EN
Víceklínový řemen je kruhový řemen s řadou podélných trojúhelníkových klínů připevněných k plochému řemenovému základu (viz Obrázek 1). Pracovní plochou tohoto řemenu jsou boční plochy klínů, čímž vzniká nový typ převodového řemene. Tento řemen kombinuje výhody i nevýhody plochých řemenů a klínových řemenů a v posledních letech se stále více rozšiřuje.
I. Vlastnosti víceklínových řemenových převodů
1. Ve srovnání se standardními klínovými řemenovými převody nabízejí víceklínové řemenové převody následující výhody:
(1) Víceklínové řemeny se používají k rovnoměrnému rozložení tlaku na všechny stykové povrchy s využitím nestlačitelnosti gumy (viz obrázek 2). Úroveň účinnosti styku na klínovém povrchu řemene a drážce kladky je téměř 100 %. Výsledkem je, že víceklínové řemeny o stejné šířce jako klínové řemeny mohou přenášet o 30–50 % vyšší zatížení než standardní klínové řemeny.
(2) Díky své tenkosti má víceklínový řemen minimální efektivní průměr kladky (demin) pouze jednu třetinu nebo jednu pětinu průměru kladky pro běžný klínový řemen. Jeho konstrukce je proto méně objemná a náklady jsou sníženy (hodnoty demin jsou uvedeny v tabulce 2).
(3) Pohony s víceklínovými řemeny účinně eliminují omezení pohonů s více klínovými řemeny, jako jsou vibrace, nerovnoměrné zatížení a nestabilní převodové poměry způsobené změnami délky řemene.
(4) Multi-V řemeny mají nízké prodloužení a při přetížení se neprodlužují. Mezi klínovými částmi a drážkami kladky dochází k minimálnímu relativnímu pohybu, čímž se třením vytváří méně tepla a prodlužuje se životnost řemene i pracovních povrchů kladky.
(5) Multi-V řemeny jsou velmi pružné a lehké, takže při přenosu nedochází ke ztrátám výkonu způsobeným ohybem ani odstředivými silami, čímž je účinnost přenosu vysoká.
2. Mají stejnou pružnost jako ploché řemenové převody, což znamená, že napínací kladky lze umístit buď na vnitřní, nebo na vnější stranu multi-V řemene. Na rozdíl od plochých řemenů se však během provozu nemohou z kladky sesunout. Měly by se používat u rychlostních převodů a mohou dosáhnout otáček až 10 000 min⁻¹ při převodovém poměru 1:10.
3. Řemenice pro víceklínové řemeny jsou také snazší na výrobu a obrábění, protože nepotřebují žádné speciální nástroje ani zařízení, na rozdíl od synchronních řemenových převodů. Požadavky na montáž jsou nižší než u synchronních řemenů, což usnadňuje jejich zavedení ve mnoha továrnách. Nahrazení synchronních řemenů víceklínovými řemeny může být velmi cenově výhodné v případech, kdy mechanické převodové poměry umožňují malé tolerance.
II. Úvod k víceklínovým řemenům a řemenicím
1. Modely víceklínových řemenů a jejich průřezové rozměry
Mnohonásobné klínové řemeny jsou klasifikovány podle materiálu na gumové a polyuretanové. Gumové řemeny s V-žebrováním mají vyšší tepelnou odolnost a nosnost než polyuretanové varianty a používají se častěji. Gumové řemeny s V-žebrováním spadají do kategorie PH podle normy ISO/DP9982-1988, jak je uvedeno v tabulce 1. Řemeny typu PH se používají především v kancelářských strojích a měřicích zařízeních pro přenos pohybu. Řemeny typu PK mají konkrétní uplatnění v automobilových aplikacích, např. pro pohon ventilátoru, alternátoru a vodního čerpadla. Řemeny typu PJ, PL a PM se široce používají v obecných průmyslových převodových systémech. Označení mnohonásobných klínových řemenů v některých zemích, jako jsou Spojené státy americké a Spojené království, zahrnuje písmena H, J, K, L, M, přičemž základní rozměry řemenů jsou velmi podobné těm uvedeným v tabulce 1. Nejrozšířenějšími jsou typy J a L. I když existují drobné rozdíly v rozměrech průřezu řemenů v různých zemích, nebrání to univerzální vzájemné zaměnitelnosti produktů. U mnohonásobných klínových řemenů typu M je úhel klínu ve všech zemích stejný a činí 40°, avšak vzdálenost mezi klíny se liší. V důsledku toho mnohonásobné klínové řemeny typu M z různých zemí nejsou vždy vzájemně kompatibilní.
ISO označení řemene se skládá z čísla klínku, typu průřezu řemene a jeho účinné délky. Jako ilustrace: řemen typu PM, který má 10 klínků a účinnou délku 3550 mm, je označen jako 10PM3550, avšak ve Spojeném království a Spojených státech se označuje jako 550M10.
