Ékszíjszíjhajtás
Tartalomjegyzék Meghatározás Ékhatás Előnyök, hátrányok Szíjhossz, tengely állíthatóság Ékszíjtárcsák szerkezeti kialakítása Normál ékszíjak Keskeny ékszíjak Különleges ékszíjak Keskeny ékszíj méretezési példa
Meghatározás Olyan erőzárásos hajtás, ahol a tengelyek közötti teljesítmény-, nyomaték-, szögsebesség átvitelt ékszíj és ékszíjtárcsa biztosítja. Erőzárás: a szükséges kerületi erőt súrlódási Erőzárás: a szükséges kerületi erőt súrlódási erő biztosítja.
v max 40 m / s Gumírozott burkolószövet Pamut,vagy műanyag szálak Gumimag
A tárcsa horonyszöge kisebb, mint 40 o. b p horony horony
Ékhatás F 2 sin N 2 sin 2 N 2 F α α = = Az N erő a szíjat a horonyba beszorító erőtől függ: N 2 N 2 S = = µ µ A súrlódási erő a kerületi erő: N 2 2 N 2 sin F 2 sin 2 sin F S 2 sin F N α µ µ α µ α µ α = = = =
Ékszíjhajtás előnyei A szíj kereskedelmi áru, ezért olcsó és könnyen cserélhető. Kis tengelyhúzás is elegendő az ékhatás miatt. Nyugodt, zajtalan járás. Jó hatásfok (98%). Több ékszíjjal nagy teljesítmény is átvihető.
Ékszíjhajtás hátrányai A szíjtárcsa a hornyok miatt drágább, mint a laposszíjnál. Több szíj alkalmazása esetén az egyes szíjak terhelése eltérő a szíjhosszúságok tűrése miatt. Savakra és lúgokra érzékeny. 60 C o -ig alkalmazható.
Szíjhossz és tengely állíthatóság számítása A szíjhossz számításánál a laposszíjhajtás képletét használjuk, melyben a d p átmérőket vesszük figyelembe. L p = ( ) 2 2 a ( d p1 + d p2 ) π d p2 d p1 + + 2 4 a sin( α) d 2 d 1 = β = π 2 α (α és β rad.) 2 a
Tengely állíthatósága Tapasztalat szerint: a > ( 0.7...2) d p1 + d p2 Utánfeszítéshez: x 0.03 L p Felszereléshez: y 0.015 L p ( )
Ékszíjtárcsák szerkezeti kialakítása Forgácsolt hegesztett, öntött. bp e f d p
Normál méretű ékszíjak MSZ 2531 : ékszíj jellemzői. MI 2534 : ékszíjtárcsák kialakítása. Választható ékszíjak jelei: Z, A, B, C, D, E h o b o b o 1 h p b p d p Gumírozott burkolószövet Pamut,vagy műanyag szálak Gumimag =, 6 h o Semleges tengely: h p = 0, 35 h o Szíjhossz számítása d p alapján
Normál ékszíj méretezése A méretezés elve azonos a laposszíjhajtáséval: a szíjban ébredő feszültséget korlátozzuk. A szíj típusának és a szíjak számának meghatározását jelenti. Ismert adatok: P, n 1, i, a A szíjsebességet felvesszük: v=18 22 m/s. Számítható: d p1 = 2 v d ω p2 = i d p1 1 L p =..., α, β
Választunk egy ékszíjnagyságot és diagrammból megkeressük a szíj által átvihető teljesítményt. Ez fordulatszámtól is függ és b=180 fokra vonatkozik.
Kiszámítjuk, hogy hány szíj szükséges. z P C 2 P 1 C 1 C 3 C z (Ha z túl nagy, akkor nagyobb szíjat választunk.) C 1 =1 0,65 : átfogási szögtől függő tényező. C 2 : terhelés jellegétől függő tényező. C 3 : szíj hosszától függő tényező. C z : szíjak számától függő tényező.
Keskeny ékszíj (DIN 7753, DIN 2211) Oldalarányok Választható ékszíjak jelei: SPZ, SPA, SPB, SPC Normál 1,6 Keskeny 1,23 1 1
Előnyök a normál ékszíjhoz képest Egységnyi keresztmetszettel nagyobb teljesítmény vihető át. Hajlékonyabb, ezért kisebb tárcsaméretek lehetnek. Nagy szíjfrekvencia (80 1/s). Nagy sebesség (40 m/s). Méretezés a normál ékszíjhoz hasonlóan.
