Řemenové převody -
klínové řemeny.Řemenové převody -
klínové řemeny.Výpočet je určen pro geometrický a pevnostní návrh řemenových převodů klínovými řemeny. Program řeší následující úlohy
Výpočet pro 2 nebo 3 řemenice.
Automatický návrh převodu s minimem vstupních požadavků.
Návrh a výpočet geometrických parametrů (průměry řemenic, osové vzdálenosti, délka řemene, hmotnost převodu)
Výpočet pevnostních parametrů (výkon přenášený řemenem, počet řemenů, účinnost....)
Výpočet silových poměrů (předpětí, osové zatížení řemenic, ...)
Podpora 2D a 3D CAD systémů.
Program spolupracuje s CAD systémy a obsahuje příslušné modely řemenic a řemenů. Výpočty používají postupy, algoritmy a údaje z podkladů a norem ANSI, RMA (Rubber Manufacturers Association), ISO, DIN, BS a podkladů z katalogů firem CONTITECH ® a Gates Rubber Company ®.
Seznam norem: Narrow V-Belts ANSI/RMA IP-22; Classical V-Belts ANSI/RMA IP-20; Light Duty V-Belts ANSI/RMA IP-23; DIN 7753; DIN 2211; DIN 2215; ISO 4184
Uživatelské rozhraní.
Stáhnout.
Ceník, koupit.
Informace o syntaxi a ovládání výpočtu naleznete v dokumentu "Ovládání, struktura a syntaxe výpočtů".
Výpočet obsahuje dva samostatné návrhy a to návrh řemenového převodu pro tři a pro dvě řemenice. Oba návrhy jsou podobné, proto budou popsány najednou s tím, že na rozdíly bude upozorněno v textu. Při použití odkazu na odstavce bude před lomítkem odkaz pro návrh 3 řemenic, za lomítkem 2 řemenic například [1/4].
Informace o účelu, použití a ovládání odstavce "Informace o projektu" naleznete v dokumentu "Informace o projektu".
Typický výpočet / návrh převodu klínovým řemenem se skládá z následujících kroků:
Zadejte
výkonové parametry převodu (přenášený výkon, otáčky).
Nastavte
režim zatížení a provozní parametry (typ pohonu, délka provozu, účinnost..).
Dolaďte "ručně" geometrické parametry převodu (osové vzdálenosti, průměry řemenic a délku řemene) na řádcích [2.3-2.7/6.3-6.6].
Zkontrolujte silové podmínky převodu. [3/7]
Uložte sešit s navrženým řešením s novým jménem.
Při každé změně libovolného parametru dochází okamžitě k přepočítání celého převodu, což umožňuje rychlé zhodnocení celé řady variant a výběr optimálního řešení.
V tomto odstavci zadáváte výkonové a provozní parametry řemenového převodu. Pro každý parametr jsou uvedeny jak doporučené tak i min/max. rozsahy hodnot. Pokud hodláte navrhovat převod překračující doporučené rozsahy, doporučujeme konzultaci přímo s výrobcem (dodavatelem) řemenů (řemenic).
Běžně je možné přenášet výkon od několika desetin až
po několik stovek kW/HP. Optimální rozsah je v rozmezí 1-100kW /
1.4-140HP. Podrobnější informace naleznete ve výkonových grafech klínových
řemenů v odstavci [2.1/5.1] nebo v katalozích výrobce.
V případě 3 řemenic je nutné kromě přenášeného
výkonu na vstupu (řemenice 1) definovat ještě výkon odebíraný na třetí řemenici. Z těchto dvou hodnot je potom dopočítána i hodnota odebíraného
výkonu na druhé řemenici.
