Tahrik kəmərləri ağır yüklər şəraitində sabit ötürməni saxlaya bilərmi?

Ağır Yük Tətbiqlərində Tahrik Kəmərinin İş Performansının Əsasları

Yüksək Moment Şəraitində Kəmər Sürtülməsinin və Ötürmə Sabitliyinin Anlaşılması

Tahrik kəmərləri gücün ötürülməsi üçün sürtünməyə güvənir, lakin yüksək Tork bu, əhəmiyyətli sabitlik problemləri yaradır. Tədqiqatlar göstərir ki, 400 Nm-dən sonra hər 100 Nm moment artımında kəmər sürüşməsi 15% artır (Mexaniki Sistemlərin Analizi, 2023). Bu davranış üç əsas amil tərəfindən təyin olunur:

1. Bulyon-şkiyovka arasında təmas təzyiqi
2. Gərginlik qurğusunun yüklənmə dalğalanmalarına reaksiya verənliyi
3. Remen birləşməsinin sürtünmə əmsalı

Sinxron remenlər müsbət diş tutulması sayəsində sürüşməni aradan qaldırır və bu da onları dəqiq tətbiqlər üçün ideal edir. V-remeni 600 Nm-dən aşağı olan hallarda hələ də yayılmışdır, lakin onların sürtünməyə asılılığı ekstrem yük şəraitində performansı məhdudlaşdırır.

Gərginlik elementləri üzrə yük paylanmasının mexanikası

Tutucular — adətən aramid lifləri və ya polad kabeli — iş primitində gərginlik remenlərinin əsas mexaniki gərginliyini öz üzərinə götürür. Altında böyük yüklər şəraitində , onlar:

• Oxial gərginliyin 75%–80%-ni udur
• Nominal yük altında uzanmanı ≤1,5% ilə məhdudlaşdırır
• 6–10 gərginlik daşıyan kabel üzrə qüvvələri paylayır

Bərabərsiz aşınma tez-tez daxili kabelin zəifləməsinin göstəricisidir və xarabalığa səbəb olan remenin qəzasının 63%-i zəifləmiş gərginlik elementlərinə bağlıdır (Sənaye Mühərrik Təhlükəsizliyi Hesabatı, 2022).

V-Kirxə İdarəetmə Sistemlərinə Yükün Təsiri

2021-ci ildə aparılan bir mədən konveyer sistemlərinin qüsurlu analizi yükün artırılması müddəti ilə zədələnmənin şiddəti arasında birbaşa əlaqəni göstərdi:

Düzgün gərilmə yükə görə zədələnməni 40% azaldır. Mühəndislər arızanı vaxtında aşkar etmək və tez müdaxilə etmək üçün V-remeləri getdikcə elektron sürüşmə sensorları ilə birləşdirirlər.

Tahrik Reminin Gücünü və Davamlılığını Artıran İrəli Səviyyə Materiallar

Ağır Şəraitdə İşlədilən Tahrik Remlərində Poliester, Aramid Liflərin və Polad Kabellərin Rolu

Bu günün tahrik kəmərləri möhkəmliyini və istifadə müddətini xeyli artırmaqla kompozit materiallardan hazırlanır. Çoğunun daxilində poliester nüvələr var ki, bu da onlara daha yaxşı əyilmə imkanı verir və təkrarlanan gərginliklərə uzun müddət dözümlü olur. Bundan əlavə, keçən il Future Market Insights tərəfindən verilən məlumata görə, çəkiyə nisbətdə poladdan təxminən iki buçuk dəfə çox dartı gücü olan Kevlar bənzər xüsusi aramid lifləri də mövcuddur. Şərait olduqca ağırlaşdıqda istehsalçılar gərginlik elementləri kimi polad kablardan istifadə edirlər. Bu kabellər 16 kilonütvondan artıq gərginlikləri formasını daimi olaraq itirmədən dözə bilir. Buna görə də etibarlılığın ən önəmli olduğu mədən hasilatında və böyük tikinti avadanlığında onları hər yerdə görürük.

Gərginlik Elementi Materiallarının Yük Gərginliyi Altında Müqayisəli Sürüşüsü

Polad yanma mühərrikləri kimi yüksək temperatur şəraitində üstünlük təşkil edir, aramid isə daha yaxşı vibrasiya söndürmə və yüngüllük xüsusiyyətinə malikdir.

