Ремъци и ремъчни шайби

При ремъчните предавки не се предават ударните натоварвания, тъй като еластичният ремък дава възможност за приплъзване

Те се използват в автомобилостроенето за предаване на механичното движение в двигатели на автомобили, камиони, автобуси, в стационарни електрогенератори, авиационни двигатели и др.

Назъбеният профил на зъбните ремъци съвпада със съответните жлебове в шайбите, като по този начин осигурява синхронизирано зацепване

Ефективността на разходите е от съществено значение в механичните системи и инженеринговите решения, внедрявани в едно производство. В особено голяма степен това важи за системите за предаване на движение. Инженерите проектанти се нуждаят от висококачествени компоненти, за да гарантират устойчива производителност при ниски експлоатационни разходи.

Високото качество на ремъчните предавателни механизми, прецизно подбраните компоненти и правилно съобразеното предавателно отношение са от голямо значение за продължителността на живота на ремъка и ефективността на работа, което на свой ред спомага и за намаляване на общите разходи за експлоатация на машината. Разнообразието от шайби, ролки и ремъци, предлагани на пазара е голямо както по отношение на материали, така и по отношение и на профила, като това включва клиновидни ремъци, плоски ремъци, синхронизиращи ремъци и други. За да се направи правилен избор, специалистите предоставят съвети, които да насочат потребителите към най-подходящата шайба за дадено приложение. Например синхронен ремък за голямо натоварване ще изисква здрава шайба с високи експлоатационни параметри.

Характеристики и критерии за избор

Най-разпространеният и най-бюджетен начин за предаване на момент от източника на енергия към механично устройство и трансформирането на тази енергия в механично движение е чрез използването на ремък и шайба. Тази мощност се генерира или електрически, или механично и предава въртеливо движение към даденото устройство.

Ремъчни предавателни механизми трансферират движението с помощта на ремък, при което се разчита на силата на триене между ремъка и монтираните върху валовете ремъчни шайби. В системата на ремъчно предаване на движението ремъкът минава по протежение на жлеб в шайбата, така че мощността може да се прехвърля или от една шайба на друга, или от шайбата директно към машината.

Ефективността на ремъка силно зависи от работата на шайбата. Висококачествените шайби значително увеличават живота на ремъка. Шайбата или ролката е монтирана към въртяща се част на източника на енергия, така че силата се прехвърля посредством ремък към устройството.
Що се отнася до предаване на механична сила, ремъкът е най-бюджетният вариант, като същевременно той се характеризира и с висока надеждност. Той представлява контур от гъвкав материал, използван за механично свързване на два или повече въртящи се вала, често паралелно свързани. Ремъците се използват в различни задвижвания благодарение на ефективността на предаване на механичната сила.

Предимствата им са, че са безшумни, подходящи са за високи честоти на въртене. При тях не се предават ударните натоварвания, тъй като еластичният ремък дава възможност за приплъзване. Те са добър избор при приложения с големи междуосови разстояния и позволяват свързване на валове с кръстосани геометрични оси, особено при кръгъл и двойно трапецовиден ремък. Достъпната им цена също е едно предимство, което не бива да бъде пренебрегвано.
За сметка на изброеното те имат и редица недостатъци. Поради приплъзването предавателното отношение е непостоянно. Те причиняват голямо радиално натоварване на валовете. Размерите им са значително по-големи в сравнение със зъбните и верижните предавки. Ремъкът трябва да се сменя сравнително често.

Функции и видове профили ремъци и ремъчни шайби

Ремъци и ремъчни шайби се използват в автомобилостроенето за предаване на механичното движение в двигатели на автомобили, камиони, автобуси, в стационарни електрогенератори, авиационни двигатели и др. Те също така намират приложение и в задвижванията на въздушни компресори, селскостопанска техника, конвейери и др.

Основната функция на ремъка е да предава въртящия момент, докато шайбата позволява на ремъка да преминава плавно при предаването на движение. Шайбите се проектират с различни функции и диаметър, тъй като се използват за промяна на скоростта на въртене. Шайбите имат две приложения – увеличаване или намаляване на скоростта или въртящия момент и предаване на мощност от един вал на друг. Ако предаването на мощността е всичко, което се цели със системата, тогава две шайби с еднакъв диаметър ще свършат работа. В по-честия случай обаче задачата е, освен да се предаде сила, да се увеличи моментът за сметка на скоростта или обратното. Това се прави с помощта на шайби с различна стъпка.

Диаметърът на стъпката на шайбата не е външният диаметър, нито вътрешният диаметър. Всъщност директното измерване на диаметъра на стъпката е много трудно. Разрезът на ремъка показва влакната в близост до външната страна. Това е частта, която понася напрежението върху ремъка, останалата част на ремъка служи, за да пренася силите от шайбата. Диаметърът на стъпката на всяка шайба се измерва при влакната. С други думи, диаметърът на стъпката на шайбата зависи не само от самата шайба, но и от ширината на ремъка. Ако се постави ремък от серия B на шайба от серия A, се увеличава ефективният диаметър на стъпката.

