Page 72 - Inżynieria & Utrzymanie Ruchu - Styczeń / luty 2020

MECHANIKA
Weźmy za przykład przekładnie cierne, które co prawda ustępują sprawnością swoim kształtowym kuzynom, są jed-
nak niezwykle odporne na przeciążenia mechaniczne, dzięki czemu są chętnie sto- sowane we wrażliwych lub mocno eksplo- atowanych układach. Przekładnie cierne można podzielić na dwie podstawowe grupy: bezpośrednie i pośrednie (pasowe). Pierwsza z nich obejmuje mechanizmy,
w których napęd przenoszony jest dzięki sile tarcia powstającej między dwoma dociskanymi do siebie elementami, z któ- rych co najmniej jeden pozostaje w ruchu. Ponieważ nie występuje między nimi ele- ment pośredni (cięgno), komponenty prze- kładni muszą być wykonane z materia- łów wykazujących zarówno dostatecznie duży współczynnik tarcia, jak i wysoką odporność na zużycie. W praktyce najczę- ściej stosuje się połączenia: stal-stal (małe tarcie i zużycie), stal-guma (duże tarcie
i zużycie) lub stal-kompozyt (średnie tar- cie i zużycie).
Przekładnie cierne bezpośrednie nie należą do najsprawniejszych, jednak mogą pełnić funkcję sprzęgła poślizgowego, dzięki czemu chronią układ napędowy przed przeciążeniami (pod dużym obciąże- niem powierzchnie przekładni ślizgają się względem siebie). Stosowane są głównie w drobnych, precyzyjnych przyrządach,
takich jak mechanizmy nastawcze w dłu- gościomierzach i mikroskopach.
W przeciwieństwie do nich przekładnie pasowe przenoszą energię z wykorzysta- niem elementu pośredniego – pasa napę- dowego2. Najprostsze konstrukcje bazują na pasach płaskich, które – choć nadal
stosowane w rolnictwie – w aplikacjach przemysłowych zostały w większości zastąpione pasami klinowymi o przekroju trapezoidalnym. Te ostatnie są wysoko cenione zarówno za możliwość przeno- szenia dużych mocy, jak i funkcję sprzę- gła poślizgowego, chroniącego wrażliwe komponenty układu napędowego przed
↙ Przekładnie pasowe wykazują się mniej- szą sprawnością niż przekładnie kształ- towe, ale jedno- cześnie działają jak sprzęgło poślizgowe, zabezpieczając sil- nik przed przeciąże- niem.
Jak wyznaczyć przełożenie?
Choć przełożenie definiowane jest
w odniesieniu do prędkości kątowej kół według wzoru:
i
1-2
M = ___2
M1
i
1-2
ω = __1_
ω2
Przełożenie geometryczne można wyli- czyć na podstawie średnicy:
(przełożenie kinematyczne), w praktyce można je wyznaczyć także w oparciu
o inne znane wielkości. Zastępując pręd- kość kątową prędkością obrotową, prze- łożenie kinematyczne opisuje wzór:
n
i = __1_
1-2 n2
Dla ruchu obrotowego zastosowanie znajdzie wzór na przełożenie dynamiczne (zależność momentów obrotowych):
i lub liczby zębów:
1-2
d = __2_
d1
i
1-2
z +z = __1 ___2
z1
Przełożenia te są całkowicie zależne, gdyż wynikają z odpowiednich przekształceń wzorów. W praktyce o ich zastosowaniu w danym przypadku decyduje jedynie typ przekładni i wygoda.
↖ Schemat działania przekładni ciernej bezpośredniej
2 Więcej informacji na ten temat znajdą Państwo w artykule zamieszczonym w poprzednim wydaniu: A. Świderska, „Pasy w napędach maszyn przemysłowych – dobór, konserwacja, serwis”, „Inżynieria i Utrzymanie Ruchu” nr 6/2019, s. 51–55.
70 INŻYNIERIA & UTRZYMANIE RUCHU
Źródło: Wikimedia CC
Źródło: archiwum autorki