Lif Oryentasiyası və Kompozit Qatların Ötürmə Səmərəliliyini Necə Təkmilləşdirdiyi

İstehsalçılar indi materiallar üzrə gərginliyi daha yaxşı paylayan 45 dərəcəli kəsişən lif düzülüşünə yönəliblər. Keçən il Future Market Insights-in məlumatına görə, bu yanaşma ənənəvi radial konstruksiyalara nisbətən yan tərəfə sürüşmə problemlərini təxminən 18 faiz azaldır. Başqa bir ağıllı üsul isə uzanmaya qarşı davamlı aramid liflərinin silikon örtüklü poliester qatlarla birləşdirilməsindən ibarətdir. Nəticə? Ağır maşınlaşdırılmış sistemlərdə rast gəlinən yüksək moment şəraitində sürtünmə təxminən 30 faiz azalır. Bütün bunların praktikada nə mənası var? Zavodlarda və istehsalatlarda belə, remen ötürmələri indi güc səviyyəsi 200 kilovata çatdıqda belə köhnə tipli zəncir sistemləri qədər yaxşı işləyə bilir.

Dişli Remen Ötürmələr: Yüksək Yük Şəraitində Sürtünməsiz Ötürmənin Təmin Edilməsi

Dəqiqlik Tələb Eden Ağır Yük Tətbiqetmələrində Sinxron (Sinxronlaşdırılmış) Remenlərin V-Remenlər Üstünlüyü

Dəqiq sürət nisbətlərinin saxlanması və sürüşmənin olmaması baxımından sinkron remenlər ənənəvi V-remenləri əldən salır. Adi V-remenlər işləmək üçün sürtünməyə güvənir, lakin gərgin şəraitdə sürüşməyə meyllidirlər və bəzən yüksək yük altında təxminən %5 effektivlik itirirlər. Sinkron remenlərin dişləri bir-birinə sıxılır və hər şeyi dəqiq uyğunlaşdırır. Bu diş konstruksiyası sayəsində yüklərin birdən dəyişməsi halında belə heç bir sürət dalğalanması yaranmır. Buna görə də bu kimi remenlər CNC maşınları və robot montaj xəttləri kimi dəqiqliyin ən vacib olduğu sahələrdə o qədər də böyük əhəmiyyət daşıyır. Sinkron remenlərə keçən istehsalçılar tez-tez sistemlərinin daha hamar işlədiyini və ümumiyyətlə daha uzun ömürlü olduğunu müşahidə edirlər.

Sürət Remenlərinin Davamlı Yük Altında Sürüşmədən Momenti Necə Ötürməsi

Zəncirlər, onların birləşdiyi şaftların kanallarına uyğun gələn dişləri olduğu üçün sürüşmədən işləyir. Bu dişlər bir-biri ilə qavşağanda, zəncirin daxilində möhkəm hissələrə - adətən polad kabel və ya aramid liflər adlanan materiallara - təzyiq bərabər paylanır. Bu isə müəyyən yerlərin digərlərindən daha tez aşınmasının qarşısını alır. 2023-cü ildə ARPM və NIBA tərəfindən aparılan son araşdırmalara görə, dişli zəncirlər 1200 Nyuton-metrdən çox olan ağır yük hallarında belə lazım olan gücün təxminən hamısını ötürə bilir. Belə yüksək moment şəraitində sınaqdan keçirilərkən çoxkanallı klassik V-remellarla müqayisədə dişli remenlar 7 faiz yaxşı nəticə göstərir.

Tədqiqat nümunəsi: Sənaye Daşımada Poliuretanla Gücləndirilmiş Zəncirlər

Avtomobil ehtiyat hissələri istehsalçısı 24/7 rəngləmə konveyer sisteminə rezin V-remniyaların yerinə politetrafluoretilen (PTFE) ilə gücləndirilmiş tənzimləmə remniyalarını qurdu. Bu yeniləmə illik texniki xidmət üçün dayanma vaxtını 40% azaltdı və robototexnika köçürmələri zamanı 18 kN təzyiq yükünü uğurla dözümlü şəkildə daşıdı. Quraşdırma sonrası məlumatlar sürüşmənin aradan qaldırılması sayəsində enerji səmərəliliyinin 12% yaxşılaşdığını göstərdi.

