Hihnavälitykset lattahihna. kiilahihna

Transkriptio

1 Hihnavälitykset lattahihna kiilahihna

2 Hammashihna muotosulkeinen, ei jättämää hyvä hyötysuhde soveltuu suurillekin tehoille pyörät ja hihnat kalliita käytetään silloin, kun jättämää ei sallita paluupuoli ei saa löystyä nollakireyteen akselikuormitus vähintään kehävoiman suuruinen vain vähäinen etu kiilahihnoihin verrattuna Hammasmuodot

3 Hihnakäytöt hihnan vetovoima siirtyy hihnapyörän kehävoimaksi kitkan välityksellä (vaatii kiristyksen) venymämuutoksen alueella hihna liukuu pyörän pinnalla jättämä (hyötysuhde < 100 %) momentti muuttuu halkaisijoiden suhteessa

4 Lattahihnat A B C nykyisin kerrostetut hihnarakenteet vetävä kerros polyamidia kitkapintana kumi tai krominahka ulkopinta tekstiiliä hihnan kireys säilyy vetojäykkyyden ansiosta hyvä hyötysuhde ( %) vaimentaa värähtelyjä kitkakerroin arin ominaisuus vesi tai likaantuminen alentaa

5 Lattahihnat (jatkoa) jos ympäristö ei aseta rajoituksia, lattahihnakäyttö on edullinen huoltovapaa leveydet ja paksuudet standardisoitu sopiva pituus liimaamalla päättömäksi vino limisauma ei paksunnosta ei heikkoa kohtaa mitoituksessa tulee pyrkiä suureen kehänopeuteen m/s standardihihnoilla tehot aina 5000 kw:iin saakka

6 Rumpusekoittimen käyttö Vaihde kytkimineen Lattahihnakäyttö

7 Lattahihnakäyttö kylmäkompressorin käyttö teho P = 630 kw pyörimisnopeudet: n 1 = 1488 r/min n 2 = 431 r/min välityssuhde i = 3,45 hihnapyörien halkaisijat: d 1 = 490 mm d 2 = 1690 mm akseliväli E = 1930 mm hihnan leveys b = 300 mm

8 Hihnavoimat S 1 β n 1 d1 β n 1 d 2 S 2 Hihnavoimien yhteys S1 = S2e μβ Kehävoima P F u = S1 S2 = v Hihnavoimien resultantti F r = S 2 1 S 2 2 2S1S2 cosβ a P siirrettävä teho v hihnan nopeus β kosketuskulma μ kitkakerroin

9 Hihnan jännitykset σ 1, σ 2 vetojännitykset (veto ja paluupuoli) (σ 1 = S 1 /A) σ t1, σ t2 taivutusjännitykset (σ t = E t s/d), s on hihnan paksuus σ c keskipakojännitys (σ c = ρv 2 )

10 Hihnan esikiritysmenetelmät 1. Moottorin siirto kiskoilla säätövara 3 % hihnan pituudesta 2. Kiristysrulla 3. Asennus esikiristettynä löysälle puolelle kosketuskulma kasvaa ei jälkikiristystä

11 Hihnakäytöt Avokäyttö (suurin teho) Puoliristikäyttö Ristikäyttö Ohjausrullilla varustettu

12 Kiilahihnat normaalivoima hihnaa kiristettäessä suurempi kuin lattahihnalla vaikutus sama, kuin jos lattahihnan kitkakerroin kasvaisi n. 3 kertaiseksi Etuja: kitkakertoimen vaihtelu ei ongelma hihnan kiristystä voidaan pienentää tai voidaan käyttää pienempiä hihnapyöriä

13 Huonoja puolia: hihnan paino vetolujuuteen nähden suuri paljon kumia täyteaineena kehänopeus enintään m/s hihnat ja urat hankautuvat ja kuluvat uria sorvattava lyhytikäisyys toistuva kiristystarve hyötysuhde huonompi kuin lattahihnalla n % yhdellä hihnalla n %, kun monta hihnaa hihnapyörät kalliimpia kuin lattahihnalla hihnojen hankinta ja varastointikustannukset korkeita

14 Uudet hihnat parantuneet vetojäykkyys lisääntynyt taivutusjäykkyys pienentynyt hyötysuhde n. 97 % leikatuilla max.nopeus 45 m/s

15 Hihnavauriot Runkokumin murtuminen ja osittainen irtoaminen Pintakumimurtumia

16 Kiilahihnakäyttö puhaltimen käyttö teho P = 700 kw pyörimisnopeus n 1 = 1500 r/min hihnaprofiili SPC 7100 hihnojen lukumäärä z = 15 kpl

