23. Transmisii cu curele trapezoidale

Introducere

Transmisiile prin curele sunt o categorie importanta de transmisii mecanice, fiind utilizate pentru transmiterea puterii, concomitent cu posibilitatea modificarii vitezei de rotatie, de la un utilaj conducator(motor electric, de exemplu), la diverse tipuri de utilaje conduse(pompe, unitati de pompare, ventilatoare etc.).Figura 23.1 Utilizari ale transmisiilor prin curele trapezoidale

Curelele trapezoidale sunt realizate din trei componente de baza, din materiale care pot diferi de la un producator la altul(Figura 23.2):1. Sectiunea de transmitere a sarcinii2. Sectiunea din cauciuc compresibil, pentru asezarea laturilor in canal3. Sectiunea de acoperire, din bumbac sau fibre sintetice, rezistenta la abraziune123

Figura 23.2 Componentele de baza ale curelei trapezoidaleIntelegerea constructiei curelelor trapezoidale ajuta la intelegerea mentenantei acestora. Curelele trapezoidale standard trebuie sa se aseze corect in canale. Daca una sau amandoua, saiba sau curea sunt uzate, atunci va apare alunecarea curelei, pierderea de putere si reducerea vitezei transmisiei. In cazurile in care curelele vin in contact cu lubrifianti sau alte produse chimice, acestea isi vor pierde capacitatea de transmitere prin degradarea materialului, rezultand alunecari, pierderi de energie sau ruperea curelelor.Acest capitol trateaza urmatoarele aspecte ale transmisiilor prin curele:1. Diferite tipuri de curele folosite pentru transmiterea puterii;2. Avantajele i dezavantajele utilizrii transmisiilor prin curele; 3. Procedura de instalare corect a transmisiilor prin curele;4. Mentenanta transmisiilor prin curele; 5. Calculul vitezelor si rapoartelor de transmisie, pentru a putea efectua corectii ale vitezelor transmisiilor; 6. Determinarea lungimii curelelor si diametrului seibilor, atunci cnd se efectueaza reglaje de viteza.

Transmisiile prin curele

Transmisia cu curele se poate face cu una sau mai multe curele, n funcie de sarcina pe care trebuie s o transmitCurele trebuie s se potriveasc cu tipul de roata de curea si trebuie s fie suficient de intinse pentru a preveni alunecarea. Cateva tipodimensiuni de curele si roti de curea sunt prezentate mai jos: 1. Curele pentru transmisii de mica putere: 2L, 3 , 4L i 5L; 2. Curele convenionale: A , B , A-B , C , D i E; Curele zimate convenionale: AX , BX i CX; 3. Curele nguste: 3V , 5V i 8V; Curele zimate nguste: 3VX i 5VX; 4. Curele pentru aplicatii grele: L, XL, H, XH si XXH De obicei, codul care specifica tipul curelei este urmat de un numar reprezentand lungimea acesteia in mm. Pe curele convenionale, lungimea este masurata pe ineriorul curelei iar pentru cele inguste pe exterior. Dimensiunea curelei de transmisie trebuie s corespund dimensiunii rotii de curea. n cazul n care nu se potrivesc, cureaua nu va face contact corect cu roata i se va reduce puterea ce se poate transmite. Pozitia corecta a curelei in canalul rotii de curea este prezentata in Figura 23.3.

Corect IncorectFigura 23.3 Pozitia curelei in canalul rotii de curea

Alegerea curelelor

Curele trapezoidale

Sunt cele mai potrivite pentru transmiterea de sarcini relativ uoare ntre roti aflate la distante destul de mici. Aceste curele se comporta foarte bine la socuri. Cnd apare o suprasarcin, ele vor aciona ca un dispozitiv de suprasarcin i vor aluneca, protejnd astfel echipamentele importante. De asemenea, sunt mult mai silentioase decat alte transmisii cum ar fi cele prin lanturi(Figura 23.4).Datorit modului de proiectare lor, curelele trapezoidale sunt mai uor de instalat i de ntreinut dect alte tipuri de curele. In afara retensionarii periodice, practic, nu au nevoie de mentenanta. Atunci cnd sunt instalate i ntreinute n mod corespunztor, curele trapezoidale pot funciona multi ani, fr probleme.

