Jak určit velikost kladky?

Vybavení / Projekt – SOUSTRUŽENÍ / Kladky: teorie, online kalkulačka, praxe. / Výpočet průměrů řemenic řemenového pohonu pro poly-klínový řemen. Online kalkulačka.

Práce na přestavbě elektromotoru se blíží ke konci. Začněme s výpočtem řemenic řemenového pohonu stroje. Trochu terminologie o řemenových pohonech.

Naše hlavní počáteční data budou tři hodnoty. První hodnotou je rychlost otáčení rotoru (hřídele) elektromotoru 2790 ot./min. Druhá a třetí jsou otáčky, které je třeba získat na sekundárním hřídeli. Zajímají nás dvě hodnocení: 1800 a 3500 ot./min. Proto vyrobíme dvoustupňovou kladku.

Poznámka! Pro spuštění třífázového elektromotoru použijeme frekvenční měnič, takže vypočítané otáčky budou spolehlivé. Pokud je motor nastartován pomocí kondenzátorů, budou se otáčky rotoru lišit od jmenovité hodnoty směrem dolů. A v této fázi je možné snížit chybu na minimum provedením změn. K tomu však budete muset nastartovat motor, použít otáčkoměr a změřit aktuální rychlost otáčení hřídele.

Naše cíle byly stanoveny, přejdeme k výběru typu pásu a přejdeme k hlavnímu výpočtu. Pro každý vyrobený řemen, bez ohledu na typ (klínový řemen, poly-klínový řemen nebo jiný), existuje řada klíčových vlastností. Které určují racionalitu použití v konkrétním designu. Ideální možností pro většinu projektů je použití hadovitého pásu. Svůj název polycuneiform získala díky své konfiguraci, je to jako dlouhé uzavřené rýhy umístěné po celé délce. Název opasku pochází z řeckého slova „poly“, což znamená mnoho. Tyto brázdy se také nazývají jinak – žebra nebo potoky. Jejich počet může být od tří do dvaceti.

Poly-klínový řemen má oproti klínovému řemenu mnoho výhod, jako například:

• Díky dobré flexibilitě je možná práce na malých kladkách. V závislosti na pásu se minimální průměr může pohybovat od deseti do dvanácti milimetrů;
• vysoká tažná kapacita řemenu, proto může provozní rychlost dosáhnout až 60 metrů za sekundu, oproti 20, maximálně 35 metrů za sekundu u klínového řemenu;
• Adhezní síla poly klínového řemene k ploché řemenici při úhlu opásání větším než 133° je přibližně stejná jako u drážkované řemenice, a jak se úhel opásání zvětšuje, adhezní síla se zvyšuje. Proto pro pohony s převodovým poměrem větším než tři a malým úhlem řemenice 120° až 150° lze použít plochou (bez drážek) větší řemenici;
• Díky nízké hmotnosti pásu jsou úrovně vibrací mnohem nižší.

S ohledem na všechny výhody poly-V řemenů použijeme tento typ v našich návrzích. Níže je uvedena tabulka pěti hlavních sekcí nejběžnějších klínových řemenů (PH, PJ, PK, PL, PM).

Výkres schematického označení prvků poly-klínového řemenu v řezu.

Pro řemen i protikladku existuje odpovídající tabulka s charakteristikami pro výrobu kladek.

Minimální poloměr řemenice není nastaven náhodně, tento parametr reguluje životnost řemene. Nejlepší by bylo, kdybyste se mírně odchýlili od minimálního průměru na větší stranu. Pro konkrétní úkol jsme zvolili nejběžnější řemen typu „RK“. Minimální poloměr pro tento typ pásu je 45 milimetrů. S ohledem na to vyjdeme také z průměrů stávajících obrobků. V našem případě se jedná o přířezy o průměru 100 a 80 milimetrů. Přizpůsobíme jim průměry kladek.

Začněme s výpočtem. Uveďme znovu naše počáteční údaje a nastínime naše cíle. Rychlost otáčení hřídele elektromotoru je 2790 ot./min. Poly-klínový řemen typu „RK“. Minimální průměr řemenice, který je u něj regulován, je 45 milimetrů, výška neutrální vrstvy je 1,5 milimetru. Musíme určit optimální průměry řemenic s ohledem na požadované otáčky. První rychlost sekundární hřídele je 1800 ot/min, druhá rychlost je 3500 ot/min. V důsledku toho dostáváme dva páry řemenic: první 2790 x 1800 ot./min a druhá 2790 x 3500. Nejprve najdeme převodový poměr každého páru.

Vzorec pro určení převodového poměru:

, kde n1 a n2 jsou rychlosti otáčení hřídele, D1 a D2 jsou průměry řemenic.

První pár 2790 / 1800 = 1.55
Druhý pár 2790 / 3500 = 0.797

Dále použijte následující vzorec k určení průměru větší řemenice:

, kde h 0 je neutrální vrstva pásu, parametr z výše uvedené tabulky.

D2 = 45×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 71.4 mm

Pro usnadnění výpočtů a výběr optimálních průměrů řemenic můžete použít online kalkulačku.

Návod, jak používat kalkulačku. Nejprve si definujme měrné jednotky. Všechny parametry kromě rychlosti jsou uváděny v milimetrech, otáčky jsou uváděny v otáčkách za minutu. Do pole „Vrstva neutrálního pásu“ zadejte parametr z tabulky výše, sloupec „PK“. Zadejte hodnotu h0 rovnou 1,5 milimetru. V dalším poli nastavíme rychlost otáčení hřídele elektromotoru na 2790 ot./min. Do pole průměr řemenice elektromotoru zadejte minimální regulovanou hodnotu pro konkrétní typ řemene, v našem případě je to 45 milimetrů. Dále zadáme parametr otáček, kterými chceme, aby se hnaný hřídel otáčel. V našem případě je tato hodnota 1800 ot./min. Nyní vše, co musíte udělat, je kliknout na tlačítko „Vypočítat“. Dostaneme průměr protikladky podle pole a ten je 71.4 milimetrů.

Poznámka: Pokud je nutné provést vyhodnocovací výpočet pro plochý řemen nebo klínový řemen, pak lze hodnotu neutrální vrstvy řemene zanedbat nastavením hodnoty „0“ v poli „ho“.

Nyní můžeme (v případě potřeby nebo požadavku) zvětšit průměry kladek. To může být potřeba například pro zvýšení životnosti hnacího řemenu nebo pro zvýšení koeficientu adheze dvojice řemen-řemenice. Také velké řemenice jsou někdy vyrobeny záměrně, aby plnily funkci setrvačníku. Nyní se ale chceme co nejvíce vejít do polotovarů (máme polotovary o průměru 100 a 80 milimetrů) a podle toho si vybereme optimální velikosti kladek. Po několika iteracích hodnot jsme se ustálili na následujících průměrech D1 – 60 milimetrů a D2 – 94,5 milimetrů pro první pár.

D2 = 60×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 94.65 mm

U druhého páru D1 – 75 milimetrů a D2 – 60 milimetrů.

D2 = 75×0.797 + 2×1.5x(0.797 – 1) = 59.18 mm

Dále přistoupíme k výrobě kladek. Hodně štěstí všem!

Další informace o kladkách:

Zahájili jsme první experimenty a již máme připravenou první část materiálu: Test řemenového pohonu. Poly klínový řemen. Vydali také vzdělávací krátký videofilm.