Acționare mecanică

1. Memoriu tehnic

1.1. Notiuni generale privind transmisia cu curele

1.1.a. Aspecte generale

In practica industriala sunt situatii in care exista o anumita distanta intre arborele motor si arborele condus, uneori aceasta distanta fiind chiar foarte mare. Intr-o astfel de situatie, transmiterea energiei nu se poate realiza decat prin intermediul unui element intermediar flexibil, fara capat, denumit curea. Sectiunea curelei poate fi lata, trapezoidala sau rotunda. Puterea (implicit miscarea) se transmite intre curea si roata de curea prin frecare. Exista solutii in care acest element intermediar elastic este dintat sau lant cu role, in anumite cazuri miscarea transmitandu-se prin forma.

Transmisiile prin curele sunt transmisii mecanice, care realizeaza transmiterea miscarii de rotatie si a sarcinii, de la o roata motoare la una sau mai multe roti conduse, prin intermediul unui element flexibil, fara sfarsit, numit curea.Transmiterea miscarii se poate realiza cu alunecare (la transmisiile prin curele late sau trapezoidale) sau fara alunecare (la transmisiile prin curele dintate).

Transmiterea sarcinii se realizeaza prin intermediul frecarii care ia nastere intre suprafetele in contact ale curelei si rotilor de curea (in cazul transmisiilor cu alunecare) sau prin contactul direct dintre dintii curelei si cei ai rotii (in cazul transmisiilor fara alunecare). O transmisie prin curele se compune din rotile de curea – conducatoare 1 si condusa 2 – elementul de legatura (cureaua) 3 (fig.1), sistemul de intindere si aparatori de protectie. Forta necesara de apasare a curelei pe rotile de curea se realizeaza la montaj, prin intinderea (deformarea elastica) curelei.

Fig. 1

In figura 2 este schitata o astfel de transmisie prin curele late. Forta de frecare este realizata de fapt prin tensionarea initiala a curelei. In momentul punerii in miscare a rotii motoare, ramura 2 a curelei se va tensiona mai mult in sensul miscarii iar in ramura 1 tensiunea reducandu-se, va rezulta o anumita destindere. [5]

Figura 2

Domeniile de utilizare la transmisia prin curele sunt variate:

a) puteri pana la 2000 kW prin curele late, cu viteze intre 40-60 m/s si la distante A < 12 m, cu rapoarte i = 1…10 si randamente η = 0,93…0,94;

b) puteri sub 1200 kW la curele trapezoidale,

viteze sub 40 m/s, i = 1…8, η = 0,92…0,96

Comparativ cu celelalte transmisii mecanice, transmisiile prin curele cu alunecare prezinta o seriede avantaje:

- se monteaza si se intretin usor;

- functioneaza fara zgomot;

- amortizeaza socurile si vibratiile;

- necesita precizie de executie si montaj relativ reduse;

- costurile de fabricatie sunt reduse;

- transmit sarcina la distante relativ mari intre arbori;

- permit antrenarea simultana a mai multor arbori;

- functioneaza la viteze mari;

- asigura protectia impotriva suprasarcinilor.

Dintre dezavantajele acestor transmisii se pot mentiona:

- capacitate de incarcare limitata;

- dimensiuni de gabarit mari, comparativ cu transmisiile prin roti dintate;

- forte de pretensionare mari, care solicita arborii si reazemele;

- raport de transmitere variabil, ca urmare a alunecarii curelei pe roti;

- sensibilitate marita la caldura si umiditate;

- durabilitate limitata;

- necesitatea utilizarii unor dispozitive de intindere a curelei. [5]

1.1.b. Clasificare

Clasificarea curelelor se face in functie de forma sectiunii curelei (fig.3), iar clasificarea transmisiilor prin curele se face in functie de pozitia arborilor, materialul, forma si modul de confectionare a curelelor,respectiv modul de intindere a curelei. [7,9]

o Dupa forma sectiunii, curelele pot fi: late (netede – fig. 3.a, politriunghiulare – fig. 3.b, dintate – fig. 3.c), trapezoidale (fig. 3.d), rotunde (fig. 3. e).

Transmisiile prin curele late pot transmite puteri pana la P = 2000 kW, la viteze periferice v 12 m/s si rapoarte de transmitere i 6 (maxim 10). Utilizarea curelelor moderne, de tip compound, a dus la ridicarea performantelor acestora, domeniul lor de utilizare fiind: P 5000 kW;

v 100 m/s; i  10 (maxim 20).Transmisiile prin curele late politriunghiulare (Poly-V) transmit puteri P  2500 kW, la vitezeperiferice v  50 m/s.

Transmisiile prin curele late dintate pot transmite puteri pana la P = 400 kW, la viteze periferice v  80 m/s si rapoarte de transmitere i  8 (maxim 10). Transmisiile prin curele trapezoidale pot transmite puteri pana la P = 1200 kW, la viteze periferice v  50m/s, atunci cand distanta dintre axe A < 3 m, iar raportul de transmitere maxim i  8 (maxim 10).

Pentru aceste curele, in tabelul 1 sunt prezentate, in functie de diversi parametri (economici, functionali etc.), cateva performante ale transmisiilor echipate cu aceste curele.

Tabelul 1

Parametrul Curele

late Curele

politriunghiulare Curele

dintate Curele trapezoidale Curele

rotunde

Clasice Inguste

Indicele costului

instalarii 1,1 1,2 1,4 1,4 1,0 ND*)

Intretinere Da Da Nu Da Da Da

Raport putere/volum

(kW/cm3) 0,8 1,7 1,9 0,7 1,8 ND*)

Frecventa maxima a

indoirilor 200 100 200 40 80 40

Incarcarea arborilor*) (2…3)Fu (2…2,5) Fu Fu (2…2,5) Fu (2…3) Fu

Randament % 97…98 97 98 95 96 95

Raportul Fu/F0*) 0,3…0,4 0,4…0,5 1 0,5…0,6 0,4

* ND – nu sunt date; Fu – forta utila; F0 – forta de pretensionare.