EN
Nejrychleji rostoucími typy převodových řemenů v posledních letech byly řemeny V-profilu s ostře oříznutými okraji, vícehrané řemeny (Obrázek 2) a synchronní řemeny (Obrázek 3). Řemeny V-profilu s ostře oříznutými okraji mají vyšší účinnost přenosu, větší výkonovou kapacitu, delší životnost a vyšší úsporu energie ve srovnání s obalenými řemeny V-profilu. Kromě výhod řemenů V-profilu s ostře oříznutými okraji mají vícehrané řemeny také pružnost plochých řemenů, vysoké převodové poměry a schopnost provozu při vysokých rychlostech. Synchronní řemenové převody jsou kombinací řemenových, řetězových a ozubených převodů. V důsledku toho nacházejí tyto řemeny stále širší uplatnění a tento trend bude i nadále určovat budoucí vývoj převodových řemenů.
Výrobní procesy a výrobní zařízení pro nejmodernější klínové řemeny, vícehrané řemeny a synchronní řemeny jsou zásadně podobné; jediný rozdíl spočívá v některých konkrétních postupech a dalších úpravách ve výrobním cyklu. Výroba zahrnuje zpracování komponent (extruze listů, spojování listů vyztužených krátkými vlákny, šití elastické nylonové látky, stříhání látky), montáž, vulkanizaci, broušení, stříhání a kontrolu kvality (vizuální kontrola, rozměry, výkon).
2.1 Budování
Stroje pro výrobu klínových řemenů s jedním bubnem obvykle slouží k výrobě klínových řemenů se střiženými okraji, vícepruhových řemenů a synchronních řemenů. Aby byl odstraněn torzní účinek tažného lana u synchronních řemenů, je nutné použít dva samostatné napínací systémy, které zároveň pokládají lana s různým směrem zkroucení (tj. zkroucení typu „S“ a „Z“). Několik čínských výrobců v počátečním období dovozilo výrobní stroje německé firmy SCHOLZ. Z důvodu investičních faktorů v té době měli tendenci dovážet univerzální výrobní stroje (tzv. univerzální stroje). Tyto stroje lze použít při výrobě obalených klínových řemenů, klínových řemenů se střiženými okraji, vícepruhových řemenů a synchronních řemenů, stejně jako při řezání ochranných plášťů a broušení zadní strany synchronních řemenů. a nejmodernější klínové řemeny a synchronní řemeny. Stroj má hlavní pohon, stavěcí bubnu, řezný bubnu, řeznou jednotku, broušecí jednotku, upínací hrot, čtyřstanovišťové (páskové) odvíjení a jednotku pro položení kordu, dvoustanovišťové odvíjení kordu a elektrický řídicí systém.
Integrací nebo diferenciací některých funkcí multifunkčního stroje pro výrobu klínových řemenů byly vytvořeny specializované stroje, například broušecí/řezné stroje s funkcemi řezání a zpětného broušení, stejně jako jednofunkční stavěcí stroje, řezné stroje a stroje pro zpětné broušení. Tyto stroje mají shodnou konstrukci; základně obsahují pouze ty funkční komponenty, které jsou nezbytné, a nepotřebné komponenty multifunkčního stroje pro výrobu klínových řemenů jsou odstraněny.
V Číně společnost Qingdao Yilida není jedinou společností, která převzala a úspěšně realizovala státní vědecký a technologický projekt známý jako Devátý pětiletý plán, ale i jiní výrobci vyrábějí stroje pro výrobu V-řemenů, vícehraných řemenů a synchronních řemenů vysoce technologickým způsobem. Tyto stroje mají velmi podobné principy činnosti a jejich výrobky jsou jednoduché nebo sofistikované podle úrovně požadavků uživatele.