Volbou otáček definujete převodový poměr, který je potom dále
používán ve výpočtu. Řemenice číslo 1 je hnací. Mezní
hodnoty maximálních otáček jsou definovány pro jednotlivé typy klínových
řemenů (nižší výkon -> vyšší otáčky a naopak) a v extrémních
případech by neměly překročit hodnotu 8000 ot/min. Běžné
hodnoty jsou v rozsahu 400-3000 ot/min hnacího hřídele. Důležitější
než otáčky je však hodnota obvodové rychlosti viz odstavec
[3.10/7.10]. Podrobnější informace je možné nalézt ve výkonových
grafech klínových řemenů v odstavci [2.1] nebo v katalozích výrobce.
Je dopočítán ze vstupních a požadovaných výstupních otáček. Hodnota převodového poměru by se v běžném případě měla pohybovat do maximální hodnoty i=8, v extrémních případech je možné dosahovat hodnot i=15.
Hodnota krouticího momentu je dopočítána pro každou řemenici z
výkonu a otáček.
Vyberte takový způsob zatížení, který nejlépe odpovídá vašemu
zadání.
Vyberte takový způsob zatížení, který nejlépe odpovídá vašemu
zadání.
Zde nastavte počet hodin za den, po který bude řemenový převod v provozu.
U pracujícího zatíženého řemenového převodu dochází k pružnému
skluzu řemene v řemenové drážce. Tento skluz je závislý na zatížení
převodu a s rostoucím zatížením roste. Skluz se vyjadřuje "Součinitelem
skluzu" v % a jeho hodnota u klínových řemenů se pohybuje okolo
1%. Součinitel skluzu ovlivňuje převodový poměr. Vypočítaná
(doporučená) teoretická hodnota je uvedena v zeleném poli. Při zaškrtnutí
zaškrtávacího políčka je vypočítaná (doporučená) hodnota
automaticky vyplněna a použita ve výpočtu.
Především v důsledku tření dochází u řemenového převodu
ke ztrátám přenášeného výkonu. Tyto ztráty jsou vyjádřeny účinností,
která roste se zvyšujícím se zatížením a v případě běžně
zatíženého převodu klínovým řemenem (dvě řemenice) se pohybuje mezi 95-97%. Při
velkém rozdílu průměrů řemenic (malý úhel opásání,
vysoké opotřebení) však
může klesat až k 80%. Vypočítaná (doporučená) hodnota je
uvedena v zeleném poli a zaškrtnutím políčka je vypočítaná
(doporučená) hodnota automaticky použita ve výpočtu.
Před spuštěním "Automatického návrhu" zadejte (zvolte) všechny parametry v tomto odstavci [1/4]. Při rozhodování využívejte nápovědu a doporučení uváděná u každého parametru. Automatický návrh vybere na základě přenášeného výkonu a otáček vhodný typ řemene a pro tento typ řemene spustí "Optimalizační proces". Je samozřejmé, že automaticky navržené řešení je možné a většinou i vhodné "doladit" ručně.
V tomto odstavci navrhujete geometrii řemenového převodu. Je možné volit typ řemene, průměry řemenic, osové vzdálenosti a délky řemene.
Doporučený typ řemene je vybírán na základě přenášeného výkonu a otáček. Dalším vodítkem pro výběr správného typu řemene mohou být výkonové diagramy, ve kterých jsou vymezeny oblasti vhodné pro použití určitého typu řemene. Diagram 1 a 2 je určen pro řemeny podle ISO (DIN, BS), diagramy 3 a 4 potom pro řemeny podle ANSI/RMA. Po výběru řemene je automaticky dosazen minimální doporučený průměr do nejmenší řemenice. Ostatní průměry řemenic jsou dopočítány tak, aby byly dosaženy požadované otáčky.
Ve výběrovém seznamu vyberte typ klínového řemene, který chcete použít (Automatický návrh provádí výběr sám). Po výběru typu řemene je automaticky vybrán nejmenší doporučený průměr řemenice a ten je použit. Další dva (jeden) průměry řemenic jsou dopočítány podle požadovaných otáček.
Optimalizační proces [2.2/6.2] prochází pro vybraný typ řemene tabulkové průměry hnací řemenice, navrhne optimální osovou vzdálenost, dopočítá všechny ostatní parametry a snaží se nalézt takové řešení, které bude mít minimální celkovou hmotnost [2.12/6.12]. Optimalizační proces spustíte stisknutím tlačítka "Optim".
