Přenos mechanické energie: Typy pohybů, rozvodové řemeny a převody

Jaké typy pohybu existují v mechanice?

Existuje rovnoměrný pohyb, přičemž tělo se pohybuje vždy stejnou rychlostí a není ani zrychlené ani zpomalené.

K nerovnoměrnému pohybu dochází, když se během pohybu změní rychlost nebo směr těla, což může vést ke zrychlení nebo zpomalení. Existují dva případy: rovnoměrné zrychlení a nerovnoměrné zrychlení.

Jaké jsou typy přenosu mechanické energie?

Existuje mnoho různých typů pohonů a převodovek používaných pro přenos mechanické energie.

Některé z nich jsou lineární pohony, řemenice, kuličková ložiska (více informací v tomto blogu), spojky (více informací v tomto blogu), ozubená kola, spojení hřídele a náboje a otočné hlavy. Každý z těchto pohonů má své vlastní výhody a nevýhody.

• Například lineární pohony jsou velmi efektivní, ale nelze je použít pro vyšší krouticí moment.
• Řemenice zase dokáží absorbovat vysoký točivý moment, ale obvykle se obtížně instalují.
• Spojky a ozubená kola jsou nejčastěji používanými typy pohonů, protože dokáží také přenášet velký točivý moment.
• Spoje hřídel-náboj jsou dobrou volbou pro přenos vysokého krouticího momentu, ale jejich instalace je obtížnější než u jiných měničů.
• Otočné hlavy jsou zvláště vhodné pro přenos s vysokým krouticím momentem a také se snadno instalují.

Je velmi důležité vybrat správný pohon nebo převodový systém pro danou aplikaci. K tomu je zásadní určit správnou součást pro danou aplikaci a znát různé charakteristiky a požadavky systému.

Nejlepším způsobem, jak vyvinout efektivní pohon nebo přenosový systém, je zapojit odborníka, který vybere různé komponenty, které jsou speciálně navrženy tak, aby vyhovovaly potřebám systému. Může vám také pomoci vybrat správný pohon nebo technologii přenosu pro vaši aplikaci.

Jaké faktory hrají roli při přenosu energie?

Krouticí moment je síla, která působí na objekt, aby se otáčel. Když síla působí na objekt, aby se otáčel, nazývá se krouticí (točivý) moment. Krouticí moment má různé typy účinků. Točivý moment může pomoci zvýšit nebo snížit rychlost otáčení objektu.

Inženýři popisují torzi jako kroucení těla v důsledku působení torzního momentu. Při pokusu o otáčení tyče podél její podélné osy bude kromě jakékoli boční síly působit torzní moment.

Geometrický moment setrvačnosti, také nazývaný geometrický moment setrvačnosti, je společná metrika používaná v teorii síly, která je odvozena z průřezu nosiče. Používá se k výpočtu deformací a napětí vznikajících při ohýbání a torzním zatížení.

Moment setrvačnosti popisuje rotační pohyb těla. Odkazuje na množství energie potřebné k otáčení objektu nebo ke změně úhlu otáčení. Je spojen s hmotností těla připojeného k ose otáčení. Čím větší je hmotnost a čím dále je hmota od osy otáčení, tím větší je moment setrvačnosti.

Pohyb s ozubenými řemenicemi, rozvodovými řemeny, plochými řemeny, kulatými řemeny a zpětnými řemenicemi

Rozvodné řemeny, známé také jako řídicí řemeny, jsou základním prvkem mechanického přenosu energie. Jsou instalovány v motorech mnoha automobilů a připojují klikový hřídel k vačkovým hřídelím.

Vačkové hřídele ovládají ventily ve válcích, čímž přenášejí sílu klikového hřídele na vačkové hřídele. Aby rozvodový řemen správně fungoval, musí být napnutý.

Obvykle se vyrábí z pryže, polyuretanu nebo syntetické pryže. Skleněné vlákno nebo aramid jsou zabudovány v dlouhém směru, aby se zvýšila nosnost a životnost. Některé modely jsou navíc vyztuženy nylonovou tkaninou.

Snadno se udržují, jsou účinné a odolné. Lze je použít k přenosu síly a energie a také k manipulaci s materiálem a polohování, v závislosti na zoubkování profilu. Synchronní řemeny eliminují jakékoli obavy z mazání. Snadno se vyměňují a jsou velmi odolné, protože vykazují malé nebo žádné prodloužení.

