Transmissão por correia trapezoidal: cálculo, aplicação. Correias em V

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Indústria moderna, engenharia e outras indústrias usam uma variedade de mecanismos em seu trabalho. Eles garantem a operação de unidades, veículos, motores, etc. Um dos dispositivos populares e frequentemente usados é o acionamento por correia em V.

O mecanismo apresentado inclui várias categorias de estruturas. Eles diferem em parâmetros geométricos, propósito, abordagem para a implementação das tarefas atribuídas ao mecanismo. Quais são os dispositivos apresentados serão discutidos mais adiante.

Características gerais

O dispositivo de transmissão por correia em V envolve o uso de um método especial de acionamento de todo o mecanismo. Neste caso, é utilizada a energia produzida no processo de torque. Isso é fornecido por um acionamento por correia. Ele usa energia mecânica, que então transfere para outro mecanismo.

Este projeto consiste em uma correia e no mínimo duas polias. O primeiro desses elementos estruturais é mais frequentemente feito de borracha. A correia de transmissão da correia em V é feita dematerial que passou por processamento especial. Isso permite que o elemento apresentado seja resistente a tensões mecânicas médias e pequenas, temperaturas elevadas.

Entre as transmissões por correia, a correia em V é a mais popular. Esse design é frequentemente usado hoje na fabricação de carros, bem como em outros tipos de veículos.

Recursos de design

O design da variedade apresentada de transmissão de potência mecânica inclui polias de correia em V e uma correia. O último desses elementos tem uma forma em forma de cunha. As polias são feitas na forma de discos de metal. Eles têm ramos distribuídos uniformemente ao redor da circunferência. Eles mantêm a correia em posição na superfície das polias.

A fita pode ser de dois tipos. Pode ter dentes ou ter uma superfície completamente lisa. A escolha depende da finalidade do mecanismo. Anteriormente, o projeto apresentado era utilizado em diversos sistemas de diversas categorias de veículos.

Hoje, o tipo de transmissão de energia mecânica apresentado é utilizado em bombas d'água e geradores de máquinas. Em equipamentos automotivos pesados, um sistema semelhante é instalado para acionar a direção hidráulica. Este sistema tem uma bomba hidráulica. É nele que um design semelhante é usado. Acionamentos por correia em V também são instalados em compressores do tipo ar. Eles são projetados para impulsionadores de freio de veículos.

Requisitos para elementosdesenhos

As correias trapezoidais têm uma espessura relativamente pequena. Isso permite reduzir significativamente as dimensões ocupadas pelo sistema. No entanto, este fato requer uma abordagem especial para a organização da geometria da polia. Para evitar que a fita s alte, a superfície externa dos discos possui ranhuras especiais. Eles seguram o cinto no lugar.

O tamanho da polia em si é selecionado de acordo com a relação de transmissão. Caso seja necessário criar uma engrenagem de redução, a polia acionada será maior que o elemento estrutural principal. Existe também uma relação inversa.

Na fabricação da fita de cinto, são utilizados materiais macios especiais que não devem perder seu desempenho em todas as condições climáticas. Na geada e no calor, o cinto permanece flexível. É por esta razão que não é permitido instalar outro material em vez de uma fita especial. Isso danificará a unidade.

Variedades

A transmissão por correia em V pode ser feita em várias configurações. Existem vários tipos populares de mecanismos apresentados. Um dos mais simples é um sistema aberto. As polias giram na mesma direção, os eixos se movem em paralelo.

Se os discos se movem em direções opostas mantendo o paralelismo das tiras, aparece um tipo cruzado do sistema. Se os eixos se cruzarem, será uma variedade semicruzada.

Se os eixos se cruzam, há uma transmissão angular. Ela se aplicapolias escalonadas. Este design permite que você influencie a velocidade no ângulo do eixo acionado. A velocidade da polia de acionamento permanece constante.

A engrenagem da polia de marcha lenta permite que a polia movida pare de se mover enquanto o eixo de acionamento continua a girar. A engrenagem da polia intermediária promove o autotensionamento da correia.

Cinto

As correias trapezoidais pertencem à categoria de elementos estruturais de tração. Deve garantir o retorno da energia necessária sem escorregar. A fita deve ter maior resistência, resistência ao desgaste. A lâmina deve aderir bem à superfície externa dos discos.

A largura das alças pode variar consideravelmente. Na fabricação de algodão emborrachado, materiais de lã, couro. A escolha depende das condições de operação do equipamento.

A fita pode ser feita de tecido de cordão ou cordão de cordão. Estas são as variedades mais confiáveis, flexíveis e rápidas.

A engenharia moderna hoje geralmente usa correias dentadas. Eles também são chamados de poliamida. Existem 4 saliências em sua superfície. Eles engrenam com os elementos correspondentes nas polias. Eles funcionam bem em engrenagens de alta velocidade, aplicações com espaçamento de polia pequeno.

Diâmetro estimado da polia

O cálculo da transmissão da correia em V começa com a determinação do diâmetro da polia. Para fazer isso, você precisa levar dois rolos cilíndricos. Seu diâmetro é D. Este valor é definido para cada tamanho da seção da ranhura. Neste caso, o contato dos rolospassa ao nível do diâmetro.

Dois rolos do tipo mostrado devem ser colocados na ranhura. As superfícies devem tocar. Entre os planos tangentes que formam os rolos, é necessário medir a distância. Eles devem correr paralelos à polia.

Uma fórmula especial é usada para calcular o diâmetro do disco. Ela se parece com isso:

D=RK - 2X, onde RK é a distância medida entre os roletes, mm; X é a distância do diâmetro do disco até a tangente que se encaixa no rolo (corre paralelamente ao eixo do disco).

