Převodové mechanismy

Transkript

1 Převodové mechanismy Převodové mechanismy jsou mezi motorem a výkonným orgánem stroje a slouží k přeměně parametrů pohybu frekvence otáčení n, krouticí moment M k tak, aby motory pracovaly v oblasti parametrů pro ně výhodných a tyto parametry byly v převodech upraveny pro správnou funkci výkonného orgánu stroje Převody jsou o přímé o nepřímé Převody přímé třecí ozubené Převody nepřímé řemenové řetězové lanové Převody mohou transformovat pohyb ( M ki, n i ) s pevným převodovým poměrem nebo se skluzem. Převodový poměr i bývá při běhu konstantní, může však být i periodicky proměnný. Základní vztahy pro převody s konstantním převodovým poměrem (beze skluzu s [ % ] ) n i+1 = n i. i -1 M k,i+1 = M k,i. i. η P i+1 = P i. η n i+1 = n i. (1 - s / 100 ). i -1 ( pro převod se skluzem s [%] ) Frekvence otáčení se mění s převodem, krouticí moment a výkon se mění a zmenšují o ztráty (obvykle se otáčky n směrem od motoru zmenšují a krouticí moment M k roste). V případě skluzu se frekvence otáčení mění o procenta skluzu více než samotným převodem (při převodu do pomala budou otáčky hnaného hřídele menší než v případě beze skluzu).

2 Převody nepřímé (s vloženým členem) Jako vložený člen vystupuje řemen (např. i ocelový pas), řetěz nebo lano. Musí být dokonale ohebný. V některých případech je obtížné rozlišit řemenový a např. lanový převod. Převody třecími koly mohou být přímé i nepřímé (s vloženým členem). Řemeny i lana přenášejí síly třením a tedy se skluzem, řetězy pracují beze skluzu. Řemenové převody Používané typy řemenů ploché (se skluzem) klínové (se skluzem) ozubené (beze skluzu, synchronní) Velikost řemenu je odvozena od tahové síly v řemenu (namáhání řemenu je dále ovlivněno poloměrem řemenic ohyb, rychlostí odstřed. síla aj.). Důležité je tření mezi řemenicí a řemenem souč. f. Materiál plochých řemenů: kůže textilie (bavlna, len, konopí, silon, nylon) pryž (s vyztužením textilními příp. skel. či kovovými vlákny aj.) polyuretan (výztuž textilní či ocelová vlákna aj.) plast (polyamid, polyester aj.) ocelový pás

3 Ploché řemeny Ploché řemeny Je to jeden z převodů, kterým nevadí prašné prostředí. Bombírování řemenic držení řemene na řemenici. Spojování lepení, svařování, šití nebo kovové spojky pro kůži. Převodový poměr je dán poměrem průměrů řemenic i = n 1 / n 2 = D 2 / D 1, pozor skluz zmenšuje účinek převodu i, tj. n 2 = n 1. i -1.(1 s/100).

4 Ploché řemeny Na povrchu vrstva s vysokým součinitelem tření, uvnitř vlákna zajišťující vysokou pevnost. Pro přenos síly mezi řemenicí a řemenem nutná velká přítlačná síla (zatížení ložisek).

5 Klínové řemeny Drážkovým účinkem se zvětší tření mezi řemenem a řemenicí. V provozu může být několik řemenů vedle sebe nebo spojený profil s více drážkami. Používá se především pro vysoké rychlosti řemenu (obvodová rychlost na řemenici). Profil řemenu je lichoběžník nebo kruh. Pro větší ohebnost může být ozubený (bez opření zubů). Materiál řemenů pryž, polyuretan, textilní výplň, vlákna textilní, ocel. dráty, skelná vl. aj. Pro přenos síly řemenice řemen nutný tzv. úhel opásání řemene kolem řemenice. převod i = d 2 / d 1 rychlost řemene v = π. d. n / 60 Rozměry drážek v řemenicích obvodová síla v řemenu F = 2. M k / d výkon přenášený jedním řemenem P 1 = F. v výkon přenášený jedním řemenem ovlivní úhel opásání na řemenicích, průměr malé řemenice, rázy v pohonu

6 Řemenice pro klínové řemeny řemen se zuby (pro zvýšení ohebnosti) Profil a složení klínových řemenů 1 vlákna výztuže, 2 pružná výplň, 3 vrstva pro zvýšení tření, 4 pružná výplň Malá řemenice drážky v řemenici

7 Řemeny ozubené (synchronní) Složení

8 Ozubené řemeny a řemenice Ozubené řemeny Profily Materiál

9 Synchronní řemeny rozteč Pitch [ mm ] Katalogy řemenů Rozměry tloušťka B [ mm ] výška zubu T [ mm ] převod i = z 2 / z 1 průměr řetězky d = P / sin (π / z) Délka řemene je odstupňována, řemen je vyráběn uzavřený, v určité délce (jako válec), délka odpovídá počtu roztečí (zubů). Řemeny jsou vyráběny také neuzavřené a lze je spojit svařením.