17 Kapeiden kiilahihnojen mitoitus (SFS 3527) 1. Tunnetaan seuraavat tekijät: siirrettävä teho P käyttömoottori ja käytettävä kone (laji) moottorin pyörimisnopeus n 1 n 1 β L j D p käytettävän koneen pyörimisnopeus n 2 v käyttömoottorille sallittu F h 2. Arvioidaan käyttökerroin k k käyttävän ja käytettävän koneen perusteella (taulukko 1). d p x y E 3. Lasketaan sallitun F h :n mukaan kiilahihnapyörän halkaisija (kuva 1) kkp dp 2075, π nf (1) 1 h Valitaan standardihalkaisija (SFSISO 4183). 4. Suuren pyörän laskentahalkaisija D p n i = 1 n D p = id p (2) & (3) 2

18 Taulukko 1. Käyttökerroin k k (SFS 3527). Käytettävä kone Nesteen sekoittaja Puhallin ja imuri, kevyt Keskipakopumppu Potkuripuhallin < 7 kw Hihnakuljetin Taikinakone Potkuripuhallin > 7 kw Generaattori Pesukone Työstökoneet Puristimet, Painokone Keskipakoiskorkeapainepumppu Täryttävä tai pyörivä seula Valtaakseli Tiilikone, Kauhakuljetin Mäntäkompressori Vasaramylly, Hollanteri Mäntäpumppu Korkeapainepuhallin Puutyöstökoneet Tekstiilikoneet Käyttävä kone Oikosulkumoottori, Y/Dkäynnistys. Liukurengasmoottori Nopea monisyl. polttomoottori 1,0 1,1 1,1 1,2 1,2 1,4 Oikosulkumoottori, suora käynnistys. Hidas polttomoottori

19 Nimellinen laskentahalkaisija d d = d p Nimellis Tol. arvo mm Z SPZ ±0,8 % Suositusaste 1) ±0,8 % ±0,8 % A SPA B SPB C SPC D E Säteis ja aksiaaliheitto 0,2 0,3 0,4 1) suositellaan ainoastaan klassisille kiilahihnoille (Z, A...E) suositellaan sekä klassisille että kapeille kiilahihnoille

20 5. Akseliväli E ja hihnan laskentapituus saadaan kuvasta 2. Etsitään i:n ja sopivan suhteellisen laskentapituuden L' leikkauspiste ja sitä vastaava suhteellisen akselivälin E' arvo, jolloin akseliväli E = E'd p (4) laskentapituus L = L'd p (5) Jos laskentapituus L on eri suuri kuin standardilaskentapituus L p (SFSISO 4184), korjatuksi akseliväliksi saadaan E E L p L p = 2 Akseliväliksi suositellaan E = 0,75...1,0(d p D p ). Jos haluttu akseliväli E sekä D p ja d p tunnetaan, saadaan hihnan pituus likimain seuraavasti 2 ( D d L 2E 1 p p) π( D d ) 2 p p 4E (7) Kuvasta 2 saadaan myös kosketuskulma β ja kosketuskulmakerroin k β. (6)

21 3,5 L' 11, , E' , ,2 2,4 3 2,8 2,6 3,5 Suhteellinen akseliväli ja hihnan pituus Kuva 2. 1,8 6,3 1,4 1,6 i 1, 5 1 1,2 1,1 1,0 1 0,9 sin β 2 0, β k β 0,8

22 Nimellinen laskentapituus L p (mm) (SFSISO 4184). Profiili SPZ SPA SPB SPC Toleranssit Saman käyttöw w d T b 9,7 8, , ,8 16, , ,8 sarjan hihnojen sallitut pituuserot Nimellinen laskentapituus L d = L p ± 6 ± 7 ± 8 ± 9 ± 10 ± 11 ± 13 ± 14 ± 16 ± 18 ± 20 ± 22 ± 25 ± 28 ± 32 ± 36 ± 40 ± 45 ±

