)

unde: Mt1 momentul de torsiune transmis [Nm], iar P1 puterea transmisa [kW].n figura 3.5.a sunt notate cele doua viteze unghiulare 1 si 2, fortele F1, F2 (att n

ramura pasiva, ct si n cea activa), apoi forta elementara dN, forta elementara de frecaredN, elementul de curea cu deschiderea unghiulara d. Asupra elementului de curea cuunghiul la centru d vor actiona fortele dN si dN. Astfel, pe un arc de cerc, suma acestorforte elementare va fi egala cu forta periferica utila:

= dNFu (3.4)

Datorita frecarii se produc modificari ale fortelor; astfel, n ramura activa, F0 setransforma n F2 iar n ramura pasiva F0 devine F1.

Conditia de echilibru a momentelor fata de axa rotii motoare este:

( ) 12u1

21

1u FFFsau2

DF

2

DFF ==+ (3.5)

Amintim ca materialul curelei respecta legea lui Hooke, deci se poate scrie [1,2]:

2

FFFsi2

FFF;2

FFF

210

u01

u02

+==+= (3.6)

a)b)

c)

Figura 3.5

FdQ

d

dQ

F+dF

F1

F2

dQd

F

F+dF

ddFc

h

Fc

Fc

d

dFc

Fc

Fc

2

d

dNdN F1 (F0)

F2 (F0)

F1

F2

Ramura pasiva

Ramura activa

1

2

1

8/3/2019 3_Curele

6/16


96

Trebuie precizat ca trecerea de la forta F1 la F2 se face treptat, prin nsumarea la fortaF1 a fortelor de frecare elementare dN (figura 3.4.b), iar rezultanta fortelor F si (F + dF) va fidQ, care, avnd o directie radiala, apasa cureaua pe roata:

( )2

adsindFF

2

adsinFdQ

++=(3.7)

iar, daca2

adsindF se poate neglija iar

2

ad

2

adsin , atunci:

adFdQ = (3.8)

Daca ne referim la figura 3.4.c, iar elementul de curea are sectiunea bxh si lungimeaRd, asupra acestuia va aparea o forta centrifuga elementara dFc care va cauta sa ndepartezecureaua de pe roata. Aceasta forta elemantara va fi:

advhbg

?dF 2c = (3.9)

unde - greutatea specifica a materialului iar viteza curelelor v = R.Componentele Fc rezultate vor provoca o solicitare suplimentara de ntindere. n mod

similar relatiei (3.8) se poate scrie:

adFdF cc = (3.10)

Va rezulta valoarea fortei centrifuge Fc si ale efortului unitar dat de aceasta:

2

v?

hb

Fssivhb

g

?F

2c

c2

c

=

== (3.11)

Conditia ca sa nu apara alunecare ntre curea si roata este:

dFdN sau (3.12)

( ) dFFdF

;dFdFF cc (3.13)

Ecuatia diferentiala (3.13) se poate integra pentru variind ntre 0 si 1 (2), forta Fvariind ntre F1 si F2 si va rezulta:

c1

c2 eFF

FF =

(3.14)

Din (3.4) si (3.12) rezulta relatiile fortelor din cele doua ramuri ale curelei:

cu1F

e

1FF +

(3.15)

8/3/2019 3_Curele

7/16


97

c

u2 F1e

eFF +

(3.16)

n portiunea de curea nfasurata pe cele doua roti apare o solicitare suplimentara dencovoiere.

Se considera ca materialul curelei respecta legea lui Hooke si, n aceste conditii, sepoate calcula alungirea fibrelor extreme ale curelei fata de fibra medie nedeformata.

