Расчёт и подбор натяжного ролика для клиновидного ремня
Достаточно часто, ременная передача оснащается натяжным устройством. Оно может быть, как простым в виде обычного ролика, так и иметь целую систему, включающую в себя кронштейны, пружины или гидравлические амортизаторы.
Немного истории. В некоторой литературе можно встретить термин – «Леникс». Это устаревшее название натяжительного ролика. «Леникс», произошло от немецкого lenix, lenixrolle, что в переводе означает натяжной ролик, элемент цепной передачи или свободно вращающееся колесо (ролик, шкив, звездочка), позволяющее регулировать натяжение цепи или ремня; применяемый в гусеничных тракторах, танках и т.п. для натяжения гусениц.
Ниже мы перечислим несколько случаев, когда применяют натяжительный ролик или систему натяжения:
- когда у привода фиксированное межосевое расстояние и для обеспечения требуемого натяжения, привод дополняют специальным роликом;
- если на пути прохождения приводного ремня имеется препятствие и его необходимо обойти;
- применение в перекрестных передачах;
- необходимо уменьшить длину свободной части ремня, особенно при повышенной вибрации;
- в качестве регулирующего элемента для поддержки необходимого натяжения при растяжении ремня;
- включатель / выключатель механизмов посредством ременной передачи. Как пример таких роликов может быть лентопротяжный механизм видеомагнитафона.
Срок службы приводного ремня зависит от многих факторов, в том числе и от количества перегибов по шкивам. С одной стороны, натяжной ролик вносит дополнительные изгибающие воздействия на ремень, уменьшая его срок службы. А с другой он обеспечивает необходимое натяжение на всем сроке эксплуатации и тем самым продлевает его.
Натяжные ролики бывают двух типов: прямой и обратный. На рисунке ниже приведён пример прямого натяжительного ролика.
Ролик данного типа устанавливается внутри ремня или как ещё говорят внутри контура ременной передачи. Он уменьшает угол обхвата шкива. Из-за этого его необходимо располагать вблизи большого шкива. Для ремней узкого сечения такой ролик всегда должен быть с канавками, а для ремней классического сечения допускается использование плоского шкива. Диаметр такого ролика должен быть больше, чем минимальный рекомендуемый для данного сечения.
На следующем изображении приведён пример обратного ролика натяжителя ремня.
Обратный натяжной ролик работает с задней стороны ремня. Он увеличивает угол обхвата на шкивах, что положительно влияет на работу передачи. Главное, чтобы при растяжении ремня, наружный ролик не сомкнул ветви ремённой передачи. Наружные ролики всегда изготавливают с плоской рабочей поверхностью, как обычный цилиндр. Диаметр ролика должен быть на 50% больше, чем минимальный рекомендуемый для данного сечения.
Теперь рассмотрим таблицу минимальных диаметров натяжительных роликов для каждого типа приводного ремня. Как уже выше замечалось, размеры прямого и обратного роликов для одного и того-же типа сечения ремня, будут разные.
Таблица 1. Минимальный диаметр натяжительного ролика для классических ремней.
Минимальный диаметр, Сечение - обозначение DIN | 8 | 10 | 13 | 17 | 20 | 22 | 25 | 32 | 40 |
для прямого натяжительного ролика, мм | 35,5 | 45 | 71 | 112 | 140 | 180 | 224 | 315 | 450 |
для обратного натяжительного ролика, мм | 53,2 | 67,5 | 106,5 | 168 | 210 | 270 | 336 | 472,5 | 675 |
Таблица 2. Минимальный диаметр натяжительного ролика для ремней узкого сечения.
Минимальный диаметр, Сечение - обозначение DIN | SPZ | SPA | SPB | SPC |
для прямого натяжительного ролика, мм | 63 | 90 | 140 | 224 |
для обратного натяжительного ролика, мм | 94,5 | 135 | 210 | 336 |
Таблица 3. Минимальный диаметр натяжительного ролика для ремней с фасонным зубом без обертки боковых граней.
Стандарт | DIN 2215/ISO 4184 | DIN 7753 часть 1/ISO 4184 | |||||
Минимальный диаметр, Сечение - обозначение DIN | 5 | 6 | 7 | XPZ | XPA | XPB | XPC |
для прямого натяжительного ролика, мм | 16 | 20 | 31.5 | 50 | 63 | 100 | 160 |
для обратного натяжительного ролика, мм | 24 | 30 | 47,2 | 75 | 94,5 | 150 | 240 |
В завершении данной статьи, рассмотрим особо важные правила, предъявляемые к установке натяжительных роликов. Данные правила, или лучше их назвать требования, не зависят от того какой ролик прямой или обратный. Натяжной ролик ремня, если возможно, должен располагаться на ведомой ветви ремённой передачи. При расположении ролика на ведущей ветви, на него резко возрастает нагрузка, в том числе и на его опорные элементы. Подпружиненные или действующие при помощи грузов, натяжные устройства исключительно всегда должны располагаться на ведомой ветви. Кроме того, такие натяжные ролики не могут применяться в реверсивных передачах, в которых ведомая ветвь становится ведущей и наоборот.