23 6. Kiilahihnan tehonsiirtokyky P 0 saadaan kuvan 3 avulla, kun n 1 ja d p tunnetaan. Samalla määräytyy myös hihnaprofiili. Kuvassa on vain jokaiselle hihnaprofiilille edullisimmat standardin mukaiset laskentahalkaisijat. Kiilahihnan tehonsiirtokyky on P 0 :n suuruinen, kun hihnan asennuskireys on standardin mukainen ja korjauskertoimien arvot ovat ykkösiä. 7. Kun siirrettävä nimellisteho on P, saadaan tarvittava kiilahihnojen lukumäärä z yhtälöstä P kk kt k0 z P0 kβ kl missä k k on käyttökerroin (taulukko 1) k t käyttöaikakerroin (taulukko 3) k 0 ympäristökerroin (taulukko 4) k β kosketuskulmakerroin (kuva 2) k L hihnan pituuskerroin (taulukko 2) 8. Asennuskireys Löysät hihnat luistavat ja kuluminen on nopeaa. Liiallinen kireys on vahingollista hihnoille ja laakereille, ja niiden kestoikä lyhenee. Sopiva kireys voidaan laskea standardin avulla. (8)

24 100 P o (kw) 10 1 d/mm n (r/s) 71 SPC SPB SPA SPZ Tehonsiirtokyky Kuva 3.

25 Taulukko 2. Kiilahihnan pituuskerroin k L. Lp mm SPZ SPA SPB SPC 0,82 0,85 0,87 0,82 0,89 0,83 0,91 0,85 0,93 0,87 0,95 0,89 0,83 0,97 0,91 0,85 1,0 0,93 0,87 1,02 0,95 0,89 1,04 0,96 0,90 0,82 Lp mm SPZ SPA SPB SPC 1, ,92 0,83 1,08 1,0 0,94 0,86 1,1 1,02 0,96 0,88 1,12 1,04 0,98 0,90 1,14 1,05 1,0 0,92 1,08 1,02 0,94 1,09 1,03 0,96 1,05 0,98 1,07 1,0 1,09 1,02 1,12 1,04 Taulukko 3. Käyttöaikakerroin k t. Käyttöaika h/d < > 16 k t 1,0 1,1 1,2 Taulukko 4. Ympäristökerroin k 0. Käyttöpaikka Konehuone tai vastaava tai lämpötila 60 C Märkä, likainen, öljyinen tai lämpötila C k 0 1,0 1,1...1,2 1,3 Vaikeasti tarkkailtavat olosuhteet

26 9. Akselivälin siirtovarat Hihnojen asennusta varten tarvitaan siirtovara y ( mm profiilista riippuen). Hihnojen kiristystä varten tarvitaan siirtovara x = 0,03L p. Hihnakäyttöjen akselivälin siirtovaran rajaarvot määritellään standardissa SFS ISO 155. L j n 1 β D p v d p x y E Kuva 1. Akselivälin siirtovarat.

27 Kapeiden kiilahihnojen tehonsiirto laskentakaavat (SFS 3527) K 2 2 P0 = dpn1 K 0 K3( dpn1) K4log10( dpn1) dp d p (mm) n 1 (r/s) P 0 (kw) Kertoimet eri profiileille K 0 K 2 K 3 K 4 SPZ 0, ,0875 1,57E12 0, SPA 0, ,22 3,05E12 0, SPB 0, ,46 5,39E12 0,00083 SPC 0,0154 1,35 9,44E12 0,00163

28 P 0 (kw) SPZ d p (mm) n 1 (r/s) ,44 0,57 0,70 0,84 1,00 1,17 1,37 8 0,50 0,64 0,79 0,94 1,12 1,32 1,54 9 0,55 0,70 0,87 1,04 1,24 1,46 1, ,59 0,77 0,95 1,14 1,36 1,60 1, ,69 0,89 1,11 1,34 1,60 1,88 2, ,82 1,07 1,35 1,62 1,94 2,28 2, ,03 1,36 1,71 2,06 2,47 2,92 3, ,23 1,62 2,05 2,48 2,99 3,52 4, ,41 1,87 2,38 2,88 3,47 4,10 4, ,58 2,11 2,69 3,26 3,93 4,64 5, ,74 2,33 2,98 3,62 4,37 5,16 6, ,89 2,55 3,26 3,96 4,78 5,64 6, ,03 2,74 3,52 4,28 5,17 6,09 7, ,28 3,11 4,00 4,87 5,87 6,90 8, ,49 3,42 4,41 5,37 6,46 7,56 8, ,66 3,68 4,76 5,78 6,93 8,07 9, ,79 3,88 5,03 6,10 7,28 8,41 9, ,88 4,03 5,23 6,32 7,49 8,55

29 Säteis ja aksiaaliheitto Nimellinen laskentahalkaisija d d = d p Nimellisarvo mm Tol. 265 ±0,8 % ±0,8 % Suositusaste 1) Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E 0,5 0, ) suositellaan ainoastaan klassisille kiilahihnoille (Z, A...E) suositellaan sekä klassisille että kapeille kiilahihnoille

30

31