Din figura 3.6 se poate calcula lungimea unui element de curea corespunzatorunghiului d :

ad2

had

2

h

2

Dadh

2

DL? =

+

+= (3.17)

Alungirea specifica este data de relatia:

Dh

hDh

ad2

hD2

adhLL?e

+=

+

== (3.18)

Figura 3.6 Figura 3.7

Efortul unitar de ncovoiere este:

D

hEeEs i == (3.19)

unde E este modulul de elasticitate al materialului curelei.Efortul unitar total din curea se calculeaza cu relatiile:

n ramura pasiva:1

1i1t1tot

D

hE

hb

Fsss +

=+= (3.20)

n ramura motoare:2

2i2t2tot

D

hE

hb

Fsss +

=+= (3.21)

1

2

u

1

c

u1tot

DhE

gv?

1e

sDhE

hbF

1e

1hb

Fs ++

=+

+

=

(3.22)

1

2

tc

t2 t2-tct2

t1-tct1

t1

h

h

D

L

8/3/2019 3_Curele

8/16


98

2

2

u2

c

u

2totD

hE

g

v?

1e

es

D

hE

hb

F

1e

e

hb

Fs +

+

=+

+

=

(3.23)

unde

hb

Fs uu

= este efortul unitar util.

Din relatia (3.20) si din verificarea de rezistenta rezulta

=

D

hE

g

v?s

e

1es

2

ia

u (3.24)

sau, notnd me = , se obtine:

=

D

hE

g

v?s

m

1ms

2

iau (3.25)

Repartizarea eforturilor unitare de-a lungul curelei este prezentata n figura 3.7.

3.3.2 Procesul de alunecare si patinare

n timpul functionarii, forta de ntindere din curea variaza de la valoarea F1 n ramurapasiva la valoarea F2 (F2>F1) n ramura activa (motoare). De aici rezulta ca pe ramura motoarecureaua va avea o deformatie axiala elastica mai mare dect pe ramura pasiva. Datoritaacestor diferente ale deformatiei curelei (scurtari alternate cu alungiri) n timpul nfasurarii eipe roti, apare un fenomen de alunecare elastica. Acest fenomen apare ntre curea si roata decurea, ntr-o zona aflata spre iesirea din contact si nu poate fi evitat la transmisiile prin curele.

Astfel, pe roata motoare se va produce o alunecare a curelei, aceasta ramnnd nurma rotii. La iesirea din contact cureaua va avea viteza v2. n timpul nfasurarii curelei peroata condusa se va produce un fenomen invers, astfel ca spre iesire cureaua va aluneca

nainte pe roata, iar la iesire va avea viteza v1>v2. Aceasta alunecare elastica se poate exprimaprin coeficientul de alunecare [1,2,3,4] elastica:

1

al

1

21

v

v

v

vv? =

= (3.26)

La curele late din piele = 0,015, la cele din textile cauciucate = 0,01, iar cureleletrapezoidale au = 0,02.

Daca avem n vedere acest fenomen real, relatiile (3.1, 3.2) se pot scrie:

( )

( ) 1122

12

nD?1nD

?1vv

==

(3.27)

rezultnd:

( )

?1

1

D

D

?

?i

siDi?1D

1

2

2

112

1122

==

= (3.28)

8/3/2019 3_Curele

9/16


99

Diametrul rotii conduse trebuie calculat cu relatia (3.26), pentru a fi mentinut un raportde transmitere constant.

Daca tinem seama ca, de fapt, deformatiile elastice din ramurile curelei sunt diferite,datorita fortelor diferite, coeficientul de alunecare se mai poate defini [7] si prin:

1

a

l

1212 v

vAEFFee? =

== (3.29)

unde 1,2 sunt alunecarile specifice pe cele doua ramuri, El este modulul de elasticitatelongitudinal, A este aria sectiunii transversale (bh) si val este viteza de alunecare a curelelorpe roata (ca mai sus).

Alunecarile si patinarile pot fi puse n corelatie cu fortele din transmisie prinintermediul coeficientului de tractiune:

0

u

0

u

21

12

0

u

s2

s

F2

Ff

sau1e

1e

FF

FF

F2

F

f

=

=

+

=+

==

(3.30)

Aspectele pe care le prezinta figura 3.8, au fost obtinute experimental [2,5]; astfel s-aputut determina dependenta dintre coeficientul de alunecare si coeficientul de tractiune .

