Промышленные ремни ГРМ: требования к шагу, корду и точному приводу

Промышленные ремни ГРМ передают мощность за счет принудительного зацепления зубьев, а не за счет трения, поэтому их определяют везде, где два вала должны поддерживать фиксированное передаточное число или повторяемое угловое положение. В этой статье рассматривается сторона этой работы, связанная с промышленными трансмиссиями, охватывающая станки, упаковочные линии, вспомогательное оборудование дробилок и мельниц, а также приводы насосов и компрессоров, и она намеренно не учитывает автомобильные ремни ГРМ и работы по ремонту двигателей. Далее следует система параметров, которую мы используем, когда клиент отправляет крутящий момент, скорость и межосевое расстояние, а затем спрашивает, какой ремень все еще будет удерживать этот привод вместе после пяти лет работы в две смены.

Практически каждую спецификацию определяют три переменные. Шаг определяет геометрию зуба и, следовательно, ту нагрузку, которую может выдержать один зуб. Конструкция шнура фиксирует удлинение, термостойкость и усталостную долговечность. Требования к точности определяют, как ремень должен быть натянут, выровнен и проверен. Измените этот порядок на обратный, и привод все равно будет вращаться. Все просто пойдет не так, и счет за ремонт попадет в несвязанную статью бюджета.

01Чтение зубчатого привода как единой системы

Зубчатый привод — это замкнутый цикл из трех решений, которые работают только вместе. Ремень несет нагрузку, шкивы передают ее, и установка решает, достигнут ли когда-либо первые два состояния, предусмотренные в каталоге. Мы вскрывали приводы, где ремень был подобран идеально и вышел из строя через четыреста часов, потому что шкив двигателя отклонился от параллельности вала коробки передач на 0,6 мм. Мы также наблюдали, как недорогой ремень проработал восемь лет на правильно выровненной, правильно натянутой и слегка нагруженной леске. Как производитель конвейерных лент мы видим эти приводы как со стороны обслуживания, так и со стороны конструкции, а именно на стороне обслуживания обычно теряется системный аргумент.

Где зубчатые приводы приносят дополнительную прибыль

Цепь и зубчатая передача могут передавать больший крутящий момент на миллиметр ширины, чем ремень ГРМ, поэтому инженерное обоснование ремня должно быть чем-то иным, чем просто прочность. Обычно это техническое обслуживание. Зубчатый ремень не требует смазки, не образует масляного тумана на продукте, работает гораздо тише, чем цепь при той же основной скорости, и может быть заменен слесарем за пятнадцать минут с помощью одного гаечного ключа и без специальных инструментов. В пищевой или фармацевтической отрасли эти свойства стоят больше, чем просто запас крутящего момента. На упаковочной машине, работающей сорок раз в минуту в течение шестнадцати часов в день, они стоят больше, чем стоит лента.

Именно поэтому зубчатый профиль так часто появляется там, где передаваемый крутящий момент скромен, но требования к времени безотказной работы совершенно не подлежат обсуждению. В этот момент ремень приобретает доступность, а не прочность, и покупатель, который сравнивает только показатели крутящего момента, каждый раз выберет неправильный продукт.

Почему решение о презентации нельзя отменить позже

Шаг определяет шкивы, которые вам необходимо купить, межосевое расстояние, которое вы можете построить, пространство в корпусе, которое вам придется оставить свободным, и максимальную скорость, которую может достичь привод, прежде чем шум от ударов зубьев и усталость корда станут ограничивающими факторами. Позднее изменение шага означает новые шкивы на обоих валах, обычно новую ширину ремня и часто измененную конструкцию кожуха или натяжителя. Это не решение, которое владелец магазина может отменить, заменив деталь с полки. По этой причине шаг относится к стадии проектирования и выбирается для работы с открытой таблицей данных ремня, а не угадывается на основе физического размера машины.

Прежде чем указать привод, мы запрашиваем три цифры: крутящий момент или мощность на ведомом валу, скорость более быстрого вала и межосевое расстояние или свободное пространство между валами. Из этих трех мы можем восстановить на бумаге всю оболочку накопителя. Четвертый параметр, который покупатели чаще всего игнорируют, — это требуемая точность позиционирования. Привод, единственная задача которого — вращать вентилятор, и привод, который должен поворачивать револьверную головку в пределах 0,05 градуса, не живут на одной странице каталога, даже если их крутящие моменты одинаковы.

02Семейства имперского шага: MXL, XL, L, H, XH и XXH

Семейство трапециевидных приводов Imperial присутствует в каталогах уже более полувека и до сих пор охватывает больше промышленных приводов, чем любая отдельная метрическая серия. Его члены определяются шагом, измеряются в дюймах и обозначаются как кодовая буква, а буквы располагаются от MXL до XXH. На самом деле покупателю нужен не сам список, а образец, стоящий за ним, потому что шаблон говорит вам, существует ли стандартный шкив вашего размера или вы собираетесь заплатить за инструменты.

Чтение номера шага как сигнала грузоподъемности

Шаг — это расстояние между центрами двух соседних зубов, поэтому больший шаг означает физически больший зуб с более широким корнем. Сдвиговая способность зубьев зависит от площади основания, поэтому нагрузка, которую несет ремень на единицу ширины, резко возрастает с увеличением шага. MXL с шагом 0,080 дюйма представляет собой профиль инструмента с малым крутящим моментом. H с шагом 0,500 дюйма — это обычная промышленная рабочая лошадка. XH и XXH с шагом 0,875 и 1,250 дюйма предназначены для медленного и тяжелого сегмента рынка. Шаг от L к H увеличивает шаг примерно вдвое, и на этом этапе большинство покупателей обнаруживают, что существующая рама больше не подходит.