Különleges ékszíjak Többsoros ékszíj Lökésszerű terhek esetén kedvező. Nem csavarodhat el. Szennyeződésekre érzékeny.
Fogazott ékszíj Hajlékonyabb, ezért kisebb tárcsaátmérő lehet.
Kettős ékszíj Mindkét oldalával képes hajtani. Akkor használják, ha több hajtott tárcsa is van.
Ékbordás szíj (Poli-V szíj) Laposszíj és ékszíj kombinációja.
Keskeny ékszíj méretezési példa Ismert adatok A hajtógép egy rövidrezárt forgórészű asszinkronmotor. P=45 kw, n 1 =1450 1/perc, ω 1 =2 π n 1 =152 1/s. A munkagép egy szivattyú. n 2 =580 1/perc, ω 2 =2 π n 2 =60,7 1/s. Napi 8 óra üzemidő.
Megoldás 1. A c 2 terhelési tényező meghatározása. Túlterhelést és dinamikus hatásokat veszi figyelembe. Jegyzet 7.7 táblázatából: c 2 =1,1 (közepes üzem, P>8 kw, A-jellegű hajtógép). 2. Javasolt szíjnagyság meghatározása. P c 2 n 1 függvény használatával. P c 2 =45 1,1=50 kw, és n 1 =1450 1/perc adatok alapján SPA jelű szíjat kell választani. A diagramm szerint a kistárcsa jellemző átmérője 180 és 250 mm között legyen. Válasszuk a d p1 =250 mm-ert a hosszabb élettartam miatt.
n 1 [1/perc] 1600 SPA SPB 800 400 200 180 < d < 250 4 15 50 P c 2 [kw]
3. Nagytárcsa jellemző átmérője: 4. Tengelytáv és szíjhossz: n 1 1450 i = = = 2.5, áttétel. n 2 580 d p2 = i d p1 = 2.5 250 = 630 mm a = 0.8 d p1 + d p2 = 0.8 ( 250 + 630) = 700 mm L p = ( ) ( ) 2 2 a ( d p1 + d p2 ) π d p2 d p1 + + 2 4 a π L p 2 700 + 250 630 2 ( + ) ( 630 250) 2 = + = 2832 mm 4 700 Válasszuk a szíjhosszat: L p = 2800 mm
A kerekített szíjhossz miatt módosul a tengelytáv. a = p + p 2 q p = 0.25 L p 0.393 d p2 d p1 ( ) p = 0.25 2800 0.393 ( 630 + 250) = 354 mm q = 0.125 ( d 2 d 1) 2 = 0.125 ( 630 250) 2 = 18080 mm 2 a = 354 + 354 2 18080 = 681 mm A tengelytáv állíthatósága: x y 0.03 L p = 0.03 2800 = 84 mm -utánfeszítéshez. 0.015 L p = 0.015 2800 = 42 mm -szereléshez.
5. Átfogási szög sin( α) = d 2 d 1 2 a 630 250 = = 0.287 α = 16.2 o 2 681 β = 180 o 2 α = 180 o 2 16.2 o = 147.6 o 6. Egy szíjjal átvihető teljesítmény (7.8. táblázat) Átfogási szög tényező: c 1 =0,91 (7.9. táblázat) Szíjhosszúság tényező: c 3 =1,02 (7.10. táblázat) 1 n 1 = 1450 d perc p1 = 250 mm i = 2.5 L p = 2800 mm P 1 = 11.2 kw
7. Szükséges szíjszám z = P c 2 P 1 c 1 c 3 8. Tárcsa méretei a 7.11. táblázatból 45 1.1 = = 4.76 z = 5 11.2 0.91 1.02
9. Tengelyhúzás M cs = P ω 1 45 10 3 = = 296 Nm 152 F t = M cs 0.5 d p1 296 = = 2.37 kn 0.5 0.25 F a = ( 2...2.5) F t = 4.74...5.93 kn 10. Szíjfrekvencia v = f h = d p1 2 ω 0.25 1 = 152 = 19 m 2 s v z t 19 2 = = 13.5 1 L 2.8 s