Cálculo de transferência

A transmissão da correia trapezoidal é calculada de acordo com o método estabelecido. Neste caso, o indicador da potência transmitida do mecanismo é determinado. É calculado usando a seguinte fórmula:

M=Mnom. K, onde Mnom. – potência nominal consumida pelo acionamento durante a operação, kW; K é o fator de carga dinâmico.

Ao fazer cálculos, um indicador é levado em consideração, cuja probabilidade de distribuição no modo estacionário não é superior a 80%. O fator de carga e o modo são apresentados em tabelas especiais. Desta forma, a velocidade para a correia pode ser determinada. Será:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, onde D1, D2 são os diâmetros das polias menores e maiores (respectivamente); CV1, CV2 - a velocidade de rotação do disco menor e maior. O diâmetro da polia menor não deve exceder o limite de velocidade nominal da correia. ela tem 30m/s.

Exemplo de cálculo

Para entender a metodologia de cálculo, é necessário considerar a tecnologia deste processo em um exemplo específico. Suponha que seja necessário determinar a relação de transmissão do acionamento por correia em V. Ao mesmo tempo, sabe-se que a potência do disco de acionamento é de 4 kW e sua velocidade (angular) é de 97 rad/s. Ao mesmo tempo, a polia acionada possui esse indicador no nível de 47,5 rad/s. O diâmetro da polia menor é 20mm e a polia maior é 25mm.

Para determinar a relação de transmissão, é necessário levar em consideração as correias de seção normal, feitas de tecido de corda (tamanho A). O cálculo fica assim:

IF=97/47, 5=2, 04

Determinando o diâmetro das polias da tabela, verificou-se que o eixo menor tem tamanho recomendado de 125 mm. O eixo maior quando a correia desliza 0,02 será:

D2=2,041,25(1-0,02)=250mm

O resultado está em total conformidade com os requisitos do GOST.

Exemplo de cálculo do comprimento de cintos

O comprimento da correia em V também pode ser determinado usando o cálculo apresentado. Primeiro você precisa calcular a distância entre os eixos dos discos. Para fazer isso, aplique a fórmula:

R=SD2

С=1, 2

Aqui você pode encontrar a distância entre os eixos:

P=1, 2250=300mm

Em seguida, você pode determinar o comprimento do cinto:

D=(2300 + (250-125)²+1,57(250+125))/4300=120,5 cm

O comprimento interno do cinto no tamanho A de acordo com GOST é de 118 cm. Neste caso, o comprimento estimado da fita deve ser de 121,3 cm.

Cálculo da operação do sistema

Determinando as dimensões da transmissão por correia em V, é necessário calcular os principais indicadores de seu funcionamento. Primeiro você precisa definir a velocidade na qual a fita irá girar. Para isso, um determinado cálculo é aplicado. Os dados para isso foram fornecidos acima.

S=970,125 / 2=6,06 m/s

Neste caso, as polias irão girar em velocidades diferentes. O eixo menor irá girar com este indicador:

CBm=3097 / 3, 14=916 min ^-¹

Com base nos cálculos apresentados nos livros de referência relevantes, é determinada a potência máxima que pode ser transmitida usando a correia apresentada. Este valor é igual a 1,5 kW.

Para testar a durabilidade do material, você precisa fazer um cálculo simples:

E=6, 01/06, 213=5.

O indicador resultante é aceitável pelo GOST, de acordo com o qual a faixa apresentada é feita. Sua operação será bastante longa.

Falhas de design

O acionamento por correia em V é usado em muitos mecanismos e unidades. Este projeto tem muitas vantagens. No entanto, também tem toda uma lista de deficiências. Eles são grandes em tamanho. Portanto, o sistema apresentado não é adequado para todas as unidades.

Ao mesmo tempo, o acionamento por correia é marcado com baixa capacidade de carga. Isso afeta o desempenho de todo o sistema. Ao usar até os materiais mais modernos, a vida útil da correia deixa muito a desejar. Está apagado, rasgado.

A relação de transmissão é um valor variável. Isto é devido ao deslizamento da correia em forma plana. Ao utilizar o projeto apresentado, os eixos são submetidos a um alto impacto mecânico. Além disso, a carga atua em seus suportes. Isso se deve à necessidade de pré-tensionar a correia. Nesse caso, são usados elementos adicionais no design. Eles amortecem as vibrações da linha segurando a tira na superfície das polias.

Positivos

A transmissão por correia em V tem muitas vantagens, por isso hoje é usada em várias unidades com bastante frequência. Este design garante alta suavidade de operação. O sistema opera quase silenciosamente.

Em caso de imprecisões na instalação das polias, este desvio é compensado. Isso é especialmente perceptível no ângulo de cruzamento, que é determinado entre os discos. A carga é compensada no processo de deslizamento da correia. Isso permite estender um pouco a vida útil do sistema.

A transmissão tipo correia compensa as pulsações que ocorrem durante a operação do motor. Portanto, você pode fazer sem instalar um acoplamento elástico. Quanto mais simples o design, melhor.

Não é necessário lubrificar o mecanismo apresentado. A economia se manifesta na ausência da necessidade de compra de consumíveis. As polias e a correia podem ser facilmente substituídas. O custo dos itens apresentados permanece aceitável. A montagem do sistema é simples.

Ao usar este sistema, ele cria uma relação de transmissão ajustável. O mecanismo tem a capacidade de trabalhar em altas velocidades. Mesmo se a fita quebraroutros elementos do sistema permanecem intactos. Neste caso, os eixos podem estar a uma distância considerável um do outro.

Tendo considerado o que é um acionamento por correia em V, podemos notar seu alto desempenho. Graças a isso, o sistema apresentado é usado hoje em muitas unidades.