Curbele = f() din figura 3.8 senumesc curbe de alunecare sau caracteristici detractiune.

Astfel, la punctul = 0 transmisiamerge n gol. ntre 0 si optim forta periferica Facreste pna la valoarea optima Fu opt si cureauaare numai alunecare elastica. Marind ncontinuare Fu va aparea patinarea, iarcoeficientul creste brusc pna la patinareatotala [1-5].

n acelasi timp, curba randamentuluiindica o scadere brusca, dupa depasireapunctului op t, adica n apropierea domeniuluide patinare totala.

Se estimeaza valoarea maxima arandamentului ca fiind 0,950,96.Deci, o transmisie cu curea este

exploatata optim n zona = opt.S-ar mai putea spune ca si valoarea optima u 0 se poate obtine din opt:

0pt00u sf2s = (3.31)

Coeficientul de tractiune optim se poate determina si cu relatia

=

D

hBAf opt (3.32)

crt

pat

opt

opt al el

max

Figura 3.8

Zonaalunecarii

elastice

Zonapatinarii

Patinaretotala

8/3/2019 3_Curele

10/16


100

unde coeficientii A si B au valori tabelare [1].Valorile uzuale ale coeficientului de tractiune sunt opt = 0,47 pentru curele din

bumbac tesute, op t = 0,59 pentru curele din piele, opt = 0.62 pentru curele cauciucate. Aceste

valori sunt deduse experimental pentru37

1

D

h= .

3.3.3 Viteza de uzare si grosimea stratului uzat

Se cunoaste ca intensitatea liniara de uzare Iuh este dependenta de presiunea de contactsi de caracteristicile materialului, dupa formula [3,4]

muh pkI = (3.33)

Presiunea de contact din formula este n MPa, iar coeficientii sunt functie dematerialul curelei; de exemplu, pentru curele din textile cauciucate m

1,31,7, iar

coeficientul ( ) 91025,175,0k = K .Din lucrarea [3] rezulta ca, n cazul functionarii n zona alunecarii elastice grosimea

stratului uzat are o expresie complexa care s-ar putea aduce la forma simpla:

huuz tvh = (3.34)

n zona de patinare, o alta expresie complexa se poate reduce tot la huz = vuth, dar deaceasta data vu are o alta expresie. Remarcam ca forta de ntindere initiala F0 a curelei vainfluenta semnificativ viteza de uzare. Astfel, pentru tensiuni initiale mici si momente de

transmisie mari, viteza de uzura este mare. De asemenea, coeficientul de frecare din (3.28)are o componenta de adeziune care se poate calcula [3]:

a210 vccf += (3.35)

constantele 1c si c2, fiind prezentate tabelar n functie de tipul si materialul curelei.

3.3.4 Fiabilitatea transmisiilor prin curele

n lucrarea [3] sunt prezentate si diferite aspecte privind fiabilitatea curelelor lapatinare si uzare.Functia de fiabilitate din punct de vedere al uzarii este data de:

( )=uza

0uzzuz dttf1R (3.36)

unde auz este un parametru statistic de siguranta la distrugerea prin uzare. Pentru cazulparticular cnd densitatea de probabilitate a variatei vitezei de uzare fz uz variaza dupa o legenormala Gauss, va rezulta:

( )100

?aFR uzuzuz == (3.37)

8/3/2019 3_Curele

11/16


101

Se apreciaza ca fiabilitatea curelei la uzare (uz) este ridicata, daca pentru un timp defunctionare th = 15002000 ore, uz> 85%. Pentru valori uz< 75%, fiabilitatea este scazuta.