• Rozvodové řemeny
• Zubové řemenice
• Podpůrné válečky

Rozvodové řemeny

Rozvodové řemeny jsou velmi oblíbeným prvkem přenosu výkonu, zejména v motorových technologiích. Kombinují vlastnosti plochého pásu a řetězu tím, že zapadají do zubů rozvodových řemenů.

Nazývají se také synchronní řemeny nebo řídicí řemeny. Lze je použít k převodu pohybu pohonu, převodovky nebo částí stroje na kontrolovaný krouticí moment. Tento systém může mít mnoho různých aplikací a může být použit v různých komponentách k přenosu síly v konkrétním mechanismu.

Zubové řemenice

Zubové řemenice jsou základní součástí pohonu rozvodového pásu a používají se k přenosu točivého momentu a pohybu z jednoho hřídele na druhou. Jsou důležitou součástí pro přeměnu mechanické energie v systému.

Profil zubu

Drážky (pera) nebo profily zubů se používají hlavně v technologii pohonu, protože usnadňují vzájemný přenos výkonu mezi rozvodovým řemenem a rozvodovou řemenicí, čímž synchronizují hnací hřídele.

Existuje několik typů převodových profilů: Lichoběžníkový profil, kruhový profil, evolventní profil a parabolický profil. Z těchto čtyř profilů se lichoběžníkové převody kromě technologie pohonu používají také v mnoha přepravních aplikacích kvůli velké kontaktní ploše zubů.

Vložená ozubená kola

Vložená ozubená kola jsou nezbytnou součástí systémů pásového dopravníku a hrají pasivní roli při přenosu mechanického výkonu. Podpírají dopravníkový pás, který se otáčí mezi hlavicí a zadním bubnem tím, že vytváří valivý kontakt mezi nosnou konstrukcí a dopravníkovým pásem. Díky tomu mohou konvertovat typ pohybu a také přenos výkonu.

Aplikace pro rozvodové řemeny a ozubené řemenice

Objevte svět mechanického přenosu energie! Existuje mnoho různých způsobů, jak používat typy pohybu a konverze pro efektivní přenos energie z jednoho místa na druhé. Rozvodové řemeny a rozvodové řemenice jsou nejběžnějšími součástmi ve strojírenství, které pomáhají strojům a systémům vytvářet potřebné vlastnosti a krouticí momenty.

V 3D tisku

3D tiskárny jsou stroje, které převádějí tekuté nebo pevné materiály, jako jsou plasty, kovy, písek, vosk, pryskyřice a keramika, na trojrozměrné objekty. 3D modely jsou vytvářeny a přenášeny do zařízení pomocí softwaru. 3D tisk se poté provádí vrstvením materiálu na nosnou desku.

3D tiskárny se často používají v průmyslu k výrobě prototypů a jednorázových dílů. Pracují ruku v ruce s účinnými lineárními pohony, rozvodovými řemeny, ozubenými řemenicemi a dalšími součástmi, kde je klíčová ta nejvyšší přesnost.

Výpočet poměru otáček: rozvodové řemeny a ozubené řemenice

Pokud jde o poměry rychlosti rozvodových řemenů a ozubených řemenic, můžete si vše nakonfigurovat přímo zde. Nebo použijte PDF k výpočtu správného poměru rychlosti.

Velikost a měření: rozvodové řemeny a ozubené řemenice

Při nákupu synchronního pásu zvažte minimální velikost řemenice jednotlivě, abyste se ujistili, že počet zubů je na minimálním počtu zubů nebo nad ním. Je také důležité, aby na synchronním řemeni fungovalo správné předpětí, aby byla zajištěna co nejdelší životnost řemene. Nedostatečné předpětí může způsobit přeskočení řemene, zatímco nadměrné předpětí ovlivní opotřebení řemene.

Výběr optimální velikosti rozvodového řemene

V závislosti na typu aplikace jsou k dispozici různé velikosti a konstrukce, to vše s cílem zajistit optimální velikost rozvodového řemene.

Úroveň přenosu výkonu závisí na mnoha faktorech; pro každý konkrétní případ použití je proto třeba zvážit a individuálně vypočítat přesnou nosnost. Další informace o výpočtu synchronních pásů naleznete v PDF.

