EN
Curea multi-crestată: O curea multi-crestată este o curea de formă circulară, cu un număr de creste triunghiulare longitudinale atașate de o bază plană (vezi Figura 1). Suprafața de lucru este reprezentată de fețele laterale ale crestelor, constituind astfel o nouă formă de curea de transmisie. Beneficiind de avantajele ambelor tipuri de curele – cele plane și cele în V – dar și de dezavantajele acestora, curelele multi-crestăte s-au răspândit din ce în ce mai mult în ultimii ani.
I. Caracteristici ale transmisiilor cu curele multiple în V
1. În comparație cu transmisiile clasice cu curele în V, transmisiile cu curele multiple în V oferă următoarele avantaje:
(1) Curelele multi-V sunt utilizate pentru a distribui presiunea uniform pe toate suprafețele de contact, datorită incompresibilității fluide a cauciucului (vezi Figura 2). Gradul de eficiență al contactului pe suprafața înclinată a curelei și pe canelura roții de transmisie este aproape de 100%. Ca urmare, curelele multi-V, având aceeași lățime ca și curelele V standard, pot transmite cu 30–50 % mai multă sarcină decât curelele V obișnuite.
(2) Datorită grosimii reduse, o curea multi-V poate avea doar un diametru minim efectiv al roții de transmisie (demin) egal cu o treime sau o cincime din diametrul unei roți de transmisie pentru curea V obișnuită. Structura sa este astfel mai puțin masivă, iar costul este redus (valorile demin sunt indicate în Tabelul 2).
(3) Transmisiile cu curele multi-V evită eficient limitările transmisiilor cu mai multe curele V, inclusiv vibrațiile, încărcarea neuniformă și raporturile de transmitere instabile cauzate de modificarea lungimii curelei.
(4) Curelele multi-V au o alungire scăzută și nu se deformează plastic (nu se deplasează) în cazul suprasarcinii. Mișcarea relativă între ciorapii (crestele) și canalele roților de curea este minimă, astfel încât se generează mai puțină căldură prin frecare și se obține o durată de viață prelungită atât pentru curea, cât și pentru suprafețele de lucru ale roților de curea.
(5) Curelele multi-V sunt foarte flexibile și ușoare, astfel încât nu se pierde putere în procesul de îndoire sau datorită forțelor centrifuge în timpul transmisiei; eficiența transmisiei este, prin urmare, ridicată.
2. Ele au aceeași flexibilitate ca și transmisiile cu curele plane, ceea ce înseamnă că rolele de tensionare pot fi montate pe partea interioară sau exterioară a curelei multi-V. Spre deosebire de curelele plane, ele nu pot deraila de pe roțile de curea în timpul funcționării. Trebuie utilizate în transmisii de înaltă viteză și pot atinge viteze de până la 10.000 rot/min, cu un raport de transmitere de 1:10.
3. Rolele pentru curele multi-V sunt, de asemenea, mai ușor de fabricat și prelucrat, deoarece nu necesită unelte sau echipamente speciale, spre deosebire de transmisiile cu curele sincrone. Cerințele de instalare sunt mai reduse decât cele ale curelelor sincrone, ceea ce le face ușor de adoptat de numeroase fabrici. Înlocuirea curelelor sincrone cu curele multi-V poate fi foarte eficientă din punct de vedere al costurilor, acolo unde raporturile de transmisie mecanică permit toleranțe minime.
II. Introducere în sistemele de curele multi-V și role
1. Modele de curele multi-V și dimensiunile secțiunilor transversale
Curelele multi-V sunt clasificate în funcție de materialul din care sunt confecționate în curele din cauciuc și curele din poliuretan. Curelele V-crestate din cauciuc au o capacitate superioară de rezistență la căldură și la sarcină față de variantele din poliuretan și sunt mai frecvent utilizate. Curelele V-crestate din cauciuc se încadrează în clasa PH conform standardului ISO/DP9982-1988, așa cum se observă în Tabelul 1. Curelele PH sunt utilizate în principal în transmisiile mașinilor de birou și ale echipamentelor de măsurare și control, având ca scop principal transmiterea mișcării. Curelele PK au o destinație specifică în aplicațiile auto, cum ar fi antrenarea ventilatorului, alternatorului și a pompei de apă. Curelele PJ, PL și PM sunt larg răspândite în sistemele de transmisie pentru mașini industriale generale. În unele țări, precum Statele Unite ale Americii și Regatul Unit, denumirea curelelor multi-V include literele: H, J, K, L, M, dimensiunea de bază a curelei fiind foarte asemănătoare celei indicate în Tabelul 1. Cele mai populare dintre acestea sunt tipurile J și L. Deși există ușoare variații în dimensiunile secțiunii transversale între diferite țări, acestea nu afectează interschimbabilitatea universală a produselor. În cazul curelelor multi-V de tip M, unghiul crestei este identic în toate țările și are valoarea de 40°, dar distanța dintre creste diferă. Ca urmare, curelele multi-V de tip M provenite din diverse țări nu sunt întotdeauna compatibile între ele.
Marcajul ISO al curelei constă din numărul de caneluri, tipul secțiunii transversale a curelei și lungimea sa eficientă. Ca ilustrare, o curea de tip PM, formată din 10 caneluri și cu o lungime eficientă de 3550 mm, este etichetată 10PM3550, dar în Regatul Unit și Statele Unite este etichetată 550M10.