Dar curelele se rup si prin oboseala, datorita tensiunilor de ncovoiere ce apar latrecerea curelei pe roti:

2,1

i2,1i D

hE7,0s = (3.38)

unde Ei este modulul de elasticitate la ncovoiere iar h este grosimea curelei. Exista si expresiiprivind tensiunea limita la rupere prin oboseala (lim), precum si pentru parametrul statistic desiguranta la aceasta forma de rupere (ar) [3].

Prin experimentare s-a dovedit ca ruperea are loc dupa o lege apropiata de legeanormala Gauss, functia de fiabilitate fiind:

( ) 100

?

aFR

r

rr == (3.39)

unde r este fiabilitatea procentuala exprimata tabelar.Pe lnga fenomenul de oboseala mai apar, asa cum s-a constatat, si alunecari;

probabilitatea totala a defectarii Rc rezulta din nmultirea probabilitatilor partiale:

ruzc RRR = (3.40)

Pentru Rc = 0,80-0,90 fiabilitatea se considera ridicata, iar pentru Rc < 0,80 seconsidera ca fiabilitatea este scazuta. Determinarea fiabilitatii globale este importanta, pentruca de ea depinde durabilitatea curelei.

3.4 Transmisii prin curele trapezoidale

3.4.1 Aspecte generale

Curelele trapezoidale se deosebesc esential de curelele late, nu numai prin geometrie sistructura ci si prin mod de actiune. Astfel, fetele de lucru sunt flancurile laterale ale sectiuniicurelei, portanta realizata este mai mare, aderenta la rotile de curea n santurile respective estemai buna si, astfel, rezultnd un coeficient de frecare mai mare, avnd ca rezultat o ncarcare

mai mica a arborilor si lagarelor. Se poate asigura o transmitere ntre doi arbori a miscarii derotatie cu un raport de transmitere i1,2 mare, chiar si atunci cnd arborii sunt apropiati. Unexemplu bine cunoscut l constituie utilizarea lor n sistemul de racire a motoarelor cu ardereinterna. Aparute mai trziu, au capatat o larga utilizare.

Curelele trapezoidale nu au capete, deci au avantajul ca nu trebuie mbinate, darprezinta dezavantajul ca nu se pot realiza transmisii pentru orice distanta dintre axe.

Un alt dezavantaj rezulta din durabilitatea mai mica dect la curelele late, datorita unuiraport h/D mult mai mare dect al curelelor late. Acest dezavantaj poate fi compensat prinfolosirea mai multor curele pentru aceeasi transmisie.

Ca si la curelele late, se folosesc transmisii cu doi sau mai multi arbori,semincrucisate sau ncrucisate. n cazul transmisiilor cu mai multe roti conduse, acestea pot fi

dispuse pe ambele parti ale conturului nfasurat, folosindu-se n acest caz curele trapezoidaleduble.ntinderea necesara se realizeaza de obicei prin deplasarea rotii-motoare.

8/3/2019 3_Curele

12/16


102

3.4.2 Consideratii practice

Sectiunea curelelor trapezoidale este standardizata n STAS 1164-71 pentru cureleclasice si n STAS 7192 65 pentru cele nguste. Se fabrica 7 tipuri de curele clasice (notateY, Z, A, E) si 5 tipuri de curele trapezoidale nguste (notate SPZ, 16X15, SPA, SPB, SPC)

[1,2,4,5,7].Cureaua trapezoidala este compusa din urmatoarele elemente (figura 3.9): 1- nvelisdin tesatura de bumbac cauciucat; 2a fire de cord (retea); 2b miez de fire de cord (snur),

nvelit n cauciuc; 3a strat de cauciuc (strat de compresiune); 3b tesatura de bumbaccauciucata [4].

Sunt si alte profiluri ca n schitele din figura 3.10.

Figura 3.9

Figura 3.10

Dimensiunea caracteristica a curelelortrapezoidale este lp (figura 3.10) care indicalatimea profilului n dreptul fibrelor primitive sianume acelea care la trecerea pe roata nici nu secomprima si nici nu se ntind.

