EN
Cele mai rapid în creștere tipuri de curele de transmisie în ultimii ani au fost curelele trapezoidale cu margini tăiate, curelele multi-crestate (Figura 2) și curelele sincrone (Figura 3). Curelele trapezoidale cu margini tăiate oferă o eficiență superioară a transmisiei, o capacitate ridicată de transmisie a puterii, o durată de viață lungă și economii mari de energie comparativ cu curelele trapezoidale învelite. În plus față de avantajele curelelor trapezoidale cu margini tăiate, curelele multi-crestate beneficiază și de flexibilitatea curelelor plane, de rapoarte ridicate de viteze și de capacități ridicate de funcționare la viteză mare. Transmisiile prin curele sincrone reprezintă o combinație între transmisiile prin curele, transmisiile prin lanțuri și transmisiile prin roți dințate. Ca urmare, aceste curele găsesc un număr tot mai mare de aplicații, iar aceasta este o tendință care va fi continuată în viitorul dezvoltării curelelor de transmisie.
Procesele de producție și echipamentele de fabricație ale curelelor în V, curelelor cu multi-ranforsare și curelelor sincrone de ultimă generație sunt fundamental similare, iar singura diferență constă în unele proceduri specifice și etape suplimentare de prelucrare. Fabricația implică procesul de realizare a componentelor (extrudarea foilor, îmbinarea foilor încărcate cu fibre scurte, cusutul țesăturii elastice din nailon, tăierea țesăturii), asamblarea, vulcanizarea, rectificarea, tăierea și verificările de calitate (aspect exterior, dimensiuni, performanță).
2.1 Construirea
Mașinile de construcție cu un singur tambur construiesc, în mod normal, curele trapezoidale cu margini tăiate, curele cu mai multe creste și curele sincrone. Pentru a elimina efectul de răsucire al cordonului de întindere din curelele sincrone, sunt necesare două sisteme separate de întindere pentru a așeza simultan corzile cu direcții diferite de răsucire (adică răsuciri „S” și „Z”). Mai mulți producători chinezi, în primii ani, au importat mașini de construcție ale companiei SCHOLZ din Germania. Aceștia preferau să importe mașini de construcție multifuncționale (mașini universale), datorită factorilor de investiție din acea perioadă. Aceste mașini pot fi utilizate pentru construirea curelelor trapezoidale învelite, a curelelor trapezoidale cu margini tăiate, a curelelor cu mai multe creste și a curelelor sincrone, precum și pentru tăierea manșoanelor de protecție și pentru rectificarea feței posterioare a curelelor sincrone. și curele trapezoidale și curele sincrone de ultimă generație. Mașina are un sistem de antrenare principal, un tambur de formare, un tambur de tăiere, o unitate de tăiere, o unitate de rectificare, un contravârf, un dispozitiv de desfășurare cu patru stații (benzi), o unitate de așezare a cordonului, un dispozitiv de desfășurare a cordonului cu două stații și un sistem de comandă electrică.
Prin integrarea sau diferențierea unor funcții ale mașinii universale de fabricare a curelelor trapezoidale, au fost create echipamente specializate, inclusiv mașini de rectificare/tăiere care dispun de funcții de tăiere și rectificare posterioară, precum și mașini universale de fabricare, mașini de tăiere și mașini de rectificare posterioară, fiecare având o singură funcție. Aceste mașini au în esență aceeași structură, păstrând doar componentele funcționale necesare și eliminând cele inutile din mașina universală de fabricare a curelelor trapezoidale.
În China, compania Qingdao Yilida nu este singura companie care a preluat și a îndeplinit cu succes proiectul național de știință și tehnologie cunoscut sub denumirea de Planul Cinci-Anual al Nouălea, ci și alți producători fabrică mașini de producție pentru curele trapezoidale de înaltă tehnologie, curele cu mai multe caneluri și curele sincrone. Acestea au principii de funcționare destul de similare, iar produsele lor sunt simple sau sofisticate, în funcție de nivelul cerințelor utilizatorului.