Pentru măsurarea lungimii eficiente (L) a curelei se folosesc echipamente specializate. Fiecare model de curea are valori specifice corespunzătoare diametrului eficient al rolei (d), măsurat în condiții standard. Este de interes faptul că lungimea eficientă (L) utilizată de ISO, comparativ cu terminologia „lungime de pas” (Pitch Length) utilizată în țări precum Regatul Unit și Statele Unite, se referă de fapt la aceeași lungime. Ambele denumiri indică circumferința curelei la diametrul eficient al rolei d. Serii identice standard de lungimi de pas au fost stabilite în Regatul Unit, Statele Unite, Japonia și alte țări, dar nu și în ISO/DP9982.
2. Tipuri de role și dimensiuni ale secțiunii transversale
Rolele pentru curele multiple în V sunt clasificate în cinci tipuri conform ISO/DP9982, iar dimensiunile secțiunii transversale sunt prezentate în Figura 4 și Tabelul 2.
Diametrul exterior (da) al rolei poate fi (conform specificației ISO) egal sau inegal cu diametrul efectiv (d.). Totuși, în alte țări, cum ar fi Regatul Unit, Statele Unite ale Americii și Japonia, diametrul exterior al rolei este complet comparabil cu diametrul de pas. Se menționează că diametrul efectiv, specificat de ISO, și diametrul de pas utilizat în țări precum Regatul Unit și Statele Unite ale Americii reprezintă, de fapt, același diametru. Atât în ceea ce privește lungimea efectivă a curelei, cât și diametrul efectiv, expunerea și specificațiile acestora în cadrul ISO sunt strict definite și precise. Motivul este că diametrul real de pas (dp) al unei role pentru curele multiple în V trebuie să se afle în locația stratului neutru al curelei, după ce aceasta a fost montată pe rolă și tensionată corespunzător, așa cum este ilustrat în Figura 5.
Pe baza Figurii 5 putem observa că forța diametrului de pas a roții de curea este calculată folosind ecuația următoare:
Tabelul 2 indică diferența efectivă de lungime a curelei △e din formulă.
Viteza periferică (V) și raportul de transmitere (i) al curelei sunt calculate în principal pe baza diametrului cercului de pas, unde ecuația este:
Unde: dp1 este diametrul cercului de pas al roții mici, exprimat în milimetri; n1 este turația roții mici, exprimată în rotații pe minut.
În ecuație, indicii 1 și 2 se referă la roata mică, respectiv la roata mare.
Pentru a evita solicitările excesive de încovoiere ale curelei în timpul transmisiei și pentru a minimiza durata de viață a acesteia, ISO a stabilit diametrul efectiv minim (dmin) pentru fiecare tip de curea, conform indicat în Tabelul 2.
În prelucrarea prin așchiere, pentru reglarea adâncimii canelurii la o roată de transmisie cu multi-curea în V, diametrul exterior (d₂) al tijei de măsurare (sau al bilei) introdusă în canelură se determină conform figurii 6. Formula de calcul este: d₂ = d + 2K.
Unde: k și d₉ reprezintă parametrii tijei de măsurare (bilei), iar K și d₉ sunt indicați în tabelul 2.
Când roata de transmisie este realizată cu dₐ = d, atunci d₂ = dₐ + 2K. Abaterea limită pentru d₂ este ±0,13 mm.
III. Aplicații ale transmisiilor cu multi-curea în V
Transmisiile cu curele multi-V au fost utilizate pe scară largă în multe industrii din străinătate, cum ar fi cele auto, textilă, chimică, de apărare, electrocasnice și mașini de birou. Transmisiile cu curele multi-cuțit sunt cele mai potrivite pentru înlocuirea transmisiilor cu curele V în echipamentele care folosesc numeroase curele V și pot suporta sarcini de impact mari. Acestea includ mașini pentru tăierea deșeurilor de cârpă, de fir vechi și de materiale textile pentru partea superioară a încălțămintei; mașini textilă de înaltă rezistență și pompe cu piston. În plus, în transmisiile unde axa arborelui roții este perpendiculară pe sol sau semiîncrucișată, trecerea de la transmisiile cu curele V sau curele plane la transmisiile cu curele multi-V oferă beneficii excepțional de semnificative.
Parametrii de funcționare ai transmisiilor cu curele multi-V sunt, în general: viteza de rotație n₁ = 200–10.000 rot/min; puterea P₁ = aproximativ 0,2 kW până la 300 kW; raportul de transmitere i ≤ 10; randamentul transmisiei se apropie de cel al curelelor plane, η ≈ 0,97.
Transmisiile cu curele multi-V au generat multe probleme în ceea ce privește perspectivele de dezvoltare ale acestora în China. Înlocuirea numeroaselor curele multi-V uzate ale echipamentelor importate reprezintă o problemă deosebit de urgentă. Nu doar că fabricarea locală a curelelor multi-V conforme ar economisi țării o cantitate mare de valută străină, dar ar contribui și la utilizarea generalizată a noii tehnologii de transmisie prin curele în diverse industrii. Aceasta ar sprijini activ creșterea și dezvoltarea industriei de fabricare a curelelor în China.