Daca rezulta din calcul, se pot folosi maimulte curele n paralel sau una compusa (figura3.10.c). Distanta minima ntre arbori trebuie safie Amin = 5(DP2 + B), Dp fiind diametrul primitival rotii mari de curea (corespunzator cotei lp) si Blatimea rotilor.

Se pot utiliza curele trapezoidale si latransmisii semincrucisate si ncrucisate; atunci

nsa distantele Amin sunt mai mari.Pentru arborii paraleli rapoartele de transmitere sunt i12

8/3/2019 3_Curele

13/16


103

3.4.3 Calculul curelelor trapezoidale

Parametrii cunoscuti sunt: puterea Pc (kW), turatiile n1, n2 (rot/min) si regimul de lucru(tipul masinii de lucru, tipul actionarii motorului etc.).

Profilul curelei se alege din nomogramele standardizate, n functie de puterea

transmisa. Profilul se caracterizeaza prin naltime si latime la baza mare. n standarde seindica pentru fiecare profil puterea nominala Po (kW) pe care poate sa o transmita cureaua(avnd n vedere diametrul rotii mici, raportul de transmitere i1,2, turatia n1 si viteza perifericav n m/s).

Diametrul primitiv Dp1 (al rotii mici) se alege conform STAS 1162-7 [7] dinnomograma, dupa care se determina diametrul rotii conduse Dp2 = i1,2 Dp1.

Se calculeaza preliminar [4] distanta dintre axe A, care trebuie sa se ncadreze nintervalul 0,75 (Dp1 + Dp2)

8/3/2019 3_Curele

14/16


104

3.4.4 Rotile transmisiei prin curele

Rotile au trei parti componente comune:- butuc care se asambleaza cu pene sau caneluri pe arbore;- obada, partea periferica pe care se nfasoara cureaua;

- brate sau disc intermediar ntre butuc si obada.Dupa profilul obezii sunt si urmatoarele tipuri de roti de transmisie:- roti pentru curele late;- roti pentru curele trapezoidale;- roti pentru curele rotunde.Pentru mai multe trepte de turatie sunt roti n trepte ca n figura 3.3 numite si conuri de

viteze.n functie de sarcinile respective se folosesc pentru roti materiale adecvate: fonta, otel

turnat, aliaj de aluminiu, roata sudata din tabla si otel, materiale plastice (pentru dimensiunimici).

3.4.4.1 Rotile pentru curele late

Pentru o mai buna centrare si aderenta a curelei, se prefera obada cu periferiebombata. Tot asa, pentru o mai mare siguranta, rotile cu D > 300 mm se construiesc cu douarnduri de brate (spite).

Precizam ca toate datele care urmeaza pot fi luate dintr-un ndrumar de proiectare saudin alte lucrari, ca de exemplu [1-6, 8].

Diametrul rotii motoare fiind standardizat, se alege dupa o determinare preliminara curelatia [4,7].

31n

P12001000D = K (3.45)

unde P puterea transmisa de roata motoare n CP; n1 turatia rotii motoare n rot/min.Numarul de brate se determina cu relatia:

minb D6

1

7

1z

= K (3.46)

care se rotunjeste la un numar ntreg.

Mai sunt si alte elemente ale rotilor pentru curele late, din otel sau din fonta, cum sunt:- latimea rotii: B = 1,1b + (1015) mm, b fiind latimea curelei;

- grosimea obadei cu periferia bombata 3s300

Ds 00 ++= [mm], n care

1B60

1

100

1s0 +

= K [mm] este naltimea suprafetei bombate.

Pentru a se evita solicitarile la ncovoierea curelei pe roata se va verifica daca40

1

D

h , h

fiind grosimea curelei.Obada se verifica si ea la ntindere sub actiunea fortelor centrifugale.