2.2 Vulcanizare
Curele trapezoidale cu muchie tăiată, curele sincrone și curele cu multiple creste sunt vulcanizate în același mod ca și curelele trapezoidale învelite, folosind autoclave de vulcanizare, iar toate pot fi vulcanizate în autoclave verticale de vulcanizare cu manșon de cauciuc. În funcție de metoda de presurizare, există două tipuri de autoclave cu manșon de cauciuc: cu încălzire și presurizare cu abur, respectiv cu încălzire cu abur și presurizare cu apă. În prezent, atât autoclavele importate, cât și autoclavele DLT fabricate local sunt de tipul cu încălzire și presurizare cu abur. Acestea utilizează comanda PID (Proporțională, Integrală, Derivativă), oferă o precizie ridicată în controlul temperaturii, o eficiență ridicată a producției și o calitate ridicată a produselor, dar necesită o cazană de abur de presiune medie sau înaltă.
2.3 Tăierea curelelor trapezoidale cu muchie tăiată
2.3.1 Tăierea pe tambur simplu
La tăierea cu tambur simplu se folosește o mașină de tăiat cu tambur simplu, inclusiv mașina multifuncțională pentru fabricarea curelelor în V descrisă mai sus. În prealabil, pe un tambur expansibil trebuie tăiată o manșetă de protecție pentru tăiere și rectificată circular. Manșeta a fost tăiată în curele separate în V, cu muchie tăiată, cu ajutorul a două cuțite circulare disc. Secțiunea transversală a curelei este omogenă, iar capacitatea de producție este mare. Totuși, costul tamburului expansibil este ridicat, iar operația de realizare a manșetei de protecție este laborioasă și consumatoare de timp.
2.3.2 Tăierea cu tambur dublu
La tăierea cu două tamburi, se utilizează o mașină de tăiat cu două tamburi pentru a tăia manșonul de bandă vulcanizată în benzi individuale, în funcție de standardele de lățime și unghi. Această tehnologie a fost inițial inventată de Berstorff, în Germania. Un număr de fabrici chinezești, cum ar fi cele din Shanghai și Kaifeng, au importat treptat astfel de mașini din Germania. Acest tip de echipament a fost dezvoltat de firme locale, precum Qingdao Yilida, Qingdao Moson și Shaoxing Junma. Mașina de tăiat cu două tamburi este compusă dintr-un sistem de antrenare principal, un tambur de tăiere, un tambur de întindere, un dispozitiv de tăiere și un sistem de comandă. Benzile cu circumferință interioară cuprinsă între 680 și 3000 mm pot fi tăiate prin reglarea distanței dintre tamburul de întindere și tamburul de tăiere. Mașina de tăiat cu două tamburi nu necesită un tambur de expansiune și o manșon de protecție pentru tăiere, ceea ce duce la o investiție mai mică în echipamente. Totuși, precizia de tăiere este mai redusă, iar benzile tăiate trebuie măsurate în lungime și rectificate.
2.4 Rectificarea benzilor cu mai multe creste
Mâneca din curea vulcanizată cu mai multe caneluri este modelată în suprafața canelurată folosind o mașină de rectificat curele cu mai multe caneluri. Aceste mașini pot fi clasificate ca mașini de rectificat curele cu mai multe caneluri pentru o singură curea sau mașini de rectificat curele cu mai multe caneluri pentru întreaga mânecă, în funcție de modul de prelucrare.
2.4.1 Rectificarea curelelor cu mai multe caneluri pentru o singură curea
Mașina de rectificat curele cu mai multe caneluri pentru o singură curea este o mașină compusă dintr-o unitate de rectificare, o roată de antrenare, o roată de tensionare și un sistem de comandă electrică. Semifabricatul de curea este tăiat la lățimea necesară, este montat în jurul roții de antrenare și este tensionat de roata de tensionare, iar curea este rectificată prin rotația înaltă a unei roți abrazive special profilate. Mașina poate fi utilizată pentru rectificarea canelurilor curelelor cu mai multe caneluri de tip PJ, PK și PL, având circumferința curelei de 600–2500 mm și lățimea sub 30 mm, la o viteză liniară de rectificare de 30 m/s.
2.4.2 Rectificarea curelelor cu mai multe caneluri pentru întreaga mânecă
Principiul mașinii de rectificat curele cu mânecă completă și multi-canelură este următorul: mâneca de curea vulcanizată, împreună cu matrița sa, este fixată pe arborele principal al mașinii de rectificat și se rotește împreună cu acesta. După ce o secțiune a fost rectificată, unitatea de rectificare este deplasată transversal cu o distanță specifică pentru a continua rectificarea următoarei secțiuni, până când întreaga mânecă de curea a fost rectificată. Mașina de rectificat curele multi-canelură este o mașină cu mânecă completă, care este mai eficientă din punct de vedere al producției și oferă o precizie dimensională superioară produselor comparativ cu mașina pentru curele individuale. Totuși, această mașină necesită o precizie mai mare în ceea ce privește echipamentele, matrițele și sistemele de control, ceea ce implică investiții suplimentare în echipamente. Această mașină poate fi utilizată, de asemenea, pentru rectificarea feței posterioare a curelelor sincrone.