Где XL и L по-прежнему завоевывают свое место

Эти двое занимают центральное место в семье и отвечают за очень большую часть реального оборудования. Привод XL диаметром 0,200 дюйма входит в стандартную комплектацию для небольших работ по упаковке, маркировке и легкой индексации конвейеров. Привод L 3/8 дюйма устанавливается на устройствах подачи станков, печатных секциях и сельскохозяйственном орудии. Оба недороги, потому что оба производятся массово, а карьер или цементный завод покупает резиновая конвейерная лента для основной транспортировки обычно стандартизирует небольшие приводы питателей на одном из этих двух, чтобы запасные части оставались простыми.

Тяжелая часть вспомогательного оборудования мельниц и дробилок

Приводы XH и XXH используются при медленных работах с высоким крутящим моментом, таких как вспомогательные приводы печей и мельниц, большие поршневые насосы и тяжелое технологическое оборудование, где цепь требует постоянной смазки в условиях песчаной среды. Торговля – это скорость. Эти шаги удобны при скорости примерно ниже 1500 об/мин на маленьком шкиве, в зависимости от количества зубьев, и они становятся шумными и натягивают корд задолго до того, как статическая прочность ремня исчерпается. Если кто-то пытается достичь 3000 об/мин на XXH, честным ответом будет другой шаг, а не более широкий ремень.

<тело> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр>

03Профили метрик: T5, T10, AT и GT

Метрический шаг существует потому, что большая часть машиностроительного мира использует миллиметры и отказывается конвертировать их. T5 и T10 — это две рабочие лошадки с метрическим шагом 5 мм и 10 мм, а семейства AT и GT имеют одинаковый базовый шаг с измененной геометрией зубьев. Выбор между ними меньше зависит от доступности, чем раньше, но он все равно влияет на то, какой крутящий момент будет выдерживать данная ширина и насколько тихо работает привод.

T5 и T10 как рабочие лошадки с прямым флангом

Трапециевидный зуб с прямой боковой поверхностью и шагом 5 мм подходит для небольших осей автоматизации, трехмерных принтеров и легких индексирующих станций, где нагрузка составляет менее 2 кВт, а шкив небольшой. T10 вступает во владение, когда крутящий момент возрастает: для него обычно используются текстильные машины, роликовые приводы, подающие устройства для деревообработки и вспомогательное оборудование средних конвейеров. Оба широко представлены на складе и имеют компетентный поставщик конвейерных лент будет удерживать оба шага той ширины, которую фактически потребляет ваша сервисная группа, вместо полного каталога, который никогда не перемещается.

В форме зуба AT используется меньший угол боковой поверхности и более глубокое зацепление, чем в простом Т-образном профиле, что снижает вероятность выскальзывания ремня из шкива под ударной нагрузкой и немного увеличивает площадь сдвига у основания. На бумаге выигрыш выглядит скромным. На практике это важно для реверсивных приводов, где один и тот же зуб весь день передает крутящий момент в обоих направлениях, и именно по этой причине один ремень служит три года, а у другого через восемь месяцев появляются корневые трещины.

GT и криволинейная геометрия в точной работе

Криволинейные зубья, продаваемые под обозначением GT и соответствующими обозначениями, создают закругленное и более глубокое пятно контакта на канавке шкива. Результатом является большее количество зубьев, контактирующих в любой момент, меньшее контактное напряжение на зуб и заметно более тихое зацепление при высокой скорости линейного шага. Вот почему это семейство доминирует в высокоскоростных сервоосях и шпиндельных приводах. Именно поэтому эти ремни стоят дороже. Инструмент труднее резать, а диапазон допуска на боковой поверхности более узкий, поэтому ценовая надбавка обеспечивает бесшумность, распределение нагрузки и предсказуемый люфт, а не чистый крутящий момент.

Семейство шага	Типичное количество зубьев маленького шкива	С обязанностями справляется хорошо	Практический потолок скорости	Что мы будем отмечать в поле
MXL с шагом 0,080 дюйма	От 10 до 40 зубов, часто от 14 до 20 в приводах инструментов	Размещение очень легких нагрузок мощностью примерно менее 0,5 кВт, где плавность хода важнее крутящего момента	Удобно работать при тысячах оборотов в минуту, поскольку масса зубьев мала	Редко стоит использовать чулок шириной более 9 мм, и с натяжением легко переусердствовать вручную.
XL с шагом 0,200 дюйма	От 10 до 48 зубов, чаще всего от 12 до 30	Вентиляторы, небольшие насосы, маркировочные головки и легкие индексируемые конвейеры мощностью до нескольких кВт	Обычно на маленьком шкиве поддерживается скорость ниже 4000 об/мин	Самое дешевое семейство для стандартизации, поэтому запасные части остаются доступными в течение многих лет.
L с шагом 3/8 дюйма	От 12 до 48 зубов, в основном от 18 до 30 при промышленном использовании	Подачи станков, печатные агрегаты, сельскохозяйственные приводы и общее мастерское оборудование	Обычно скорость ниже 3000 об/мин на маленьком шкиве	Покупатели часто переходят к H, когда большая ширина решила бы ту же проблему.
H с шагом 0,500 дюйма	От 14 до 60 зубов, обычно от 20 до 40	Промышленная рабочая лошадка для компрессоров, миксеров, воздуходувок и тяжелых конвейерных приводов	Примерно 2500 об/мин и ниже, если количество зубьев не велико	Следите за выравниванием шкива, поскольку более широкий зуб усиливает любую угловую ошибку.
XH с шагом 0,875 дюйма	От 18 до 60 зубов, обычно от 24 до 40	Медленные работы с высоким крутящим моментом, такие как вспомогательное оборудование мельниц, тяжелые насосы и технологические приводы	Обычно скорость ниже 1500 об/мин на ведущем шкиве	Требуется жесткая рама, поскольку привод испытывает большие нагрузки на валу.
XXH с шагом 1,250 дюйма	От 18 до 48 зубов, чаще от 24 до 36	Самая тяжелая низкоскоростная трансмиссия, где цепь требует постоянной смазки	На маленьком шкиве частота вращения не превышала 1000 об/мин	Почти всегда произвольное межосевое расстояние, поэтому подтвердите запас шкива перед фиксацией.