Figura 23.4 Curea trapezoidala standardCurele trapezoidale canelate sau dintateCurele canelate ofer o durata de viaa mai mare chiar dect curelele trapezoidale convenionale. Datorit designului lor, acestea se racesc mai bine decat cele standarrd, crescnd astfel durata de via a curelei(Figura 23.5).

Figura 23.5 Curea trapezoidala canelata

Curele poli VCurelele poli-V ofer o alternativ bun la transmisiile pulsatorii n care curelele trapezoidale standard au tendina de a se rasuci. Ele funcioneaz ca si un set de curele trapezoidale standard, cu exceptia faptului ca sunt unite la partea superioara. Aceste curele pot fi folosite pe roti de curele trapezoidale standard, lucru care faciliteaza alegerea si instalarea lor(Figura 25.6).

Figura 23.6 Curea articulata(poli-V)Curele de distribuie(sincrone)Curele de distribuie, numite si curele sincrone sunt folosite de obicei in transmisii in care sincronizarea componentelor echipamentului este critic. Ele sunt, de asemenea, utilizate n aplicaii n care saercinile grele provoca alunecarea curelelor trapezoidale. Aceste curele sunt flexibile i ofer aceleai beneficii ca i curelele trapezoidale, dar alinierea lor este mult mai critic(Figura 23.7).

Figura 23.7 Curea de distribuie(sincrona)Rotile de curea

Seibile sau fuliile sunt rotile cu canale trapezoidale pe care functioneaza curelele. Rotile sunt fabricate n diferite limi i diametre. Unele au spie, iar altele nu(Figura 23.8).Rotile sunt realizate din oel turnat, pentru aplicaiile grele. Pentru aplicaiile uoare, acestea sunt fabricate din tabl de oel. Rotile din font sunt ntotdeauna folosite n aplicaii unde sunt prezente sarcini variabile. Ele produc un efect de volant care minimizeaz efectele sarcinii variabile.

Figura 23.7 Roti pentru curele trapezoidaleAtunci cnd acestea sunt montate pe un ax, rotile trebuie s fie centrate i sa nu aiba bataie. Pentru unitile in care curelele intr pe roata la un unghi mare, rotile trebuie sa aib canalele mai adncite pentru a evita rasucirea curelelor.Rotile cu caneluri adncite pot fi folosite in toate cazurile in care stabilitatea curelei este o problema. n unele cazuri, un arbore conduce mai multi arbori. Atunci cnd se ntmpl acest lucru se ntmpla, pe acelasi ax pot fi montante mai multe roti de marimi diferite sau o singura saiba pentru mai multe curele. Exista tipuri constructive speciale de roti de curea, cu bucsa conic spintecat, care permit o instalare foarte usoara, fara incalzire sau folosirea unor dispozitive speciale cum ar fi presele hidraulice(Figura 23.8).

Figura 23.8 Fulie cu bucsa conica spintecataCele mai multe roti de curea sunt echilibrate i capabile de viteze ale curelei de peste 1800 metri pe minut. Dac se observa vibraii excesive n timpul funcionrii sau uzur excesiv a lagarelor, ar putea fi necesara reechilibrarea rotii sau chiar schimbarea acesteia.Formule pentru transmisii cu cureleViteza de rotatie a arborilor