3. Inspectie
Inspectia generală a curelei de transmisie include aspecte legate de aspectul exterior (dimensiunea secțiunii transversale, lungimea), proprietățile fizice și mecanice, precum și performanța dinamică (puterea de transmisie și durata de viață la oboseală).
3.1 Măsurarea lungimii
De la reforma și deschiderea Chinei, standardele chinezești pentru curele de transmisie au fost revizuite și elaborate succesiv în conformitate cu standardele internaționale și europene/americane. Lungimea curelelor de transmisie este reglementată pe baza sistemului de referință și a sistemului eficient, nu pe baza sistemului de circumferință interioară, care a fost utilizat în China timp de mai multe decenii. Prin urmare, sunt necesare echipamente specializate pentru măsurarea lungimii. Începând din mijlocul anilor 1980, Mașina de testare a lungimii curelelor în V pentru autovehicule a fost proiectată de Institutul de Proiectare și Cercetare Aeronautică Shanghai, pentru a satisface elaborarea standardului privind dimensiunile curelelor în V destinate autovehiculelor. Mașina de testare a lungimii curelelor în V a devenit un echipament obligatoriu pentru producători, odată cu intrarea în vigoare în China a noului standard privind curelele în V.
Mașinile de testare a lungimii curelelor sincrone necesită o performanță mai precisă și utilizează, de obicei, metoda de măsurare relativă. Fabrica de cauciuc din Wuxi a importat o mașină de testare a lungimii curelelor sincrone de la SCHOLZ, Germania. Universitatea Sud-Est (SEU) și QINGDAO MOSON proiectează, de asemenea, astfel de mașini de testare.
3.2 Durată de viață la oboseală
Testarea duratei de viață la oboseală poate fi clasificată în metode fără cuplu și cu cuplu, prima fiind cunoscută sub denumirea de testator de îndoire. A fost dezvoltat un testator fără cuplu pentru a se adapta la noua normă chineză privind curelele trapezoidale (GB1174-96). În timpul testului, cureaua nu transmite putere, iar fețele ei interioară și exterioară nu alunecă relativ la roata de curea, iar tensiunea din interiorul curelei nu se modifică în urma rotației roții de curea. Acest test poate simula doar îndoirea curelei în momentul trecerii peste roata de curea, numărând numărul de îndoiri și măsurând alungirea. Realizarea acestui test necesită, de obicei, între 5 și 7 zile, sau se poate accelera rata de uzură prin reducerea diametrului roții de curea sau a tensiunii inițiale. Această metodă are o corelație scăzută cu condițiile reale de funcționare ale curelelor de transmisie. Este mai potrivită pentru controlul calității.
Metodele bazate pe cuplul motor pot efectua o evaluare completă și relativ precisă a calității curelelor de transmisie într-un interval scurt de timp. Mașinile străine de încercare a durabilității la oboseală a curelelor în V pentru autovehicule sunt importate în China de către producătorii din Guiyang, Wuxi și Kaifeng. Mașinile de încercare a durabilității la oboseală a curelelor în V pentru autovehicule utilizate anterior de Fosta Fabrică nr. 2 de Produse din Cauciuc Shanghai au fost proiectate de Institutul de Tehnologie din Harbin, pe o perioadă de timp. Un producător din Wuxi a importat o mașină de încercare a durabilității la oboseală a curelelor auto cu multiple creste, care dispune, de asemenea, de performanțe ridicate în testele de oboseală la temperaturi înalte.
Mașinile de testare a duratei de viață la oboseală a curelelor asincrone pentru autovehicule sunt utilizate mai puțin în China. Wang Jiemin a proiectat mașina de testare a duratei de viață la oboseală a curelelor asincrone pentru autovehicule pentru Fabrica Liaoyang Jidai, pe baza brevetului „dispozitiv de testare dinamică complet funcțional pentru performanța curelelor de transmisie” (Numărul cererii de brevet: 99258441), care este adaptată standardului GB/T18183-2000 (echivalent cu ISO10917:1995) „Metodă de testare a duratei de viață la oboseală a curelelor asincrone pentru autovehicule”. Aceasta poate efectua testul de oboseală cu pulverizare de apă la temperatură ridicată.