<тело> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр>

04Как шаг влияет на нагрузку, скорость и шум

Покупатели часто воспринимают шаг как условность на маркировке, а ширину как реальную ручку мощности. Этот инстинкт направлен вспять, и причина кроется в геометрии одного-единственного зуба. Шаг определяет, какую площадь корня один зуб представляет с канавкой шкива, сколько зубьев одновременно находится в зацеплении и как часто зубья ремня и шкива ударяются друг о друга в секунду. Из этих трех фактов вытекают нагрузка, скорость и шум.

Грузоподъемность — это корневая область, а не ширина

Прочность зуба на сдвиг увеличивается с увеличением площади шага в области удвоения, поэтому переход от шага 5 мм к шагу 10 мм умножает доступную площадь у корня примерно в четыре раза. Только тогда ширина добавляет свой линейный вклад. Таким образом, ремень Т5 шириной 25 мм несет гораздо меньший крутящий момент, чем ремень Т10 шириной 25 мм, и никакое натяжение этого не меняет. Когда промышленная конвейерная лента привод питателя модернизирован для более высоких импульсных нагрузок, правильной реакцией обычно является увеличение шага, а не более широкая лента на тех же шкивах.

Ограничения скорости зависят от частоты ударов

Каждое зацепление зубов – это небольшое воздействие. Частота — это количество зубьев меньшего шкива, умноженное на его обороты в секунду, поэтому шкив с 20 зубьями, вращающийся со скоростью 3000 об/мин, производит 1000 ударов в секунду. Усталость шнура и слышимый шум отражают это число, а не линейную скорость ремня. Вот почему два привода с одинаковой скоростью подачи 10 м/с ведут себя совершенно по-разному: привод с крупным шагом и маленьким шкивом наносит удары гораздо чаще и поглощает гораздо больше энергии за удар.

Более грубые зубья вытесняют больше воздуха и сильнее ударяются о поверхность канавки, поэтому привод с большим шагом на умеренной скорости громче, чем привод с мелким шагом, выполняющий ту же работу. Мы измерили разницу в 14 дБ между приводом с шагом 20 мм и шагом 8 мм на одной и той же раме при 1700 об/мин. Если привод должен располагаться рядом с операторской станцией, тихий маршрут — это более мелкий шаг с большим количеством зубцов, большей шириной для восстановления потерянной корневой области и шкивами, обрезанными до криволинейной формы.

Шаг задает массу зуба и частоту удара, поэтому два привода с одинаковой скоростью ремня не могут вести себя одинаково.

05Конструкция шнура: стекловолокно, арамид и сталь

Шнур — единственная часть ремня ГРМ, которая выдерживает натяжение, а все остальное в ремне предназначено для удержания его на месте и защиты. Стекловолокно, арамид и сталь — это три семейства промышленных поставок, а также производитель приводного ремня мы указываем все три в зависимости от обязанности. Они не являются взаимозаменяемыми, и различия проявляются в удлинении, усталостной долговечности, температурной устойчивости и цене в указанном порядке важности.

Шнур из стекловолокна: жесткий, дешевый и недолговечный

Стекловолокно имеет высокий модуль упругости для своей стоимости, поэтому ремни, изготовленные из него, хорошо удерживают шаг и противостоят ползучести при постоянной нагрузке. Его слабость – усталость от изгиба. При каждом движении вокруг маленького шкива каждый шнур сгибается, а стеклянные нити скорее трескаются, чем сгибаются, поэтому у ремня со стеклянным шнуром на очень маленьком шкиве корд выходит из строя еще до того, как изнашиваются зубья. При использовании со шкивами разумного диаметра на приводах средней мощности он является наиболее экономичным выбором, и его мы рекомендуем для вентиляторов, небольших насосов и общего оборудования мастерских.

Арамидный шнур: устойчивость к усталости при нагреве часов

Арамид гораздо лучше переносит многократное сгибание, чем стекло, и выдерживает более высокую растягивающую нагрузку на единицу площади, поэтому он доминирует в приводах с небольшими шкивами или тяжелыми ударными нагрузками. У него есть температурный потолок, который следует соблюдать. Устойчивая работа при температуре выше 100–120 градусов по Цельсию на линии корда – это не то место, где арамид хочет жить, и ограничивающим фактором обычно является соединение вокруг корда, а не само волокно. Для реверсивных приводов и сервоосей с высоким крутящим моментом обычно правильным решением является арамид.

Стальной корд: стабильность длины при реальной нагрузке

Стальной корд обеспечивает наименьшее удлинение из трех и лучшую стабильность размеров в течение многих лет службы, поэтому его используют в приводах с большим межосевым расстоянием и в многовальных синхронизированных машинах. Торговля – жесткость. Ремень со стальным кордом почти не поддается, поэтому он наказывает за несоосность, передает больше вибрации на подшипники и требует настройки натяжения, которая измеряется, а не оценивается. Производитель клиновых ремней, работающий на одном и том же заводе, обычно подтверждает эту закономерность, поскольку чем жестче натяжной элемент, тем менее щадящим становится привод.