Výběr optimálního profilu zubu řemenice

Abychom vám pomohli vybrat optimální profil zubů řemenice, poskytujeme vám přehled různých tvarů profilů podle typu aplikace ve formě souboru PDF.

Jak provádět údržbu řemene a vyřešit jeho prasknutí?

Tato příručka vám pomůže identifikovat poškození při zvlnění řemene, důležité tlaky při instalaci řemene, nesprávné zarovnání rozvodového řemene a další nepříznivé podmínky prostředí spolu s nápravnými a preventivními opatřeními. Pokud narazíte na problémy s pohonem, převodovkou, točivým momentem, strojem nebo komponentami, pečlivá analýza systému vám umožní minimalizovat náklady na údržbu.

Normální opotřebení a poruchy řemene

Běžnou chybou, ke které dochází u pásu po 2 nebo 3 letech používání, je snížení pevnosti v tahu pásu v důsledku únavy vláken.

U pásů používaných po delší dobu nejsou obvykle vyžadována žádná další opatření k optimalizaci jejich výkonu. Nicméně životnost řemene závisí na různých faktorech, včetně prostředí, stavu kladek, přenášeného výkonu, napnutí sestavy řemene, zarovnání hřídele a manipulace s řemenem před instalací a během ní.

Vady ohybu

Vady ohybu se objevují na místech, kde působí velmi vysoké síly na napínací stranu řemene, když jsou řemeny umístěny kolem velmi malého průměru. To může způsobit, že jednotlivá vlákna sníží pevnost v tahu pásu, což může vést k selhání.

Existuje několik příčin takového poškození, včetně nesprávného provozu řemene, nedostatečného napětí během instalace, nedostatečných poloměrů drážky a/nebo vniknutí cizích předmětů do řemenového pohonu. Nesprávné skladování, špatné balení a ošetření řemene může také způsobit ohnutí řemene před instalací a během ní

Nesprávná instalace

Zvláště u synchronních řemenů může nadměrné instalační napětí vést ke smyku zubu řemene nebo k selhání tahu. To je často patrné významným opotřebením kontaktních povrchů pásu.

Vychýlení řemenice

Nevyrovnané hnací hřídele nebo kuželové řemenice mají obvykle nepravidelný profil související s opotřebením na bocích zubů pásu, což vede k nepravidelnému zatížení oblastí mezi zuby.

To může způsobit praskliny na straně pásu, které absorbují největší napětí a rozprostírají se na šířku pásu, což nakonec způsobí rozdělení profilu zubu. Dále může okraj pásu vykazovat významné opotřebení v důsledku vysoké tažné síly.

Nadměrné teploty / teplo

Pokud gumové pásy běží při nadměrných nebo nevhodných teplotách, může dojít k ztvrdnutí gumy a trhlinám zadní části v důsledku ohnutí.

Tyto praskliny jsou obvykle rovnoběžné se zuby řemene a vyskytují se zejména na kontaktních površích (mezi zuby pásu). Trakční kabel pak může často selhat.

Kontrola kvality rozvodových řemenů. Jak dosáhnout přesných výsledků

Naše kontrola kvality všech koncových produktů zajišťuje, že mechanický přenos energie požadovaný pro řemenové systémy splňuje příslušné specifikace DIN a výrobní tolerance. Tyto kontroly se provádějí v souladu s národními a mezinárodními směrnicemi nebo na základě individuálních konzultací se zákazníky. Zkušební metody se používají ke kontrole různých typů pohybu a konverzí měničů, převodovek, strojů a momentových systémů a ke kontrole součástí.

Konfigurace montážních dílů

S pomocí konfigurátoru MISUMI můžete volně konfigurovat ložiska, hřídele a další komponenty.

Vyberte typ součásti a nastavte požadované tolerance.

CAD knihovna

Využijte naši rozsáhlou CAD knihovnu a najděte nejlepší montážní díl pro vaše komponenty a aplikace. Stáhněte si zdarma svou nakonfigurovanou součást z našeho webu.

Stažené komponenty pak můžete importovat do svého CAD programu.

Nechte se inspirovat naší CAD knihovnou a upravte své návrhy pomocí našeho doplňku SolidWorks.