Mrimea rotilor ntr-un sistem de transmisie prin curele determin relaia vitezei dintre elementul conductor si cel condus. De exemplu, dac roata conductoare are acelasi diametru ca roata acionata, vitezele vor fi egale.Dac se modifica diametrul rotii conduse, atunci viteza arborelui se va schimba, de asemenea. Daca se cunoaste turatia motorului si diametrele fuliilor, se poate calcula turatia arborelui condus folosind formula: Turatie arbore condus [rpm] = Din formula se intelege cum modificarea dimensiunii rotii va schimba viteza arborelui. Pentru a afla dimensiunea rotii conduse, cand se cunosc celelalte elemente, se foloseste aceeasi formul sub forma: Diametru roata condusa[mm] =Raportul iLungimea cureleiDe multe ori atunci cnd un mecanic trebuie s se schimbe curelele, numerele de pe curele nu pot fi citite. Deci, ce ar trebui fcut?Luai o serie de msurtori, apoi folosii o formul simpl pentru a calcula lungimea real de care este nevoie. n primul rnd, apropiai rotile att cat este cu putina. Apoi scoate-ti motorul sau conductorul cu nafara cursei sale. Acum suntei gata de a msura. Urmtoarele informaii sunt necesare ecuaiei pentru de a gsi lungimea centurii (vezi figura 23.12):

1- Diametrul rotii conductoare.

2- Diametrul rotii conduse.

3- Distanta dintre centrii arborilor. Acum folosii urmtoarea formul pentru a rezolva ecuaia:

Lungimea curelei =, 3,14-2. + , 3,14-2. ++distanta dintre centre x2 =

Lungimea curelei = ,6"3,14-2.+ ,12"3,14-2.+35"2=98"

Figura 23.12 Lungimea unei cureleViteza curelein scopul de a calcula viteza unei curele FPM (feet per minute), este nevoie de urmtoarele informaii:

1 diametrul rotii pe care cureaua este montanta.

2 Viteza in rpm a arborelui rotii.

Cu aceast informaie, putem folosi urmtoarea formul:FPM= ;FPM=6x3,14x1800/12= 2826 ;

/6"121800 rpm900 rpm

Figura 23.13 Calcularea vitezei curelei

Figura 23.14 ntreinerea curelei

ntreinerea cureleintreinerea de rutin este esenial n cazul n care o curea trebui sa funcioneze corespunztor. ntreinerea curelelor ar trebui s includ controale regulate pentru a verifica alinierea si tensiunea . Verificarea roilor este de asemenea necesara .ntreinerea de rutina va prelungi durata de via a roilor i curelelor . Pstrarea curelelor curate i fr ulei sau grsime va contribui la o durata lunga de funcionare. A se vedea figura 23.14 .Cnd nlocuii o curea , verificai ntotdeauna tensiunea imediat dup instalare .Ateptai 24 de ore pentru o noua verificare

Nu forai niciodat o curea trapezoidala pe o roata . Au existat o serie de leziuni la mini si degete , ca urmare a acestei aciuni.Cureaua nu trebuie s ruleze n partea de jos a rotii . Canelura de pe roata trebuie sa fie mai profund dect centura . Uzura maxim admisa a unei curele poate ajunge pn la punctul n care acesta ruleaz pe partea inferioara a rotii . Dac este aa , aceasta va aluneca indiferent de tensiunea aplicata centurii .

Mentenanta preventiv este esenial in care dorim ca aceste curele sa funcioneze bine . ntreinerea ar trebui s includ controale regulate ale strii centurii , alinierea si tensiunea acesteia . Ar putea fi nlocuirea centurile care sunt uzate sau deteriorate de supranclzire sau contactul cu ulei sau unsoare . Nu nlocuii niciodat o curea dintr-un ansamblu de curele multiple . Curele se afla grupe datorita unui scop anume . Daca o centur care este mai mica dect celelalte curele intr-un ansamblu, cureaua cea mai mica va suporta ntreaga sarcina . Stoca centurile de vechi ca un set .

Figura 23.15 Tensionarea curelei

Figura 23.16 Etalon pentru tensionarea curelei

Instalarea curelelor si a roilorInstrumente adecvate trebuie s fie selectate. (Acestea trebuie s fie identificate pe lista ta de inspecie PM.)n plus fa de un set de instrumente de baz, vei avea nevoie de un indicator de tensiune, un etalon cu tensiunile curelelor, un set de indicatoare pentru roti, o rigl si o lanterna. A se vedea figurile 23.16 i 23.17.