Семейство метрических единиц	Форма зуба и взаимодействие	Какое место на компьютере	За что платит покупатель
T5 с шагом 5 мм	Прямые боковые поверхности с неглубоким зацеплением и небольшой массой зубов, допускающие незначительное смещение	Легкие оси автоматизации, небольшие индексирующие головки и инструменты с передаваемой мощностью примерно до 2 кВт	Низкая стоимость единицы товара и мгновенная доступность на складе
T10 с шагом 10 мм	Та же трапециевидная геометрия, увеличенная, примерно в четыре раза больше площади корня зуба, чем T5	Текстильные линии, роликовые приводы, питатели для деревообработки и вспомогательное оборудование для средних конвейеров	Допуск по крутящему моменту без перехода к тяжелому дюймовому шагу
AT-профили на Т-образном и британском базисе	Более глубокие зубы с более мелкими боковыми сторонами, которые остаются на месте при ударах и обратном крутящем моменте	Реверсивные приводы, перфорационные прессы, индексаторы упаковки и любые операции с частыми изменениями направления	Меньше скачков зубов и медленнее рост корневых трещин
GT и криволинейные профили	Закругленный боковой контакт, который распределяет нагрузку одновременно на большее количество зубов и снижает шум сетки	Сервооси, приводы шпинделя и высокоскоростное позиционирование, где люфт и вибрация имеют решающее значение	Более тихая работа, лучшее распределение нагрузки и более жесткий контроль люфта

<тело> <тр> <тр> <тр> <тр>

06Что на самом деле означает точность на зубчатом приводе

Точность – это слово, которое покупатели чаще всего используют в разговорах о ремнях. На конвейере это обычно вообще ничего не значит, потому что ленте нужно только переносить материал от одного конца к другому. На зубчатом приводе это означает как минимум четыре разные вещи. Точность позиционирования, повторяемость, люфт и допуск по шагу — взаимосвязанные, но не идентичные измерения, и путаница между ними является распространенной причиной того, что привод заказан правильно, но по-прежнему работает плохо.

Точность позиционирования, повторяемость и разница, которая имеет значение

Точность позиционирования — это то, насколько близко ведомый вал приземляется на заданный угол за одно движение. Повторяемость — это то, насколько последовательно он возвращается к одному и тому же углу в течение десяти тысяч циклов. Для индексной машины повторяемость почти всегда является действительно важным требованием, и обычно она в два-четыре раза превышает показатель точности. Привод может обеспечивать 0,2 градуса абсолютной точности и 0,05 градуса повторяемости, и эта комбинация вполне подходит для упаковочной станции. Это важно, поскольку повторяемость зависит главным образом от люфта и растяжения ремня, которые вы контролируете, а абсолютная точность также зависит от установки энкодера, биения шкива и термического роста, которые вы унаследовали.

Отзыв накапливается в пяти разных местах

Люфт на зубчатой передаче — это свойство не только ремня. Определенную роль вносит зазор между зубом ремня и канавкой шкива, еще больше добавляет разброс шага по ремню, а третью долю занимает эксцентриситет шкива на его валу. Растяжение натяжного элемента при изменении направления нагрузки, а также потеря движения в подшипниках и муфтах по обе стороны от шкивов завершают общую картину. Поскольку эти факторы не суммируются, два одинаковых ремня могут вызывать разный люфт на двух разных машинах. Когда кто-то просит предоставить гарантию люфта только на пояс, наш честный ответ заключается в том, что мы контролируем три из пяти вкладов. Покупатели, которые заказывают Конвейерные ленты оптом и ремни ГРМ из одного источника обычно обеспечивают лучшую согласованность, чем покупатели, которые используют смешанные источники.

Материал шнура	Поведение при удлинении под рабочей нагрузкой	Усталость гибкости и температура	Ценовая позиция и наилучшее соответствие
Шнур из стекловолокна	Высокий модуль упругости и низкая ползучесть, поэтому шаг остается стабильным при постоянной нагрузке с небольшим повторным натяжением	Слабым местом является усталость при изгибе, а стеклянные нити трескаются на шкивах, диаметр которых меньше рекомендуемого минимального	Самая низкая стоимость из трех, подходит для вентиляторов, насосов и обычных приводов для мастерских
Арамидный шнур	Удлинение ниже, чем у стекла, с гораздо лучшим восстановлением после повторяющихся циклов нагрузки	Отличная усталость при изгибе, но постоянная температура шнура выше примерно 100–120 градусов по Цельсию сокращает срок службы	Средняя и верхняя стоимость, стандартная для приводов с небольшим шкивом и приводов с ударной нагрузкой
Стальной корд	Очень низкое удлинение и лучшая стабильность размеров на протяжении многих лет эксплуатации	Хорошо выдерживает нагрев и нагрузку, но достаточно жесткий, чтобы наказывать ошибки выравнивания и передавать вибрацию на подшипники	Самая высокая стоимость, выбранная для длинных центров и синхронизации нескольких валов

<тело> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр>

07Установка: натяжение, параллелизм и шкив Выравнивание

Все, что описано в предыдущих двух разделах, предполагает, что диск построен прямо, а большинство дисков — нет. Ошибки при установке обычно не останавливают работу машины, и именно поэтому они сохраняются годами, незаметно съедая срок службы ремня. Мы измерили угловое смещение 1,2 мм между двумя валами при номинальном межосевом расстоянии 400 мм на заводе, который заменил один и тот же ремень четыре раза за два года. Никто не проверял соосность, потому что ремень вышел из строя, а ремень заменили.