Výběrové seznamy obsahují výpočtové průměry řemenic z tabulek. V závorce jsou vnější průměry řemenice (pokud je uvedeno).
Tento řádek obsahuje průměry řemenic, které jsou použity ve výpočtu. Zadat přímo je možné pouze průměr první řemenice. Průměr druhé (resp. třetí) je dopočítán automaticky na základě požadovaných Výstupních otáček [1.2] a Součinitele skluzu [1.8]. Pokud chcete použít normalizovaných (tabulkových) průměrů u všech řemenic postupujte následovně:
Na řádku jsou uvedeny minimální (konstrukční hledisko) a maximální (doporučení) hodnoty osových vzdáleností mezi řemenicemi. Pro výpočet převodu pomocí dvou řemenic jsou tyto informace společně s optimální osovou vzdáleností uvedeny na řádku [6.4].
Na řádku zadejte požadované osové vzdálenosti mezi řemenicemi.
Každá změna osové vzdálenosti je kontrolována a pokud zadáte
nekorektní hodnotu, jsou automaticky upraveny zbývající osové vzdálenosti.
Zaškrtnuté (aktivní) zaškrtávací políčko ve vstupním poli znamená, že takto označená
osová vzdálenost bude zamknuta pro změnu (pokud to bude konstrukčně
možné) při úpravě osových vzdáleností při výpočtu pro dosažení
tabulkové délky řemene [2.7]. Neoznačená osová
vzdálenost bude při přepočtu změněna.
V prvním sloupečku je aktuální pracovní délka řemene. Druhý sloupeček obsahuje minimální možnou (Pro dané průměry a minimální osové vzdálenosti). Ve třetím sloupečku je výběrový seznam obsahující normalizované (tabulkové) délky řemene (vnitřní délku a v závorce výpočtovou délku). Po výběru vhodné délky řemene jsou iteračně měněny označené osové vzdálenosti [2.6] tak, aby bylo dosaženo požadované délky řemene. Tlačítko "R" vpravo od výběrového seznamu zopakuje iteraci pro aktuální vybranou délku řemene.
Je to úhel, který svírají přímky procházející středy řemenic - viz obrázek.
Jedná se o důležitý parametr, na kterém je podstatně závislý výkon přenášený jedním řemenem. U řemenic, které přenášejí výkon, by neměl být menší než 90°.
Jedná se o skutečný výkon, který daný řemen dokáže za daných podmínek (konstrukční uspořádání, režim zatížení, provozní parametry) přenést na řemenici. Základní výkonové parametry řemene se získávají interpolací z výkonových tabulek (ISO, DIN, BS, CONTITECH ®) a nebo z výkonových vzorců (ANSI/RMA a Gates Rubber Company ®).
Udává přesný počet řemenů, který je nutný pro přenos požadovaného výkonu pro danou řemenici.
Potřebný počet řemenů je největší hodnota z předchozího řádku zaokrouhlená na celé číslo nahoru. Za standardních podmínek by počet řemenů neměl být vyšší než 10.
Přibližná hmotnost je součet hmotností řemenic a řemenů aktuálního převodu. Hmotnost řemenic je počítána přibližně podle obrázku. Jako výchozí materiál je uvažována litina. Přesto, že hmotnost samozřejmě nemůže přesně odpovídat konečné hmotnosti řemenic, jedná se o velmi dobrý optimalizační parametr, který je vhodné brát při návrhu v úvahu.
V tomto odstavci naleznete některé koeficienty používané pro výpočet, ale především zde naleznete silové poměry působící na řemenici.
Tyto koeficienty mají vliv na výkon přenášený jedním řemenem.
Jedna z řemenic navrhovaného řemenového převodu musí být osově přestavitelná. Na řádku [3.6, 3.7] jsou uvedeny minimální hodnoty pro každou řemenici a to pro napnutí řemene (parametr x) a pro nasazení řemene (parametr y). Posunutí je počítáno pro osu půlící úhel, který svírají pásy řemene u dané řemenice.
