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 ).