Установка напряжения без догадок

Натяжение ремня на зубчатой передаче меньше по сравнению с фрикционной передачей, поскольку зубья несут нагрузку, а натяжение должно лишь удерживать их в канавках. Рабочий метод заключается в том, чтобы протолкнуть ремень в середине пролета с известной силой и измерить прогиб, поэтому на пролете 382 мм мы ищем примерно 2–4 мм при толчке 100 Н и повторно проверяем после первого дня и снова примерно через 500 часов. Недостаточно натянутые ремни выскакивают из зубьев и изнашивают боковые поверхности; чрезмерно натянутые ремни перегружают подшипники и шнуры, и эти повреждения остаются незамеченными до тех пор, пока шнур не отпустится. Приводу с автоматическим натяжителем все равно требуется проверка его первоначальной настройки, поскольку натяжное колесо, которое никогда не движется, обычно застревает, а не правильно нагружается.

Параллелизм — это вторая половина одной работы. Две центральные линии вала должны быть параллельны как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, и привод может располагаться идеально ровно, но при этом быть на градус непараллельным. На межосевом расстоянии 400 мм угловая погрешность в один градус смещает ремень в сторону примерно на 7 мм по пролету, что больше, чем может выдержать большинство ремней, прежде чем кромка начнет изнашиваться относительно фланца. Линейка, проведенная по обеим сторонам шкива, исправит эту ошибку за пять минут.

Зубчатая сетка такая же ровная, как и выравнивание вала под ней, поэтому шкивы проверяются до того, как ремень будет обвинен.

08Работающий пример: определение размера индексирующего диска T10

Числа делают метод конкретнее, чем таблица, поэтому вот привод, который мы недавно выбрали для индексирующего конвейера на упаковочной линии. На паспортной табличке двигателя указана мощность 4 кВт при 1440 об/мин, а ведомый вал должен вращаться при 480 об/мин, поэтому соотношение составляет три к одному. Рама фиксирует межосевое расстояние на уровне около 380 мм, и машина работает по шестнадцать часов в день с ударами на каждом индексе. Заказчик запросил повторяемость в пределах 0,1 градуса.

От крутящего момента паспортной таблички до ширины, длины и натяжения

Начните с крутящего момента, а не с мощности, поскольку нагрузка на зубья — это сила, а сила напрямую следует за крутящим моментом. Номинальный крутящий момент на валу двигателя составляет 9550, умноженный на 4 кВт, разделенный на 1440 об/мин, что составляет 26,5 Нм. Эксплуатационный коэффициент 1,6 для умеренной ударной нагрузки в течение шестнадцати часов повышает расчетный крутящий момент до 42,4 Нм. Выбор 24 зубьев на маленьком шкиве дает шаговой диаметр 24, умноженный на 10 мм, разделенный на число Пи, или 76,4 мм, а соответствующий шкив с 72 зубьями имеет диаметр 229,2 мм. Скорость ленты составляет 5,76 м/с, что вполне соответствует практическим характеристикам Т10.

Эффективное натяжение равно удвоенному расчетному крутящему моменту, разделенному на диаметр малого шкива в метрах, что равно 2, умноженному на 42,4, разделенному на 0,0764, что дает 1110 Н. Принимая допустимое рабочее натяжение около 25 Н на миллиметр ширины для этого шага и корда, требуемая ширина равна 1110, разделенная на 25, или 44,4 мм, поэтому мы переходим к следующей стандартной ширине, равной 63 мм. и земли используются примерно на 70 процентов. Этот запас высоты сделан намеренно. Шок от индекса добавляет нагрузку, которую никогда не показывает цифровая табличка.

Длина ремня определяется геометрией. Двойное межосевое расстояние плюс пи, умноженное на сумму двух диаметров, разделенное на два, плюс квадрат разницы диаметров, разделенный на четырехкратное межосевое расстояние, дает 1255 мм, поэтому стандартный ремень со 126 зубьями на расстоянии 1260 мм является правильным решением, и полученное межосевое расстояние составляет 382 мм. Угол обхвата маленького шкива составляет 157 градусов, что соответствует десяти зубьям в зацеплении. Таким образом, эффективное натяжение распространяется как 111 Н на зуб, или около 1,8 Н на миллиметр ширины зуба, что составляет примерно половину опубликованного допустимого значения сдвига для этой конструкции. Ограничивающим критерием здесь является предел прочности ремня, а не сдвиг зубьев.

Натяжение установлено таким образом, чтобы усилие в 100 Н в середине пролета отклоняло ремень примерно на 3 мм, затем повторно проверяют после первого дня и снова через 500 часов. Что касается точности, шкив с 24 зубьями поворачивается на 15 градусов на зуб, поэтому требуемая повторяемость в 0,1 градуса составляет менее одного процента от положения одного зуба. Этого можно достичь с помощью арамидного шнура, при правильном натяжении и полном потере хода ниже 0,3 градуса, но только в том случае, если подшипники и муфта в порядке. Как завод по производству конвейерных лент мы рассматриваем ленту как деталь, за которую несем ответственность, а все остальное - как разговор с производителем оборудования.

Требование	Что он на самом деле измеряет	Значение, которое мы принимаем на сервооси	Как это проверяется на сайте
Точность позиционирования	Расстояние между заданным углом и местом фактической остановки вала после одного перемещения	В пределах 0,2 градуса на приводе T10 с 24 зубьями на маленьком шкиве	Задайте фиксированный индекс и считайте вал с помощью энкодера или циферблатного индикатора за десять ходов
Повторяемость	Разброс позиции приземления, когда одно и то же движение повторяется тысячи раз	Теперь более 0,1 градуса и стабильно после первых пятидесяти часов работы	Зарегистрируйте положение индекса за всю производственную смену и наблюдайте за разбросом, а не за средним значением
Зазор на ведомом валу	Считывание потерянного движения на выходе, когда диск покачивается вручную при отключенном питании	Общая потеря движения на выходном валу менее 0,3 градуса	Прикрепите рычаг и индикатор часового типа к ведомому валу, затем покачайте привод в обе стороны
Допуск по шагу и длине	Соответствует ли накопленное расстояние между зубьями вдоль ремня рисунку по всей его длине	Расстояние между центрами выдерживается в пределах плюс-минус 0,3 мм от расчетного значения на новом ремне	Измерьте известное количество зубьев стальной линейкой и сравните с номинальным значением
Качество зубчатой сетки	Насколько равномерно распределяется нагрузка на сцепленные в любой момент зубы	На маленьком шкиве задействовано не менее шести зубцов, из них 10 — удобные	Проверьте угол обтекания по чертежу компоновки и отметьте следы износа после первой проверки

