Pracownicy działów utrzymania ruchu z pewnością stwierdzą, że do kontroli napięcia pasa napędowego nie potrzeba żadnego przyrządu, wystarczy jedynie kciuk doświadczonego serwisanta. Jednak warto wziąć pod uwagę użycie specjalistycznego narzędzia diagnostycznego, tym bardziej że od poprawności pracy przekładni pasowej zależy bezpieczeństwo procesu produkcyjnego, maszyny, a nawet ludzi.
Możliwość zapamiętania wyników pomiarów, czytelny wyświetlacz, sygnalizacja dźwiękowa to tylko elementarne możliwości dostępnych na rynku mierników napięcia pasów napędowych, dzięki którym zyskuje się komfort użytkowania oraz szybkość pracy, szczególnie w warunkach przemysłowych i trudno dostępnych miejscach.
Jak wiadomo, odpowiednie napięcie pasów odgrywa istotną rolę dla właściwego przenoszenia mocy oraz trwałości zarówno samego pasa, jak i pozostałych elementów przekładni. Stąd też podaje się, że prawidłowy naciąg pasów powinien umożliwiać powstawanie na kole pasowym poślizgu o wartości nieprzekraczającej 1%. Jeżeli uwzględni się zbyt duży naciąg, dojdzie do zmniejszenia trwałości pasa oraz szybszego zużycia łożysk wałów, co wynika z nadmiernego obciążenia cięgna pasa. W przypadku gdy napięcie pasa będzie zbyt małe, dojdzie do szybszego jego zużycia w efekcie nadmiernych poślizgów. Kontrola przekładni pasowych powinna być więc standardową czynnością podczas bieżących przeglądów maszyn i urządzeń przemysłowych. Sprawdzać należy także stan powierzchni pasa pod kątem ubytków, rozwarstwień oraz postrzępień, które mogą świadczyć o zużyciu pasa i konieczności jego wymiany.
Cechy przyrządów
Budowa typowego przyrządu napięcia pasów napędowych najczęściej bazuje na dwóch elementach. Pierwszy z nich stanowi jednostkę główną, zaś drugi to czujnik. Za pomocą czujnika emitowana jest wiązka promieniowania podczerwonego, której efektem działania jest wykrywanie drgań rozpiętego pasa. Uzyskany w ten sposób sygnał obrabiany jest w mierniku. W niektórych modelach dzięki diodzie LED zyskuje się możliwość łatwego ustawienia czujnika. Zasada działania bazuje na porównaniu sygnału wejściowego z drganiami rezonansu kwarcowego miernika, dzięki czemu obliczana jest częstotliwość drgań własnych pasa. Do wymiany informacji z użytkownikiem przeznaczony jest wyświetlacz LCD. To właśnie na nim pojawia się wynik w hercach, czyli ilości oscylacji na sekundę. W razie potrzeby wynik pomiaru może być wyświetlony w innych jednostkach. Typowy miernik siły napięcia jest w stanie przeprowadzić pomiar w zakresie od 10 do 400 Hz.
Przydatne rozwiązanie podczas prac montażowych i diagnostycznych stanowią tzw. mierniki naprężenia wstępnego. Przyrządy tego typu dobrze się sprawdzają w sytuacjach, gdy nie są znane podstawowe dane techniczne przekładni, a pas nie jest naprężony w sposób optymalny. Korzystając z mierników naprężenia wstępnego, w pierwszej kolejności określa się profil pasa napędowego. Istotny jest także pomiar średnicy najmniejszego koła w układzie napędowym. W odpowiedniej tabeli należy odszukać siłę, która działa na odcinek pasa między kołami. Na końcu kontrolowana jest siła za pomocą miernika.
Jak to działa
Jak zatem działają bardziej zaawansowane modele mierników napięcia pasów napędowych? Przed pomiarem wprowadzana jest rozpiętość pasa. Wszystkie czynności, które realizuje przyrząd, potwierdzane są sygnałem dźwiękowym. Należy wprowadzić również masę pasa. W następnej kolejności czujnik trzeba skierować na środek pasa w połowie jego rozpiętości. Należy lekko uderzyć w pas lub go szarpnąć. Ważne jest również, aby przeprowadzić pomiar na możliwie najdłuższej, łatwo dostępnej rozpiętości pasa. Podkreśla się, że minimalna rozpiętość, na której można wykonywać wiarygodne pomiary, wynosi 20 podziałek dla pasów zębatych i 30 podziałek szerokości pasów dla modeli klinowych. Jeżeli pomiary będą wykonane przy zbyt małej rozpiętości, wyniki mogą być zawyżone ze względu na sztywność pasa. Pamiętać należy również, aby starać się ustawić głowicę czujnika dłuższym bokiem równolegle do płaszczyzny symetrii pasa. Tym sposobem zmniejszy się ryzyko braku odczytu, wynikającego z nieprawidłowych ustawień czujnika.
Ważne jest zachowanie pewnych szczególnych wymagań w przypadku nowo zamontowanych pasów. Podkreśla się bowiem konieczność obrócenia przekładni tak, aby przemieszczenie było równe przynajmniej obwodowi pasa. Tym sposobem pas dopasuje się do pozostałych elementów przekładni. W przypadku gdy górna (zewnętrzna) powierzchnia pasa jest niedostępna, czujnik można skierować na boczną lub wewnętrzną powierzchnię pasa.
