Приводные ремни необходимы для передачи вращательной энергии через гибкую связь от шкивов двигателей к исполнительным органам. Классический приводной ремень представляет собой замкнутую эластомерную конструкцию с известной формой сечения.
В зависимости от условий эксплуатации (передаваемая мощность, скорость, диаметр шкивов, специальные требования) применяются различные типы ремней:
Преимущества ременных приводов включают возможность передачи большой мощности и высоких частот вращения, высокие передаточные отношения с плавной регулировкой, компактность, минимальные затраты на обслуживание, высокий КПД, демпфирование ударных нагрузок, широкий температурный диапазон работы, устойчивость к износу и агрессивным средам, низкую стоимость и простоту замены.
Материалы для изготовления приводных ремней делятся на основные и вспомогательные. К основным материалам, используемым в конструкции ремней, относятся:
Вспомогательные материалы применяются для обеспечения качественного производственного процесса. К ним относятся:
Ремень клиновой нормального сечения с оберткой по всему контуру
Срок службы ремня как и многих РТИ определяется характеристиками основных материалов, такими как изгибостойкость, модуль на растяжение, прочность связи несущего слоя с резиной, усталостные свойства резин и их стойкость к старению, а также износостойкость и коэффициент трения боковых поверхностей о шкивы.
Несущий слой клиновых и поликлиновых ремней изготавливается из высокопрочных химических волокон: полиэфирных, полиамидных, вискозных или из ароматических полиамидов (Кевлар, Арамид). Для длинных ремней до 8000 мм используется спирально навиваемый кордшнур, а в более длинных ремнях — несколько слоев кордной ткани.
Оберточная ткань должна обеспечивать высокое трение между ремнем и шкивом, а также обладать необходимой прочностью. Для улучшения технологичности ткань закраивают под углом 45-55.
Большинство ремней производятся из резиновых смесей на основе хлоропренового каучука. В некоторых случаях используются смеси с другими каучуками для придания ремням специальных свойств, например, антистатичности или морозостойкости.
Пропиточные составы усиливают связь между несущим слоем и резиной, улучшая эксплуатационные характеристики ремня. Кордшнуры и ткани пропитываются составами на основе латексов, которые подбираются в зависимости от типа используемой резины.
Клеи применяются для улучшения адгезии между слоями ремня и увеличения его прочности. Их состав обычно основан на тех же материалах, что и резины, с добавлением растворителей, таких как бензин и этилацетат.
Существует несколько технологий производства приводных ремней:
Изготовление ремней без обертки боковых граней включает вулканизацию в автоклаве, охлаждение, резку и шлифовку боковых граней.
Технология индивидуальной сборки обладает низкой производительностью и требует больших производственных площадей и капитальных затрат. Групповая сборка более эффективна, но требует значительных вложений в оснастку.
Изготовление ремней приводных требует стопроцентный межоперационный контроль на каждом этапе и регулярное комплексное испытание продукции.
Контролю подвергаются до 15 характеристик резиновых смесей, включая:
Основные контролируемые параметры производственного процесса на разных этапах включают энергетические характеристики процесса изготовления и вулканизации, массу и геометрические размеры заготовок, временные параметры операций, а также прочность связи между элементами ремня.
Испытания готовых изделий проводятся в соответствии с нормативными документами, включая международные и государственные стандарты, технические условия и спецификации. Основные испытания включают измерение прочности при растяжении, удлинение при заданных нагрузках, модуль упругости, прочность связи между элементами конструкции, поперечную жесткость ремня и тяговые характеристики. Все выпущенные партии ремней проходят стендовые испытания. Испытания ремней проводятся на двухшкивных и трехшкивных стендах с различными методами:
Наиболее точные результаты качества ремней получают при испытаниях с передачей мощности. Во время тестирования фиксируются частота вращения, диаметр шкивов, нагрузка и передаваемая мощность. Также измеряется время до появления первых признаков разрушения, удлинение ремня и его температура. Повышение температуры на 10C в процессе испытаний вдвое снижает долговечность ремня.
Ремень клиновой узкого сечения с оберткой по всему контуру.
Эксплуатация приводных ремней должна осуществляться в системах со шкивами, соответствующими требованиям нормативной документации. Ремни должны устанавливаться вручную на шкивы без натяжения и применения инструментов. Важно, чтобы валы шкивов были параллельны, а канавки шкивов совпадали друг с другом. Не допускается попадание смазки, растворителей и агрессивных для резины веществ на ремни и в канавки шкивов.
В групповом приводе ремни генератора подбираются по допускам длины, и при выходе из строя одного ремня заменяется весь комплект. Б/у ремни должны использоваться только в составе отдельных комплектов.
При необходимости можно использовать натяжные ролики, которые рекомендуется располагать внутри контура передачи на ведомой ветви ремня. Важно, чтобы стенки канавок шкивов были без повреждений и шероховатостей. Меньшая сторона клинового ремня не должна касаться дна канавки шкива, а связующая пластина многоручьевых ремней не должна касаться реборды шкива.
Долговечность ремней в значительной степени зависит от условий их эксплуатации, особенно от постоянства их натяжения, которое рекомендуется регулярно контролировать, особенно в начальный период. Контроль натяжения осуществляется по прогибу ветви под воздействием определённой силы, параметры которого указываются в руководстве по эксплуатации машины.