<тело> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр>

09Режимы сбоя и меры предотвращения, которые действительно работают

Ремни ГРМ выходят из строя по нескольким распознаваемым причинам, и каждый из них оставляет след, указывающий на конкретную причину. Правильное прочтение этой подписи экономит деньги, поскольку альтернативой является циклическая замена без диагностики. дистрибьютор конвейерных лент, который работает на многих заводах, обычно распознает узор по фотографии быстрее, чем команда технического обслуживания, которая каждый день живет рядом с машиной.

Растрескивание корня зуба, скачок зуба и что они вам говорят

Растрескивание корня начинается с тонкой линии у основания зуба на нагруженной боковой поверхности и увеличивается до тех пор, пока зуб не отслоится. Когда ремень прибывает с несколькими треснутыми корнями в группе, а не равномерно распределенными по окружности, причиной почти всегда является повторяющийся удар в одной и той же точке машинного цикла, а не неисправный ремень. Когда трещины распределены равномерно, привод просто перегружен или недостаточно натянут на протяжении всей своей работы и требует увеличения ширины или шага. Оба случая диагностируются одинаково: помечаем ремень, запускаем его и смотрим, возвращается ли место неисправности в то же положение шкива.

Зубчатый прыжок бывает разным. Ремень выскальзывает из канавки, теряет сцепление с ведомым валом и обычно подвергается сильному удару, когда машина пытается восстановиться. Первым подозреваемым является недостаточное натяжение, за которым следуют слишком малый угол обхвата и инерция привода, которая замедляет ремень быстрее, чем зубья могут его удержать. На приводе три к одному с десятью зубцами в зацеплении плохо настроенная сервоприводная рампа может создать такое состояние без каких-либо механических неисправностей.

Удлинение, износ задней части и повреждение кромок

Удлинение шнура проявляется в виде ремня, который больше нельзя натянуть, и это единственная неисправность, которую нельзя устранить регулировкой. Корды из стекловолокна ползут быстрее, чем арамидные или стальные, особенно при повышенной температуре, поэтому приводу, которому приходится годами удерживать регистр, нужен более жесткий элемент. Если удлинение появляется в течение нескольких недель, а не нескольких лет, ищите шкив меньше минимально рекомендуемого диаметра, поскольку маленькие шкивы сгибают корд гораздо сильнее за один оборот и ускоряют этот процесс. Соответствующая информация о том, как оборудование для погрузочно-разгрузочных работ ведет себя при таком же наказании, доступна в нашем руководстве по отслеживание конвейерной ленты, которое охватывает ту же логику выравнивания, что и зубчатый привод.

Спинная одежда самая тихая. Абразивная пыль, проникающая между корнем зуба и канавкой шкива, стирает защитную массу зуб за зубом, пока секция сжатия не станет достаточно тонкой, чтобы оторваться от шкива под нагрузкой. Профилактика почти ничего не стоит: герметичная защита, протирание обратной пряди в пыльных местах и ​​периодическая проверка, чтобы материал не набился в корни канавок. Повреждение кромки представляет собой зеркальное отражение и указывает на несоосность, изогнутый фланец или застрявший посторонний предмет.

10Поля закупки и приемки зубчатого ремня

Заказ на промышленный ремень ГРМ, в котором указаны только шаг и длина, является признаком несоответствия, поскольку прибывший ремень может иметь правильное количество зубьев и неправильный шнур. Пять дополнительных строк в заказе на поставку предотвращают практически все споры, которые нам приходится решать в качестве посредника между заводом и его поставщиком.

Что должно быть указано в приказе и входном контроле

В заказе должны быть указаны шаг и форма зубьев точно так, как они указаны на чертеже шкива, а также длина ремня как в зубьях, так и в миллиметрах. Ширина должна соответствовать допускам, должен быть указан материал корда и установлен диапазон твердости компаунда.Для всего, что попадает в линию с едой, добавьте применимые требования к контакту; для всего, что близко к горячему процессу, добавьте непрерывную и пиковую температуру отдельно, потому что лента, рассчитанная на непрерывную температуру 100 градусов, не является лентой, рассчитанной на 150 градусов в течение часа каждую смену. Покупатели, сравнивающие ремень ГРМ с фрикционным приводом, обнаружат, что та же дисциплина применима и к нашему диапазон ремня ГРМ и эквивалентный ему полиуретановый ремень газораспределительного механизма варианты, используемые при более легких автоматизированных работах.

Проверка по прибытии занимает двадцать минут и не требует ничего, кроме стальной линейки, линейки и твердомера. Измерьте фиксированное количество зубьев, чтобы подтвердить шаг, затем положите ремень ровно и убедитесь, что он движется прямо, а не изгибается в одну сторону, что указывает на неравномерное натяжение корда. Проверьте ширину в трех точках и сравните твердость основы с указанным диапазоном. Запишите код пакета, поскольку следующая доставка будет оцениваться по этой записи, а не по памяти.

Повторные заказы заслуживают еще одного поля: примечания, требующего той же конструкции и того же контроля партии, что и для первой поставки. Последовательность стоит большего, чем небольшая разница в цене на этот вид компонента, и чтобы получить ее, нужно попросить об этом в письменной форме, а не надеяться на это.