2.2 Vulkanizace
Řezané klínové řemeny, synchronní řemeny a vícebrázdové řemeny se vulkanizují stejným způsobem jako obalené klínové řemeny pomocí vulkanizačních autoklávů; všechny lze vulkanizovat ve svislých vulkanizačních autoklávech s gumovou pláštěnou technologií. Podle způsobu zvyšování tlaku existují dva typy gumových pláštěných autoklávů: s ohřevem párou a zvyšováním tlaku párou a s ohřevem párou a zvyšováním tlaku vodou. V současné době jsou jak dovozované autoklávy, tak domácí autoklávy řady DLT typu s ohřevem párou a zvyšováním tlaku párou. Tyto autoklávy využívají řízení PID (proporcionální, integrační, derivační), poskytují vysokou přesnost regulace teploty, vysokou výrobní účinnost a vysokou kvalitu výrobků, avšak vyžadují parní kotel středního nebo vysokého tlaku.
2.3 Řezání řezaných klínových řemenů
2.3.1 Jednobubnové řezání
Při jednobubnovém řezání se používá jednobubnový řezací stroj, včetně výše popsaného multifunkčního stroje na výrobu klínových řemenů. Ochranná řezací manžeta by měla být předem na rozšiřovacím bubnu nařezána a následně zaoblena broušením. Manžeta byla nařezána dvěma kruhovými kotoučovými noži na samostatné klínové řemeny s ostře ohraničenými hranami. Průřez řemenů je homogenní a výrobní kapacita je vysoká. Avšak náklady na rozšiřovací buben jsou vysoké a práce s ochrannou manžetou je náročná na pracovní sílu a časově náročná.
2.3.2 Dvoububnové řezání
Při dvojvalcovém řezání se k rozřezání vulkanizovaného pásového pláště na jednotlivé pásy podle standardů šířky a úhlu používá dvojvalcový řezací stroj. Tuto technologii poprvé vyvinula německá firma Berstorff. Řada čínských továren, například v Šanghaji a Kchaj-fengu, postupně tyto stroje dovážela z Německa. Tento typ zařízení byl dále vyvíjen domácími čínskými firmami, jako jsou Qingdao Yilida, Qingdao Moson a Šao-sing Junma. Dvojvalcový řezací stroj se skládá z hlavního pohonu, řezacího válce, napínacího válce, řezacího zařízení a řídicího systému. Pásy s vnitřním obvodem od 680 do 3000 mm lze řezat nastavením vzdálenosti mezi napínacím a řezacím válcem. Dvojvalcový řezací stroj nepotřebuje rozšiřovací válec ani ochrannou řezací manžetu, čímž se snižují investice do zařízení. Na druhou stranu však nabízí nižší přesnost řezu a řezané pásy je nutné změřit na délku a následně brousit.
2.4 Broušení vícepruhových pasů
Vulkanizovaná pouzdro víceklínového řemene je tvarováno do žebrovaného povrchu pomocí brusného stroje pro víceklínové řemeny. Stroje lze kategorizovat podle způsobu zpracování jako jednořemenový brusný stroj pro víceklínové řemeny a celopouzdrový brusný stroj pro víceklínové řemeny.
2.4.1 Jednořemenové broušení víceklínových řemenů
Jednořemenový brusný stroj pro víceklínové řemeny je stroj složený z brusné jednotky, hnacího kladkou, napínací kladkou a elektrického řídicího systému. Polotovar řemene je nařezán na požadovanou šířku, nasazen na hnací kladku a napnut napínací kladkou; řemen je poté broušen vysokorychlostní rotací speciálně profilovaného brusného kotouče. Stroj lze použít k broušení žebrování víceklínových řemenů typu PJ, PK a PL s obvodem řemene 600–2500 mm a šířkou menší než 30 mm při lineární brusné rychlosti 30 m/s.
2.4.2 Celopouzdrové broušení víceklínových řemenů
Princip celopáskového broušecího stroje pro víceřadé klínové pásy je následující: Vulcanizovaná pásková manžeta spolu se svým formem je připevněna na hlavní hřídel broušecího stroje a otáčí se s ní. Po broušení jednoho úseku se brousicí jednotka posune příčně o určitou vzdálenost, aby bylo možné pokračovat v broušení dalšího úseku, a to až do dokončení broušení celé páskové manžety. Broušecí stroj pro víceřadé klínové pásy je celopáskový stroj, který je výrobně efektivnější a jeho výrobky mají vyšší rozměrovou přesnost než u jednopáskového stroje. Vyžaduje však vyšší přesnost zařízení, forem a řídících systémů, a proto je do něj investováno více vybavení. Tento stroj lze také použít k broušení zadní strany synchronních pásů.