Ремъци с плосък профил се предлагат в голямо разнообразие за различни приложения. Те се използват в машинни ленти за полиграфически машини. Служат като моторни ремъци, задвижващи и тангенциални ремъци, за специални силови задвижвания и други. Полиуретановите плоски ремъци с отворен край се характеризират с висока гъвкавост и възможност за опъване. Това ги прави изключително подходящи за вграждане в компактни двигателни механизми, които имат шайби с относително малки диаметри в сравнение с конвенционалните двигателни механизми. По-малките шайби позволяват да се използват мотор-редуктори, които спестяват място.

Малогабаритните задвижващи конфигурации с ниска инерция не само намаляват производствените разходи, но също и консумацията на енергия. Плоските ремъци са една от предпочитаните и широко признати технологии в много механични системи. Същевременно възникват и много нови области на приложение, като например в подемни системи, автомивки, мотокари, системи за маневриране/манипулиране на товари и повдигащи платформи и др.

Полиуретановите ремъци са устойчиви на масла и смазки, бензин и бензол, а също така демонстрират добри показатели на издръжливост на UV радиация и озон. Температурният им диапазон на работа варира от -30°C до +80°C.
Плоските ремъци могат да бъдат изработени според необходимите параметри, зададени от потребителя и според дадения режим на натоварване, който трябва да издържат. Могат да бъдат изработени варианти за изключително високо натоварване, подсилени с армиращи нишки от неръждаема стомана, както и варианти за висока гъвкавост.

V-образните или трапецовидните ремъци са широко използвани във всички области на промишлеността, като се използват за ремъчни предавки в комбинация с трапецовидни шайби. Обвитите трапецовидни ремъци са произведени от висококачествени материали чрез високотехнологични процеси и осигуряват отлична надеждност на работата на задвижващия механизъм дори при големи натоварвания и тежки индустриални условия.

Те могат да се влагат както в много взискателни задвижващи системи в прецизна механика, така в тежки машиностроителни производства. Отговарят на стандарт ISO 1813, проявяват умерена устойчивост на масла и са подходящи за работна среда с температури в диапазон от -55°C до +70°C и силно запрашване.
Трапецовидните ремъци, усилени с текстилни обвивки, проявяват изключителна здравина и известна еластичност, тъй като в състава им участват еластични армиращи полиестерни нишки. Качествените ремъци са изработени в съответствие с изискванията на действащите стандарти като ISO 4184/DIN 2215. Усилващите нишки ги предпазват от прекомерно разтягане и провисване, а наличието на външна обвивка гарантира отлична здравина. Стандартно произвежданите ремъци имат добра устойчивост на смазочни продукти и крайни стойности на температурата на средата. Те трябва да са защитени от възникване на електростатични заряди.

Възможността за приплъзване при конвенционалните ремъци пречи на използването им в приложения, в които входящите и изходящите валове трябва да бъдат синхронизирани. Зъбните ремъци са разработени, за да преодолеят това ограничение. Те имат назъбен профил, който съвпада със съответните жлебове в шайбите, като по този начин осигурява синхронизирано положително зацепване, както при предавки с вериги или зъбни колела. Неизменната дължина на ремъкците е от решаващо значение за синхронните приложения, така че първоначално те са били подсилвани със стомана. Днес най-разпространената армировка е от стъклени влакна, но се използва и арамид, когато се изисква максимален капацитет.

Профилът с трапецовидните зъбни ремъци е използван за първи път за синхронизация, но той е признат като стандарт. Синхронизиращите ремъци имат редица привлекателни характеристики, които им намират място в приложения, където няма реална нужда от синхронизация на валовете. Те са тънки и гъвкави, така че работят добре при малки по размер задвижвания и в приложения, включващи високи скорости или малки шайби. Предварителните проучвания показват, че те може да са най-ефективната форма на предаване на мощност без директно задвижване. Освен това те са в състояние да издържат на големи натоварвания. Поради тези причини тези ремъци се оказват рентабилен избор в такива приложения като задвижвания за моторни триони, мотоциклети и др. Ремъците с такъв профил обикновено се използват и в металорежещи машини, машини в текстилната промишленост, домакински уреди, бизнес оборудване и в задвижването на разпределителния вал в двигатели.

Най-новите разработки внасят модификации в профилите на зъбите, които подобряват трапецовидната форма. Напълно овалният профил, често наричан HTD, разпределя натоварванията на зъбите по-равномерно върху опънния елемент на ремъка, осигурява по-голяма якост на срязване на зъбите и следователно понася по-голямо натоварване от трапецовидните профили.

Ремъчните шайби са втората основна съставна част на ремъчната предавка. Чрез тях ремъкът предава движението и въртящия момент от задвижващия към задвижвания вал чрез триене при трапецовидните и пистовите ремъци или чрез назъбения профил при синхронизиращите (зъбни) ремъци. Шайбите може да са изработени от чугун, стомана или алуминий и са снабдени с пилотен или центриращ отвор или с отвор за конусна втулка.