Натяжные устройства

Натяжители для цепи Tecnidea Cidue

Роликовые цепи (для передачи крутящего момента или транспортировки грузов) и ремни, являются частью механических систем, которые нуждаются в правильном натяжении.

Эти гибкие механические части обычно используется для передачи энергии между двумя вращающимися ступицами, но они также могут использоваться для подъема или перемещения предметов. Для правильного использования ремней и цепей , необходимо, при проектировании, продумать систему для сохранения этих узлов во время работы всегда в натянутом состоянии.

Износ частей цепи (штифтов, втулок и роликов), контактирующих друг с другом в процессе эксплуатации, создает значительные люфты и относительное растяжение цепи. Когда удлинение превышает допустимые значения, это приводит к меньшему углу контакта с приводной звездочкой и отсутствию постоянства передаточного отношения.

Ненормальный контакт между цепными роликами и зубьями звездочки приводит к преждевременному износу элементов, повышенному шуму передачи, вибрациям, проскакиванию зубьев и выходу цепи из зацепления. В некоторых случаях к разрыву цепи.

В связи с этим, неизбежно при расчетах и проектировании необходимо оборудовать привод автоматическим натяжителем цепи, чтобы компенсировать растяжение и постоянно поглощать вибрации.

Автоматические торсионные натяжители цепи должны быть размещены на свободной стороне привода, как можно ближе к ведущей звездочке. Они могут быть установлены с внешней стороны передачи (рис. 1) или на внутренней (рис. 2). Предпочтительным является первый вариант, если это возможно.

Автоматические натяжители с вращающимся элементом (холостой звездочкой или роликом) представляют собой точку вращения, известную как точка опоры, где рычаг натяжителя, отклоняясь, натягивает цепь или ремень. Чрезвычайно важно установить натяжитель таким образом, чтобы его рычаг никогда не пересекала линию приложения цепной или ременной передачи (рис. 4).

Схема установки натяжителей

Рис.1 Правильная установка (Рекомендуемая)                                                Рис.2 Правильная установка

   Рис.3 Правильная установка (Не рекомендуемая)                                                Рис.4 Не правильная установка

В передачах с реверсивным приводом требуется размещать натяжитель с двух сторон, поблизости приводной звездочки (рис. 5). 

В этом случае  придется позаботиться о размещении натяжителей цепи таким образом, чтобы при их работе, на прямом участке трансмиссии они не должны были превышать максимальный рабочий угол, допускаемый упругим элементом.

   Рис.5  Натяжение реверсивного привода                                            Рис.6 Натяжение с внутренним натяжителем

Когда передача имеет большое расстояние между центрами, часто случается, что натяжитель не имеет достаточного хода, чтобы восстановить натяжение цепи. Для компенсации провисания возможно применение схемы типа " S " (рис. 7), с установленными вращающимися элементами на рычагах с одним упругим элементом.

 Рис.7 Натяжение по схеме типа "S"    

В натяжителе цепи или ремня наиболее «слабым» местом является точка опоры, в которой он вращается. 

В этой конкретной зоне, фактически, появляются силы трения для деталей, которые находятся в контакте друг с другом.

Рис. 8 Распределение сил

A = Ведущая звездочка
T = Напряжение в области натяжения
Cm= Крутящий момент двигателя
R1 = Участок цепи, входящий в рабочую зону натяжителя
R2 = Участок цепи, выходящий из рабочей зоны натяжителя
F = Точка опоры или точка вращения
Q = Сила действия натяжителя
N = Сила сопротивления цепи
N1 = Сила N на участке ветви R1
N2 = Сила N на участке ветви R2
P3 = Осевое усилия сжатия торсиона
δ = Рабочий угол натяжителя
ε = Угол позиционирования натяжителя
γ1/2 = Вход и выход из цепи угла натяжителя

При работе натяжителя возникает сила Q (рис.8 ), перпендикулярная вращающемуся рычагу, которая в результате воздействия силы сопротивления цепи уравновешивается силой N, которая распределяется на силы N1 и N2 на участках цепи, входящей и выходящей из натяжителя,соответственно R1 и R2. 

При установке натяжителя цепи нужно убедиться, что силы Q и N находятся в максимально возможной степени на одной линии, чтобы не было образования тангенциальных сил сконцентрированных в опоре. 

В случае натяжителей CRESA эти нежелательные тангенциальные силы компенсируются осевым усилием сжатия P3 резинового торсиона. Следовательно, положение натяжителя зависит от угла δ, то есть рабочего угла упругого элемента, и от угла ε, который является углом позиционирования относительно трансмиссии. 

Таким образом, конструктор должен найти правильное соотношение между этими параметрами в соответствии с геометрией его передачи.

Рис. 9 Распределение сил

A = Ведущая звездочка
T = Напряжение в области натяжения
Cm= Крутящий момент двигателя
R1 = Участок цепи, входящий в рабочую зону натяжителя
R2 = Участок цепи, выходящий из рабочей зоны натяжителя
F = Точка опоры или точка вращения
P = Сила массы цепи
P1 = Тангенциальная сила от P
P2 = Нормальная сила от P
P3 = Сила сжатия торсиона

На рисунке 9 показано влияние силы веса цепи P на натяжитель в горизонтальных передачах. Вес цепи, особенно в цепях с большим удельным весом на метр и большим расстоянием между центрами звездочек трансмиссии, распределяется в натяжителе на силу P2, перпендикулярную рычагу, и силу P1, касательную к рычагу. Эти силы уравновешиваются силой сжатия резинового торсиона P3.

Примеры использования