3. Kontrola
Celková kontrola převodových pásů zahrnuje kontrolu vnějšího vzhledu (průřezové rozměry, délka), fyzikálních a mechanických vlastností a dynamického chování (přenášený výkon a životnost při únavě).
3.1 Měření délky
Od doby reformy a otevření Číny byly čínské normy pro převodové řemeny postupně revizovány a upravovány tak, aby odpovídaly mezinárodním a evropským/americkým normám. Délka převodových řemenů je nyní stanovena podle referenčního systému a efektivního systému, nikoli podle vnitřního obvodu, jak tomu bylo v Číně po několik desetiletí. Proto je nutné používat specializované zařízení pro měření délky. Od poloviny 80. let 20. století byl výzkumný a vývojový ústav pro konstrukci leteckých strojů v Šanghaji navržen přístroj pro měření délky automobilových klínových řemenů, aby bylo možné vypracovat normu pro rozměry automobilových klínových řemenů. Po zavedení nové normy pro klínové řemeny v Číně se tento přístroj pro měření délky klínových řemenů stal povinným zařízením pro výrobce.
Zkoušecí stroje pro měření délky synchronních řemenů vyžadují přesnější výkon a obvykle používají relativní měřicí metodu. Wuxiská gumární továrna importovala synchronní zkoušecí stroj pro měření délky řemenů od německé firmy SCHOLZ. Takové zkoušecí stroje navrhují také univerzita SEU a společnost QINGDAO MOSON.
3.2 Životnost při únavě
Zkoušky životnosti při únavě lze rozdělit na metody bez točivého momentu a s točivým momentem; první z nich je známa jako ohybový zkoušecí přístroj. Byl vyvinut zkoušecí přístroj bez točivého momentu, který odpovídá nové čínské normě pro klínové řemeny (GB1174-96). Během zkoušky řemen nepřenáší žádný výkon, jeho vnitřní i vnější strana se vzhledem k kladce neklouže a jeho vnitřní napětí se při otáčení kladky nemění. Tato zkouška simuluje pouze ohyb řemene při průchodu přes kladku, počítá počet ohybů a měří prodloužení. Dokončení této zkoušky obvykle trvá 5 až 7 dní; rychlost opotřebení lze urychlit zmenšením průměru kladky nebo snížením počátečního napnutí. Tato metoda má nízkou korelaci s reálnými provozními podmínkami řemenových převodů. Je vhodnější pro kontrolu kvality.
Metody využívající točivý moment umožňují komplexní a relativně přesné určení kvality převodového řemene v krátkém čase. Zahraniční zkušební stroje pro zkoušení únavové životnosti automobilových klínových řemenů do Číny dovážejí výrobci z Kuej-jangu, Wu-si a Kchaj-fengu. Zkušební stroje pro zkoušení únavové životnosti automobilových klínových řemenů, které dříve používala Šanghajská továrna na gumové výrobky č. 2, byly po nějakou dobu navrhovány Harbinským technologickým institutem. Výrobce z Wu-si dovezl zkušební stroj pro zkoušení únavové životnosti automobilových vícehraných řemenů, který disponuje také funkcí zkoušky únavové životnosti za vysoké teploty.
Zkoušecí stroje pro zkoušení únavové životnosti automobilových klínových řemenů se v Číně používají poměrně zřídka. Wang Jiemin navrhl pro továrnu Liaoyang Jidai automobilový zkoušecí stroj pro zkoušení únavové životnosti klínových řemenů na základě patentu „zařízení pro komplexní dynamické zkoušení výkonu převodových řemenů“ (číslo žádosti o patent: 99258441), který je přizpůsoben normě GB/T 18183–2000 (ekvivalentní ISO 10917:1995) „Zkušební metoda únavové životnosti automobilových klínových řemenů“. Stroj umožňuje provádět zkoušku únavové životnosti za vysoké teploty s postřikem vodou.