Pe măsură ce piața chineză a autovehiculelor se extinde tot mai mult și performanțele acestora s-au îmbunătățit semnificativ, cerințele privind performanța curelelor asincrone pentru autovehicule devin din ce în ce mai ridicate. Sarcina de a accelera dezvoltarea, producția și răspândirea mașinilor de testare a duratei de viață la oboseală a curelelor asincrone pentru autovehicule în China este, într-adevăr, de o importanță deosebită.
4. Perspective
Starea și perspectivele echipamentelor de fabricație a curelelor de transmisie în China (2005)
Deși producția curelelor de transmisie a fost semnificativ stimulată în ultimii ani prin import, imitare, asimilare și dezvoltare independentă, reflectând într-o anumită măsură nivelul actual de dezvoltare al industriei naționale de curele de transmisie, totuși există încă un decalaj față de producătorii străini. Principalele aspecte sunt:
(1) Nivelul de fabricație al curelelor de transmisie în cadrul industriei prezintă diferențe neuniforme; echipamentele sunt rudimentare, iar produsele de calitate scăzută afectează în mod grav dezvoltarea sănătoasă a pieței curelelor de transmisie, în special promovarea și aplicarea noilor tipuri de curele.
(2) Echipamentele de fabricație din domeniul național au încă un decalaj față de cele ale producătorilor străini în ceea ce privește precizia, gradul de automatizare, integrarea mecatronică și adoptarea unor noi tehnici.
(3) Echipamentele de fabricație pentru anumite tipuri de curele de transmisie nu au fost produse în industria internă: echipamente de fabricație și tehnologii de proces pentru curele multi-crestate turnate, curele de transmisie dinate bidirecționale, curele de transmisie cu legătură prin injectare și reacție, curele de transmisie cu armare din fibre scurte, curele de transmisie dinate elicoidale (sau în chevron) și curele CVT.
(4) Lipsa practică a unor drepturi de proprietate intelectuală independente în unele domenii. Întreprinderile străine avansate din domeniul fabricației dețin deja brevete proprii privind tehnologia și echipamentele. Deoarece China a aderat la OMC și a intensificat protecția proprietății intelectuale, dezvoltarea durabilă și competitivitatea internațională a industriei chinezești de curele de transmisie sunt limitate în mod semnificativ.
(5) Metode vechi de testare și inspecție. Marii producători străini se concentrează asupra cercetării și dezvoltării în domeniul performanței și al controlului calității; unii au realizat deja testarea online automată. Marile companii străine dispun de peste o sută de tipuri de mașini de testare dinamică, utilizate pentru teste integrate din mai multe unghiuri, fiecare dintre acestea folosind propria metodă de testare. Totuși, printre producătorii interni limitați, există doar una sau două mașini de testare a duratei de viață la oboseală, majoritatea acestora fiind defecte.
Ținând cont de toate faptele menționate mai sus, autorul consideră că tendința viitoare de dezvoltare a echipamentelor pentru fabricarea curelelor de transmisie ar trebui să fie:
(1) Îmbunătățirea ulterioară a preciziei, fiabilității și gradului de automatizare al echipamentelor actuale de fabricație, prin utilizarea unor noi tehnici informatice pentru a realiza interacțiunea om-mașină.
(2) Dezvoltarea urgentă a echipamentelor interne de fabricație, cum ar fi mașina pentru curele moldate cu nervuri multiple, presa rotativă de vulcanizare pentru curele în V și echipamentele pentru fabricarea curelelor de transmisie dinate cu acțiune bidirecțională.
(3) Consolidarea cercetării și dezvoltării de noi tehnici și echipamente, cum ar fi curelele de transmisie cu reacție prin injecție, curelele de transmisie armate cu fibre scurte, curelele de transmisie dinate elicoidale (cu dinți în chevron), curelele trapezoidale din elastomer termoplastic și curelele pentru transmisii variabile continuu (CVT).
(4) Localizarea echipamentelor de testare, îmbunătățirea fiabilității mașinilor de testare, în special promovarea mașinii de testare a curelelor multi-ghidate la temperaturi ridicate, a mașinii de testare a duratei de viață la oboseală a curelelor asincrone auto cu pulverizare de apă la temperaturi ridicate și a mașinii de testare a duratei de viață la oboseală a curelelor CVT pentru motociclete.
(5) Producătorii care dispun de condiții adecvate ar trebui să dezvolte activ propriile tehnologii și echipamente de producție.