K měření účinné délky (L) řemene se používají specializované přístroje. Každý model řemene má konkrétní hodnoty účinného průměru kladky (d), které jsou pro něj stanoveny při měření. Je zajímavé, že účinná délka (L), kterou využívá norma ISO, a termín „délka rozteče“ (Pitch Length), používaný v zemích jako je Spojené království a Spojené státy, ve skutečnosti označují tutéž délku. Obě označují obvod řemene při účinném průměru kladky d. Identické standardní řady délek rozteče byly zavedeny ve Spojeném království, Spojených státech, Japonsku a dalších zemích, avšak ne v normě ISO/DP9982.
2. Typy řemenic a jejich průřezové rozměry
Řemenice pro víceklínové řemeny jsou klasifikovány do pěti typů podle normy ISO/DP9982, přičemž jejich průřezové rozměry jsou uvedeny na obrázku 4 a v tabulce 2.
Průměr obvodu řemenice (da) může být (podle specifikace ISO) shodný nebo neshodný s účinným průměrem (d.). V jiných zemích, jako je Spojené království, USA a Japonsko, je však vnější průměr řemenice (vnější průměr) plně srovnatelný s roztečným průměrem. Je třeba zdůraznit, že účinný průměr definovaný normou ISO a roztečný průměr používaný v zemích jako je Spojené království a USA jsou ve skutečnosti totožné. Z hlediska jak účinné délky řemene, tak účinného průměru jsou jejich popis a specifikace v normě ISO přesně a striktně definovány. Důvodem je, že skutečný roztečný průměr (dp) řemenice pro víceklínový řemen musí ležet v neutrální vrstvě řemene po jeho nasazení na řemenici a správném napnutí, jak je znázorněno na obrázku 5.
Na základě obrázku 5 lze pozorovat, že síla působící na střední průměr řemenice se vypočítá pomocí následující rovnice:
Tabulka 2 uvádí efektivní rozdíl řemenů △e ve vzorci.
Obvodová rychlost (V) a převodový poměr (i) řemene se vypočítají především na základě průměru střední kružnice, kde platí následující rovnice:
Kde: dp1 je průměr střední kružnice menšího kola v milimetrech; n1 je otáčková frekvence menšího kola v otáčkách za minutu.
Ve vzorci čísla 1 a 2 označují po řadě menší a větší kolo.
Aby se zabránilo příliš velkým ohybovým napětím v řemeni během přenosu a aby se minimalizovala životnost řemene, stanovila norma ISO minimální efektivní průměr (dmin) pro každý typ řemene, jak je uvedeno v tabulce 2.
Při obrábění se pro regulaci hloubky drážky u řemenice s více klínovými řemeny určí vnější průměr (d₂) měřicí tyče (nebo kuličky) zasunuté do drážky, jak je znázorněno na obrázku 6. Výpočtový vzorec je: d₂ = d + 2K.
Kde: k a d₉ měřicí tyče (kuličky), K a d₉ jsou uvedeny v tabulce 2.
Je-li řemenice vyrobená s dₐ = d, pak d₂ = dₐ + 2K. Mezní odchylka pro d₂ činí ±0,13 mm.
III. Použití převodů s více klínovými řemeny
Mnohohranové řemenové převody se v zahraničí široce používají v mnoha průmyslových odvětvích, například v automobilovém průmyslu, textilním průmyslu, chemickém průmyslu, obranném průmyslu, výrobků pro domácnost a kancelářské technice. Mnohohranové řemenové převody jsou nejvhodnější pro nahrazení klínových řemenových převodů u zařízení, která využívají mnoho klínových řemenů a jsou vystavena výrazným rázovým zatížením. Mezi taková zařízení patří stroje na řezání odpadu z hadrů, odpadních tkání a horních částí obuvi; těžké textilní stroje a pístová čerpadla. Navíc u převodů, u nichž je osa hřídele kola kolmá k zemi nebo poloskřížová, má přechod z klínového nebo plochého řemenového převodu na mnohohranový klínový převod výjimečně výhodné účinky.
Provozní parametry mnohohranových klínových převodů jsou obecně následující: otáčky n₁ = 200–10 000 min⁻¹; výkon P₁ = přibližně 0,2 kW až 300 kW; převodový poměr i ≤ 10; účinnost převodu se blíží účinnosti plochých řemenů, η ≈ 0,97.
Víceklínové řemeny způsobily mnoho problémů, pokud jde o vývojové možnosti této technologie v Číně. Nahrazení mnoha opotřebovaných víceklínových řemenů dovozovaného zařízení je zvláště naléhavým problémem. Místní výroba shodných víceklínových řemenů by nejen ušetřila zemi značné množství deviz, ale také napomohla širšímu využití nové technologie řemenových převodů v různých průmyslových odvětvích. To by aktivně podpořilo růst a rozvoj průmyslu výroby řemenů v Číně.