Protože řemenové převody vykazují nejvyšší mechanickou účinnost při plném zatížení a zároveň během provozu klesá hodnota předpětí (pokud není zajištěno konstrukčně jinak), je v tomto výpočtu zaveden tento součinitel bezpečnosti, kterým jsou zvýšeny hodnoty předpětí řemene. Doporučená hodnota tohoto součinitele je mezi 1.1 - 1.3 a je uvedena v zeleném poli. Při zaškrtnutém políčku je automaticky dosazena doporučená hodnota.
Obvodová rychlost řemene je další důležitý parametr řemenového převodu. Optimální obvodová rychlost pro klínové řemeny je okolo 25 [m/s] / 5000[ft/min]. Maximální rychlost je různá pro různé typy (výrobce) klínových řemenů a je uvedena v zeleném poli.
Je závislá na typu řemene. Podrobné informace naleznete v katalogu výrobce. Maximální hodnoty se pohybují v rozmezí 50-100 [/s].
Je základní síla odvozená z přenášeného výkonu a rychlosti řemene.
Složka odstředivé síly se uplatňuje až při vyšších rychlostech řemene (cca 20 [m/s] / 4000 [ft/min]).
Pro správnou funkci řemenového převodu je nutné "předpětí" řemene, které zajistí dostatečné třecí síly nutné pro přenos požadovaného výkonu.
Síla, která působí na hřídel v klidovém stavu.
Jedná se o síly, které při provozu působí v zatížené (resp. odlehčené) části řemene.
Tato síla působí za provozu na hřídel každé řemenice. Její znalost je nutná pro dimenzování hřídelí, ložisek a dalších konstrukčních elementů řemenového převodu.
V tomto odstavci jsou uvedeny rozměry zvoleného řemene a rozměry každé řemenice. Tyto rozměry jsou použity pro 2D výkresy a 3D modely. Tolerance rozměrů a další doplňkové informace naleznete v příslušné normě nebo v katalogu výrobce.
Po nasazení a po napnutí řemene (zajišťuje osová přestavitelnost jedné z řemenic nebo napínací kladka) je nutné provést kontrolu napnutí řemene. Protože výrobci řemenů používají různé postupy a zároveň dodávají i přístroje pro kontrolu napnutí řemene, odkazujeme proto zájemce na firemní katalogy a postupy.
Informace o možnostech 2D a 3D grafického výstupu a informace o spolupráci se 2D a 3D CAD systémy naleznete v dokumentu "Grafický výstup, CAD systémy".
Protože tento sešit obsahuje dva typy výpočtu (pro 2 nebo 3 řemenice), jsou standardní volby pro vytvoření 2D výkresu rozšířeny o následující přepínače.
Ve výběrovém seznamu zvolte, jestli mají být pro tvorbu 2D výkresu (3D modelu) použity rozměrové údaje z výpočtu 3 řemenic nebo 2 řemenic.
Ve výběrovém seznamu vyberte tu řemenici, kterou chcete vykreslit v detailním pohledu.
Úhel nastavuje pootočení výkresu sestavy řemenic vzhledem k vodorovné ose (obrázek - viz. tlačítko).
Informace o nastavení parametrů výpočtu a nastavení jazyka naleznete v dokumentu "Nastavení výpočtů, změna jazyka".
Výběrem databáze řemenů jsou změněny odpovídající výkonové parametry řemenů. K dispozici jsou:
Všeobecné informace o tom, jak je možné měnit a rozšiřovat sešity výpočtu, jsou uvedeny v dokumentu "Úpravy sešitu (výpočtu)".
Celá řada parametrů je závislá na konkrétním výrobci příslušného klínového řemene. Proto je možné v tomto výpočtu změnit v podstatě libovolné parametry (průměry řemenic, délky řemenů, výkonové tabulky, výkonové vzorce) v tabulkách definujících rozměry a vlastnosti řemenů.
^