Jelikož čínský trh s automobily neustále roste a výkonnost automobilů se výrazně zlepšuje, rostou i požadavky na výkonnost automobilových klínových řemenů. Úkol urychlit vývoj, výrobu a šíření zkoušecích strojů pro zkoušení únavové životnosti automobilových klínových řemenů v Číně je tedy skutečně mimořádně důležitý.
4. Výhled
Stav a výhled výrobního vybavení pro převodové řemeny v Číně (2005)
I když výroba převodových řemenů byla během let výrazně podporována dovozem, napodobováním, asimilací a nezávislým vývojem – což do jisté míry odráží současnou úroveň rozvoje domácího průmyslu převodových řemenů – stále existuje mezera ve srovnání s cizími výrobci. Hlavní projevy jsou:
(1) Úroveň výroby převodových řemenů v rámci odvětví je nerovnoměrná; zařízení jsou základního typu a výrobky nízké kvality značně poškozují zdravý vývoj trhu s převodovými řemeny, zejména pak propagaci a uplatnění nových řemenů.
(2) Domácí výrobní zařízení stále zaostávají za zahraničními výrobky co se týče přesnosti, úrovně automatizace, integrace mechatroniky a využití nových technologií.
(3) Výrobní zařízení pro určité typy převodových řemenů nejsou v domácím průmyslu vyráběna: výrobní zařízení a technologie pro formované vícežebrové řemeny, obousměrné ozubené převodové řemeny, řemeny s injekční reakční vazbou, krátkovláknově vyztužené převodové řemeny, šroubovité (nebo rybí kosti) ozubené převodové řemeny a řemeny pro bezstupňové převodovky (CVT).
(4) V některých oblastech téměř žádná nezávislá duševní vlastnictví. Zahraniční pokročilé výrobní podniky drží patenty na technologie a zařízení. Od vstupu Číny do Světové obchodní organizace (WTO) a posílení ochrany duševního vlastnictví je udržitelný rozvoj a mezinárodní konkurenceschopnost čínského průmyslu převodových řemenů značně omezena.
(5) Staré zkušební a kontrolní metody. Velké zahraniční výrobci se zaměřují na výzkum a vývoj z hlediska výkonu a kontroly kvality; někteří již dosáhli automatického online testování. Velké zahraniční společnosti mají více než sto různých typů dynamických zkušebních strojů, které slouží k komplexnímu testování z více úhlů, přičemž každý z nich využívá vlastní zkušební metodu. Mezi omezeným počtem domácích výrobců je však pouze jeden či dva stroje pro zkoušení životnosti při únavě, z nichž většina již nefunguje.
S ohledem na všechny výše uvedené skutečnosti autor považuje za budoucí vývojový trend výroby zařízení pro převodové řemeny následující:
(1) Další zlepšení přesnosti, spolehlivosti a úrovně automatizace stávajících výrobních zařízení s využitím nových počítačových technologií za účelem dosažení interakce mezi člověkem a strojem.
(2) Naléhavý rozvoj domácích výrobních zařízení, jako jsou například stroje pro výrobu formovaných víceřemenových řemenů, rotující vulkanizační lisy pro klínové řemeny a zařízení pro výrobu oboustranně ozubených převodových řemenů.
(3) Posílit výzkum a vývoj nových technologií a zařízení, například převodových řemenů s injekčním reakčním vulkanizačním spojem, převodových řemenů zkrácenými vlákny vyztužených, šroubových (rybí kosti) ozubených převodových řemenů, klínových řemenů z termoplastického elastomeru a řemenů pro bezstupňové převodovky (CVT).
(4) Zavést domácí testovací zařízení, zlepšit spolehlivost testovacích strojů, zejména podporovat vysokoteplotní testovací stroje pro víceřemenové řemeny, vysokoteplotní testovací stroje pro únavovou životnost automobilových asynchronních řemenů se stříkáním vody a testovací stroje pro únavovou životnost řemenů CVT pro motocykly.
(5) Výrobci, jejichž podmínky jsou vhodné, by měli aktivně rozvíjet vlastní výrobní technologie a zařízení.