Zdarzyć się może, że ze względu na zbyt małe wstępne naciągnięcie pasa pomiar nie będzie możliwy. Stąd też należy zwiększać siłę napięcia pasa do momentu, gdy miernik będzie w stanie przeprowadzić pomiar.
Chcąc uzyskać wiarygodne wyniki analizy, pomiar należy przeprowadzić trzykrotnie. Tym sposobem potwierdzi się powtarzalność pomiarów. Zakłada się, że powtarzalny pomiar nie powinien przekraczać 10% wartości uzyskanego wcześniej wyniku. Pamiętać należy, że niewłaściwe wyniki pomiarów niekoniecznie mogą wynikać ze złego naciągu pasa. Warto w takim przypadku sprawdzić pozostałe elementy przekładni. Wygięty wał, źle osadzone koło pasowe, niewłaściwy kształt rowka to tylko niektóre przyczyny nieprawidłowej pracy przekładni pasowej.
Co na rynku
Miernik częstotliwości Optibelt TT mini przeznaczony jest do kontrolowania naprężenia wstępnego pasów napędowych poprzez pomiar częstotliwości. Jako zalety tego urządzenia wymienia się przede wszystkim kompaktową obudowę oraz uniwersalność. To właśnie szerokie spektrum zastosowania decyduje o możliwości użycia urządzenia zarówno w przemyśle, jak i motoryzacji poprzez pomiar naciągu pasów klinowych, wielożebrowych i zębatych. Na uwagę zasługuje możliwość użycia w trudno dostępnych miejscach. Zakres pomiarów mieści się w zakresie od 10 do 600 Hz. Po wprowadzeniu pasa w drgania (np. palcem) ustawia się głowicę pomiarową ponad pasem. Urządzenie w sposób automatyczny rozpoczyna pomiar.
Przyrząd firmy SKF jest w stanie mierzyć częstotliwość w zakresie od 10 do 400 Hz. Proces pomiaru bazuje na promieniowaniu podczerwonym, niewidzialnym dla oka ludzkiego. Pomarańczowa dioda świecąca emituje skupioną wiązkę światła, umożliwiającą prawidłowe ustawienie czujnika. Najlepszą jakość sygnału pomiarowego można uzyskać, utrzymując czujnik prostopadle do pasa w odległości 9,5 mm (3/8 cala) na środku rozpiętości. Jeżeli pomiar przeprowadzany jest w trudno dostępnym miejscu, czujnik należy umieścić w odległości około 50 mm od pasa przy odchyleniu od płaszczyzny prostopadłej dochodzącym nawet do 45°. Istnieje również możliwość przeprowadzenia pomiaru przez skierowanie promienia czujnika na bok pasa. Diodę świecącą czujnika należy czyścić, przecierając ją miękką bawełnianą szmatką.
Miernik napięcia pasa TRUMMETER dostarczany jest w wytrzymałej walizce z materiału sztucznego. Zakres pomiarowy urządzenia wynosi 10–300 Hz. W mierniku przewiduje się trzy rodzaje błędów. Błąd cyfrowy wynosi <1%, natomiast błąd wskaźnika nie powinien przekroczyć +/-1 Hz. Błąd ogólny to 5%. Obudowa przyrządu wykonana jest z tworzywa sztucznego ABS. Wyświetlacz LCD bazuje na dwóch liniach 12x60 mm. Otwarta długość cięgna wynosi od 0 do 9,99 m przy masie od 0 do 9,999 kg/m.
Zakres pomiaru miernika firmy Hilger u. Kern wynosi od 10 do 400 Hz, przy czym opcjonalnie wartość ta może osiągnąć 800 Hz. Pomiar należy przeprowadzać w temperaturze otoczenia od 10 do 50°C.
Naciąg pasa pod kontrolą
Interesujące rozwiązania, które z pewnością przyczynią się skrócenia czasu wykonywania czynności kontrolnych przekładni pasowych, stanowią systemy napinania pasów. Zalet wynikających ze stosowania urządzeń tego typu jest wiele. Przede wszystkim zyskuje się łatwe ustawienie położenia pasa. Regulacja przeprowadzana jest tylko raz, niezależnie od ilości wymian pasa. Naciąg można szybko skorygować. Istnieje możliwość przeprowadzania regularnych kontroli, przy czym napięcie pasa ustalone jest poprzez zmianę ciśnienia w urządzeniu napinającym. Niektóre systemy napinania bazują bowiem na kontrolowanym przesuwaniu osi silnika za pomocą cylindrów hydraulicznych. Poprzez ręczną pompę hydrauliczną cylindry systemu przesuwane są w górę lub w dół. Zwiększając lub zmniejszając ciśnienie hydrauliczne silnik się przemieszcza, a co za tym idzie, zmniejsza się lub zwiększa napięcie pasa, które zależy od ciśnienia w cylindrach. Do wykonania czynności związanych z regulacją potrzebna jest jedynie ręczna pompa hydrauliczna z manometrem i młotek. Na przykład system SKF do napinania pasów dostępny jest dla dziewięciu wielkości silników według IEC (Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna). System jest standaryzowany, aby pasował do zakresu klas wymiarowych IEC od 160 do 400 (zgodnie z IEC 60072). Oprócz tego na systemie SKF do napinania pasów można zamontować szereg silników zgodnych z normą NEMA. W zależności od potrzeby wybrać można wersję jedno- lub dwucylindrową.
Autor: Damian Żabicki