11Примечания к полям с перестроенных нами дисков

Двадцать лет работы в сфере обслуживания оставили набор привычек, которым не учит ни одна таблица данных. Один из них — прежде чем поверить, измерить. На клинкерном конвейере цементного завода нас вызвали для проверки «плохой партии», и мы обнаружили, что привод совершенно исправен: настоящая проблема заключалась в износе 2 мм в опорном подшипнике, который позволял ведомому шкиву сидеть под углом под нагрузкой и снова возвращаться назад, когда нагрузка снималась. Ремень меняли четыре раза из-за неисправности, которая была в раме.

Еще одна привычка — рассматривать выход из строя ремня как симптом с указанием сроков. Тот, который выходит из строя в течение недели, был установлен неправильно или борется с заклиниванием, тот, который выходит из строя через год, обычно недостаточно рассчитан на работу или живет в среде, которую никто не описал поставщику, а тот, который выходит из строя через пять лет, просто достиг конца своего усталостного срока службы. Разобрав эти три дела перед тем, как что-либо заказать, вы предотвратите большую часть напрасных расходов, которые мы видим.

Измерения шага и записи натяжения шнура — это то, что заставляет замененный ремень вести себя так же, как тот, который он заменил.

12Когда зубчатый привод — неправильный ответ

Не каждая проблема связана с ремнем ГРМ, и сказать об этом заранее — часть работы. Если два вала не нуждаются в фиксированном соотношении фаз, фрикционный привод будет дешевле, тише в некоторых установках и гораздо более устойчив к ударам. Если скорость очень высокая, а крутящий момент очень низкий, плоский ремень на корончатых шкивах может прослужить на годы дольше зубчатого ремня. Если в качестве конструктивной особенности предусмотрено постоянное проскальзывание, вместо этого в поезде следует использовать сцепление или гидромуфту.

Нагрузка на вал является еще одним решающим фактором, поскольку зубчатому ремню необходимо реальное натяжение, чтобы оставаться в зацеплении, и это натяжение приходится на оба подшипника. На длинном консольном валу с маленьким подшипником момент, создаваемый натяжением ремня, может стать причиной выхода подшипника из строя каждые восемь месяцев. Сравнение того же привода с клиновым ремнем, который допускает гораздо более слабое натяжение, иногда является более дешевым инженерным решением.

Если выбор пал на зубчатый ремень, покупайте правильный, а не ближайший. Шаг, шнур и точность — это цепочка решений, и разрыв любого звена перемещает неисправность в другое место в машине, где ее поиск будет стоить дороже.

13Часто задаваемые вопросы

Какой шаг выбрать для промышленного ремня ГРМ?

Начните с крутящего момента на ведомом валу и количества зубьев, которые вы физически можете уместить на маленьком шкиве, затем выберите наименьший шаг, который передает этот крутящий момент, не опускаясь ниже шести зубьев в зацеплении. По нашему опыту, шаг 5 мм подходит для легкой автоматизации, шаг 10 мм — для большинства операций индексации и роликов, а все, что превышает 20 мм, подходит для медленных и тяжелых приводов. Если результат расчета находится в пределах десяти процентов от предела, переместите его на один шаг вверх, а не добавляйте ширину.

Заменяет ли более широкий ремень более крупный шаг?

<р>Нет. Ширина увеличивает грузоподъемность по прямой, а шаг увеличивает ее примерно пропорционально квадрату размера зуба, поэтому они не являются взаимозаменяемыми. Ширина также ограничена лицевой стороной шкива и имеющимся у вас пространством для размещения корпуса. Когда мощность привода исчерпана, обычно правильным решением является увеличение шага с помощью новых шкивов, а не более широкий ремень на тех же колесах.

Какое натяжение должен иметь промышленный ремень ГРМ?

Ровно столько, чтобы зубы оставались на месте, и не более того. Мы устанавливаем натяжение, измеряя прогиб в середине пролета под известным толчком, обычно от 2 до 4 мм при силе 100 Н на межосевом расстоянии 380 мм, затем повторно проверяем после первого дня эксплуатации и снова примерно через 500 часов. Чрезмерное натяжение встречается чаще, чем недостаточное, на предприятиях, которые обращаются с зубчатым ремнем как с фрикционным ремнем.

Какой материал шнура служит дольше всего?

Это зависит от того, какой неудачи вы пытаетесь избежать. Сталь дает наименьшее удлинение и лучшую долговременную приводку, но наказывает за несоосность. Арамид лучше выдерживает изгиб и удары, чем другие, и является обычным выбором для небольших шкивов и реверсивных приводов при условии, что температура шнура остается ниже примерно 100–120 градусов Цельсия. Стекловолокно – экономичный вариант, обеспечивающий постоянную нагрузку и разумный диаметр шкивов.

Может ли промышленный ремень ГРМ обеспечить повторяемость 0,05 градуса?

Может, но пояс редко является ограничивающим фактором. На шкиве с 24 зубьями и шагом 10 мм положение одного зуба составляет 15 градусов поворота на выходе, поэтому 0,05 градуса — это значительно меньше одного процента зуба и требует общего потерянного движения примерно ниже 0,15 градуса. Это означает плотную посадку шкива, хорошие подшипники и жесткую раму. Если что-то из этого болтается, никакой ремень не спасет фигуру.

Почему мой ремень ГРМ продолжает скакать зубами?

В девяти случаях из десяти это происходит из-за того, что натяжение упало: оно либо было слишком низким при установке, либо потерялось из-за проползания шнура. Другая причина — это событие замедления, которое привод не может поглотить, например, внезапное устранение застревания или слишком агрессивное изменение скорости сервопривода для соответствующей инерции. Сначала проверьте натяжение, затем угол охвата и инерцию привода.