10 Materiály ozubených řemenů Ozubené řemeny jsou vyráběny z termostálého polyuretanu, polyamidu, neoprénu aj. U silně namáhaných řemenů je třeba vyztužení. Podobně, jako při výrobě pneumatik, se používá kord, většinou ocelový nebo kevlarový. Pro speciální účely se vyrábí řemeny s nerezovými kordy, nebo řemeny se skelným vláknem. Pro nižší hlučnost, menší koeficient tření a větší ochranu polyuretanové části lze na řemeny nanést nylonový povlak. Materiály výplně Přírodní kaučuk Kaučuk acrylnitril-butadienový Kaučuk polychloroprenový Kaučuk etylen-propylenový Kaučuk etylenoxyd-epichlorhydrinový Kaučuk butadienový Kaučuk styrol - butadienový Hydrogenovaný kaučuk akryl-butadienový Akrylátový kaučuk Silikonový kaučuk Fluorosilikonový kaučuk Polyuretanový kaučuk Fluorový kaučuk Butylkaučuk NR, NK NBR CR EPDM, EPM ECO BR SBR HNBR ACM MQ, MVQ MFQ AU FPM, FKM IIR Výztužná vlákna Ocelový nerez drát (struna) Ocelový pozinkovaný drát Skelná vlákna Uhlíková vlákna Silon Polyamid Výrobci : Probelt Zubří Continental Contitech Gates Norelem TemPo Ningbo International

11 Řetězy Řetězy v převodech jsou: řetězky (řetězová kola) svařované článkové Gallovy pouzdrové válečkové Ewartovy dopravníkové aj. Řetězová kola průměr řetězky d = p / sin (π / z) Válečkový řetěz jednořadý Řetěz Gallův

12 Řetězy článkový Řetězová kola (řetězky) dvou a třířadý válečkový Gallův pouzdrový řetězka pro článkový ř. Ewartův ř.

13 Různé řetězy další Řetěz podavače Dopravníkové řetězy Pouzdrový řetěz

14 Ozubený oboustranný řetěz Ozubený řetěz Řetězy dopravníků

15 plastový řetěz Řetězy dopravníků a podavačů ohyb ve dvou rovinách

16 Řetězy pro podvěsné dopravníky Řetězy ohebné ve dvou rovinách pohybují se ve vedení

17 Dráha s vedením pro podvěsný dopravník Řetěz pro podvěsný dopravník s poddajností ve dvou k sobě kolmých rovinách

18 Lanové převody Lana jsou používána ve zvedacích zařízeních (jeřáby, lanovky, výtahy, dopravníky aj.). Lana se splétají ze spletených pramenů z ocelových drátů (též konopné provazy). Spletení lan stejnosměrně nebo protisměrně. Duše lana udržuje mazivo. Ocelové dráty absolvovaly značné tváření za studena zvýšení pevnosti (σ Kt = 1600 MPa). Lanové převody = kladkostroje. Ocelová lana: a protisměrně vinuté lano (pravý smysl vinutí) b stejnosměrně vinuté lano (levý smysl vinutí) uchycení konce lana zapletením, svěrkami, klínem

19 Kladkostroje Síla v laně se rovná břemenu dělenému počtem lan, na kterých břemeno visí. Používané kladkostroje jsou obvykle zdvojené zrcadlově. Převod je počet lan lomeno 2. kladnice Lano vedené přes kladku kladky ukládání lan na bubnech vrstvy mazání a kontrola lan

20 Lana uzavřená (pro lanovky, těžní lana) Konce vázacích lan zapletení konce

21 Přeseknuté lano Různá lana Zapletený konec lana

22

23 etězový převod ladkostroje Lanové převody jeřábu

24 Převody třecí Třecí převod se uskutečňuje valením třecích kol přímo nepřímo přes vložené kolo, prstenec aj. Pro zvýšení tření jsou kola opatřena obložením, drážkami sníží se potřebný přítlak. převodový poměr i = d 2 / d 1 pracují se skluzem s [%] n 2 = n 1. (1 s / 100 ). i -1 Pro dosažení třecí síly musí být velká přítlačná síla F n Zvětšení třecí síly přináší použití třecího obložení nebo drážkování.

25 Přítlačná síla zatěžuje ložiska třecích kotoučů. Vhodným uspořádáním lze účinek přítlačné síly na zatížení ložisek odstranit (vyrovnat). Třecí převody umožňují snadnou změnu otáčení výstupu reversaci. M k2 = F n. f. r 2 = M k1. d 2 / d 1 reversace