Alinierea roilor si a arborelui1. Arborii trebuie s fie paraleli in caz contrar durata de via a centurii va fi scurtat. Primul pas este cel de a nivela arborii; acest lucru se face prin plasarea unui boloboc pe fiecare dintre arbori. . A se vedea figura 23.18

Figura 23.17 Etaloane pentru inspecia roilor

Figura 23.18 Alinierea arborilor

Figura 23.19 Alinierea roilor2. Apoi, asigurai-v c arborii sunt paraleli . Acest lucru se face prin msurarea la diferite puncte de pe ax . Asigurai-v c arborii sunt apropiai, nainte de efectuarea acestei proceduri . Apoi, putei cricul cu urub pentru a ndeprta uniform arborii dup ce cureaua este instalata . A se vedea figura 23.19 .

ATENTIE : nainte de a instala un set de curele, verificai dimensiunea i condiia roilor cu ajutorul unei roti etalon. Selectai indicatorul corespunztor pentru dimensiunea rotii . De exemplu , dac avei o roata de 5V , care masoara 14.4 " , utilizai un etalon de 40 de grade. Introducei etalonul n canalul rotii unde se va introduce cureaua; dac putei vedea lumina pe fiecare parte a rotii atunci roata este uzata. Aceste etaloane sunt utile atunci cnd dimensiunea rotii nu poate fi gsita pe ea . Vezi figura 23.20 .

3. Instalai rotile pe arbori dup recomandrile productorului . A se vedea figura 23.21 .

Instalarea curelei

Montai cureaua pe roata . Nu forai niciodat o curea pe o roata cu o urubelni . Acest lucru poate deteriora cureaua i ar putea duce la pierderea unui deget . Apoi, ncepei creterea distanei intre roti, rotind uruburile cricului. Facei acest lucru pana cnd cureaua se ntinde dar nu devine tensionata. Folosii un indicator de tensiune pentru curea ,

Figura 23.20 Etalon pentru roata

Figura 23.21 Aliniere finala

Figura 23.22 Curea tensionataPentru strnge centurile in conformitate cu recomandrile productorului. A se vedea figura 23.22Cnd nlocuii o curea, verificai ntotdeauna tensiunea imediat dup instalare. Verificai tensiunea din nou dup 24 de ore de funcionare.

Proceduri de ntreinere preventiv

Inspecia ( riscurile de eec neurmnd procedurile de mai jos sunt notate mpreun cu un rating lor de risc ) : MIC : risc minim / ansa mica de eec; MEDIUM : eecul este posibil , MARE : eecul se va ntmpla prematur .

Verificai tensiunea curelei cu un indicator de tensiune pentru curea . Se msoar deformarea i tensiunea pentru mrimea curelei ..

Riscul dac procedura nu este urmata corect : mediu . Derapajul curelei va avea loc . Rezultatul alunecrii poate duce la ruperea curelei, iar consecinele ar putea fi un incendiu sau cel puin oprirea mainii .

Identificai orice tip de ulei , grsime , sau alte substane chimice aflate la o distanta mai mica de 36 de inch de curea ( scurgeri de ulei de la cutia de viteze , etc ) . Formulai o cere de ntreinere pentru repararea scurgerilor sau eliminarea uleiurilor,grsimilor sau a chimicalelor deja aflate in zona de protecie a curelei.

Riscul dac procedura nu este urmata : MARE . Derapajul curelei va avea loc . Un alt rezultat datorat alunecrii este ruperea curelei , iar consecinele ar putea fi un incendiu sau cel puin oprirea mainii .

Verificai alinierea roilor . n cazul in care rotile nu sunt n aliniate , aliniai-le la specificaiile productorului .

Riscul dac procedura nu este urmata : mediu . Uzur centurii va avea loc rapid .

Verificai rotile de uzur . Utilizai un etalon pentru a va asigura ca roata nu este uzata . Dac este uzata , formulai o cere de ntreinere pentru schimba roata.

Riscul dac procedura nu este urmata : MARE . Curele vor aluneca ( chiar dac derapajul nu se poate aude ).