Maksimum Yük Şəraitində Müstəvi, V-Remniya və Çox Kanallı Remniyaların Məhdudiyyətləri

Ənənəvi remniya dizaynları ekstremal şəraitdə kritik məhdudiyyətlərlə üzləşir:

• Düz Kəmərlər gərginlik altında uzunluğu 15%-ə qədər artır, bu da sürətin sabitsizliyinə səbəb olur
• V-Şərklər 85°C-dən yuxarı temperaturlarda rezin birləşmənin parçalanması nəticəsində sürətlə keyfiyyəti aşağı düşür
• Çox kanallı remniyalar dəqiq uyğunlaşma tələb edir — 0,5° uyğunsuzluq ömrünü 60% azalda bilər

Bu zəif tərəflər ≥98% ötürmə sabitliyinin tələb olunduğu sinxron sistemlərə keçidin sürətlənməsinə səbəb olur.

Remniya Sistemlərində Sürüşmə və Təzyiq Yükünü Aradan Qaldırmaq Üçün Dizayn Strategiyaları

Kəskin Moment Artımında və Təzyiq Yükü Hadisələri Zamanı Remniyanın Davranışı

Kəskin yük sıçrayışları zamanı təkər remenləri nominal dəyərlərdən 200%-dən çox olan gərginlik zirvələrinə məruz qalır. Bu, sürətli uzanmaya və istilik hasil olunmasına səbəb olur və V-remendə temperatur 140°C (327°F) qədər çata bilər. Sürtülmənin qarşısını almaq üçün mühəndislər minimum sürtünmə əmsalının təmin edilməsini (μ ≥ 0,35) və işlək və boş tərəflər arasında gərginlik nisbətinin 5:1-dən aşağı saxlanılmasını təmin edirlər.

Yüksək Güclü V-Remen Ötürücülərində Sürtülməni Azaltmaq Üçün Mühəndislik Həlləri

Üç yoxlanılmış strategiya ekstrem yüklər altında V-remenlərin etibarlılığını artırır:

• Blokin astarı keramikla təchiz edilmiş rezin kirəxli və ya yaş vəziyyətlərdə 40% daha yüksək traksiya təmin edir
• Konik gərginlik sistemləri istilik genişlənməsinə baxmayaraq optimal dolanma bucaqlarını (±0,5° dəqiqliyi ilə) saxlayır
• Hidrodinamik kanallar dizaynı sentrifugal qüvvəni əlavə təmas təzyiqinə çevirir (+25 kN/m²)

Bu inkişaf mineralların çıxarılması kimi tələbkar şəraitdə aşınmanın ≤1,2 mm/ildən çox olmamasını təmin edir.

Tahrik Remininin Tamlığını Qorumaq Üçün Yükün Artıq Yüklenməsindən Müdafiə Mexanizmləri

Nominal yükün 115%-də işə düşən momenti məhdudlaşdıran qoşulmalar, hər bir tesisatda ildə orta hesabla 740 min ABŞ dolları məbləğində dayanma xərclərini qarşısını alır (Ponemon 2023). 2000 Hz tezlikdə işləyən real vaxt rejimində gərilmə monitorinq sistemləri adaptiv yük idarəetməsinə imkan verir və şokun təsirinə məruz qalan mühitlərdə remin istismar müddətini 30% artırır.

SSS

Yüksək moment tətbiqlərində remin sürüşməsinə təsir edən əsas amillər nələrdir?

Üç əsas amil olaraq pulyalarda yuva-temir arası kontakt təzyiqi, yükdəki dalğalanmalara gərilmə qurğusunun reaksiya verib-verməməsi və rem materialının sürtünmə əmsalı göstərilə bilər.

Sürüşməli remlərə nisbətən sinxron remlər niyə böyük yük tətbiqlərində üstünlük təşkil edir?

Sinxron remlər dişlərinin möhkəm qavranması sayəsində sürüşməni aradan qaldırır və ağır yüklər altında belə dəqiq sürət nisbətini saxlayır.

Tahrik remlərinin möhkəmliyini və davamlılığını artırmaq üçün hansı materiallardan istifadə olunur?

Göndərmə karnalları, möhkəmliyi və davamlılığı artırmaq üçün poliester, aramid lifləri və steel kabeldən istifadə edir.

Zamanlama karnalları necə sürüşmədən moment ötürür?

Zamanlama karnallarının dişləri buşlanqların yuvalarına uyğun gəlir, qüvvəni yayır və aşınmanı minimuma endirir.