Diametrul butucului: D0 = (1,82)b, iar lungimea butucului L0 = ,21,5)d.Bratele (spitele) se verifica la solicitarea de ncovoiere, admitnd ca numai o treime

din numarul bratelor preia forta totala de apasare F.

8/3/2019 3_Curele

15/16


105

Acest brat are o sectiune transversala rotunda sau eliptica care creste n marime de laobada la butuc. Sectiunea mijlocie a unui brat se verifica la ncovoiere.

De altfel, dimensiunile principale ale rotii se aleg constructiv din standarde sicataloage n functie de diametrul D si de material.

3.4.4.2 Rotile pentru curele trapezoidale

Desigur ca obada are caneluri corespunzatoare profilului trapezoidal curelei.Diametrul acestor roti se alege constructiv din standarde [7] n functie de tipul curelei.

La aceste roti latimea este ( ) e2p1zB += , unde: p distanta ntre doua caneluri nsectiunea mijlocie; e distanta fata de partile laterale ale rotii de la mijlocul canelurilorextreme (vezi figura 3.10); z numarul de curele. Cu ct diametrul D al rotii este mai mare nraport cu grosimea curelei h se obtine o durata mai mare n functionare. Pentru grosimi ale

curelei mai mici de 612 mm se iau10

1

D

h , iar pentru grosimi mai mari h = (1020) mm,

cu mai multe straturi, se admite 301Dh .

Se admite, de asemenea, o frecventa a ncovoierilor pna la valori de 50000 ndoituri /ora pentru h = 810 mm si D = 10 h.

3.4.5 Forta de apasare pe arbore la transmisiile prin curele

Aceasta forta este deosebit de importanta, deoarece solicita arborele (la ncovoiere),lagarele si bratele rotilor la compresiune.

La curelele late, pentru = 180o si i1,2 = 1, aproximnd e = 2, se ajunge la rezultantaR (figura 3.5.a):

uu

u21 F31e

1F

1e

eFFFR

+

=+=

(3.47)

Practic, pentru alte cazuri, apasarea pe arbore este R = (2,53) Fu. n stare de rapaus?cosbhs2R 0t = n care efortul unitar de ntindere initial se alege uzual

( ) MPa26,1to K= .La curelele trapezoidale se admite R Fu.

3.5 Bibliografie

1. Gafitanu, M., Cretu, S., Pavelescu, D., Racocea, C., Radulescu, Gh., Coca, D.,Radauceanu, D., Tuleasca, C., Vornicu, Organe de Masini, vol. II, Bucuresti, Ed. Tehnica,1983.

2. Chisiu, A., Matiesan, D., Madarasan, T., Pop, D., Organe de Masini, vol. II, Bucuresti, Ed.Didactica si Pedagogica, 1981.

3. Tudor, A. s.a. Durabilitatea si fiabilitatea transmisiilor mecanice, Bucuresti, Ed. Tehnica,1988.

4. Mladinescu, T., Rizescu, E., Weinberg, H., Organe de masini si mecanisme, Bucuresti,Ed. Didactica si Pedagogica, 1972.

5. Pavelescu, D., Radulescu, Gh., Gafitanu, M., Crudu, I., Gherghiu, N., Organe de masini,Vol. II, Bucuresti, Ed. tehnica, 1985.6. Pavelescu, D. Tribotehnica, Bucuresti, Ed. Tehnica, 1983.

8/3/2019 3_Curele

16/16


106

7. Colectie de standarde n vigoare.8. Gheorghiu, S.N. Transmisii prin curele trapezoidale, contributii la Studiul teoretic si

experimental al capacitatii de tractiune, teza de doctorat, I.P. Timisoara, 1970.9. Radulescu, Gh., Miloiu, Gh., Visa, F., Ionescu, N., Popovici, V., Dobre, G., Raseev, M.,

ndrumar de proiectare n constructia de masini, Vol. III, Editura tehnica, Bucuresti, 1986.

3_Curele

Documents

Transcript of 3_Curele