Нужна ли смазка зубчатым ремням?

Нет вообще, а добавление масла действительно вредно, поскольку оно притягивает абразивную пыль к корням зубов и разрушает резиновую смесь. Это свойство работы всухую является одной из основных причин, по которой зубчатый ремень заменяет цепь на оборудовании, где загрязнение продукта имеет большое значение. Техническое обслуживание ограничивается проверкой натяжения, соосности и чистоты канавок.

Что мне следует указать в заказе на покупку, чтобы ремень был стабильным?

Указывайте спецификацию, а не только размер. Для заказа необходимо указать шаг и форму зубьев точно так, как они указаны на чертеже шкива, а также длину в зубьях и миллиметрах. Ширина должна иметь допуск, а материал корда должен быть назван, потому что два ремня одного и того же размера могут совершенно различаться по степени растяжения. Добавьте состав и диапазон его твердости, а также температуры, которые должен выдержать ремень, потребуйте той же конструкции и контроля партии, что и для первой партии, и запишите код партии по прибытии, чтобы следующая поставка оценивалась по свидетельствам, а не по памяти.

Когда лучше выбрать цепь или клиновой ремень?

Выбирайте цепь, когда крутящий момент очень высок, скорость низкая и доступна смазка, а также выбирайте клиновой ремень, когда валам не требуется фиксированное соотношение фаз или когда нагрузка на подшипник должна оставаться свободной. Наша статья о Резиновая конвейерная лента для тяжелых условий эксплуатации Пошлина покрывает те же компромиссы со стороны погрузочно-разгрузочных работ. Зубчатый ремень выигрывает всякий раз, когда ведомый вал должен прийти в определенное положение и оставаться там.

Сопутствующие товары, которые могут вам понадобиться

<ул>

Промышленные ремни ГРМ с дюймовыми и метрическими шагами, нарезанные по длине или бесконечные.

ремни ГРМ из полиуретана для облегчения автоматизации, упаковочных головок и работы в условиях чистых помещений.

Клиновые ремни для приводов, которым не требуется фиксированное соотношение фаз между двумя валами.

Резиновые конвейерные ленты для погрузочно-разгрузочных работ на одном и том же заводе в конструкциях EP и NN.

Полный каталог продукции, включающий ремни, ролики и шкивы для горнодобывающей промышленности, карьеров, цементных и портовых проектов.

Похожие записи в блоге

<ул>

Эффективность резиновой конвейерной ленты для тяжелых условий эксплуатации в горнодобывающей промышленности и ее сравнение с более легкими конструкциями.

Руководство по отслеживанию конвейерной ленты EP для логики выравнивания, которую используют общие зубчатые приводы.

Типы конвейерных роликов, материалы и номинальная нагрузка объяснены для инженеров по техническому обслуживанию.

Выбор устойчивой к истиранию ленты для карьерной транспортировки и транспортировки под крутым углом в повседневной эксплуатации.

Варианты пылезащитных ремней для приводов и конвейеров, работающих с мелкими абразивными материалами.

Шаг	Расчет	Результат	Проверить предел
Момент двигателя	9550, умноженные на 4 кВт, а затем разделенные на 1440 об/мин, дают номинальное значение на валу двигателя	26,5 Нм номинально и 42,4 Нм после сервисного коэффициента 1,6	Коэффициент эксплуатации соответствует шестнадцатичасовой работе при умеренных ударах
Размер шкива	24 зубца, умноженные на шаг 10 мм, разделенный на число пи, и то же самое для ведомого шкива с 72 зубьями	76,4 мм на ведущем валу и 229,2 мм на ведомом валу	Оба размера являются стандартными шкивами из каталога, поэтому никаких инструментов не требуется
Ширина ремня	1110 Н, разделенное на допустимые 25 Н на миллиметр, дает 44,4 мм, округленное до следующего стандартного размера	Ремень шириной 63 мм при примерно 70 процентах допустимого натяжения	Резервная емкость оставлена на случай потрясений, которые могут возникнуть в каждом индексе
Длина ремня	Двойное межосевое расстояние плюс окружность плюс поправка на диаметр	Рассчитано 1255 мм, поэтому выбрано 126 зубцов на высоте 1260 мм	Окончательное расстояние между центрами становится 382 мм, что соответствует существующей рамке
Зубы в сетке	Поворот на 157 градусов на шкиве с 24 зубьями дает 24, умноженное на 157, разделенное на 360	10 зубов задействованы под нагрузкой	Выше минимума в шесть зубцов и обеспечивает равномерное распределение нагрузки
Сдвиг зубьев	1110 Н распределено по 10 зубам, а затем разделено на ширину 63 мм	111 Н на зуб или около 1,8 Н на миллиметр на зуб	Примерно половина опубликованного допустимого значения, поэтому шнур является ограничивающей частью
Частота воздействия	24 зубца, умноженные на 24 оборота в секунду на маленьком шкиве	576 ударов зубов в секунду	Достаточно низкий, чтобы шум сетки и усталость шнура оставались на удобном уровне
Настройка натяжения	Отклонение измерено в середине пролета под действием известного толчка на межосевом расстоянии 382 мм	2–4 мм при нагрузке 100 Н, повторно проверено через 24 и 500 часов	Достаточно низко, чтобы защитить подшипники, и достаточно высоко, чтобы предотвратить скачок зубьев
Проверка точности	Шкив с 24 зубьями поворачивается на 15 градусов на зуб, поэтому 0,1 градуса составляет 0,7 процента зуба	Цель повторяемости 0,1 градуса достижима	Требуется арамидный шнур, натяжение в соответствии со спецификациями и потеря подвижности менее 0,3 градуса