blog over Stroomnetten upgraden riemaandrijvingen voor efficiëntieverbetering

Stel je voor dat je apparatuur ondermaats presteert door knelpunten in het transmissiesysteem - frustrerend, nietwaar? Geluid van tandwielen, hoofdpijn door kettingonderhoud en inflexibele askoppelingen hebben mechanische systemen lange tijd geplaagd. Nu wint een efficiëntere, economischere en betrouwbaardere oplossing aan populariteit: riemaandrijvingen. Deze uitgebreide gids verkent de riemaandrijvingstechnologie, van type selectie tot optimalisatiestrategieën, en helpt ingenieurs superieure krachtoverbrengingssystemen te ontwerpen.

Riemaandrijvingen gebruiken wrijving om kracht over te brengen tussen twee of meer assen, bestaande uit riemen en poelies in een eenvoudige, kosteneffectieve configuratie. In vergelijking met tandwielen, kettingen, askoppelingen en spindels bieden riemaandrijvingen unieke voordelen die ze steeds populairder maken in industriële toepassingen.

• Energie-efficiëntie: Geavanceerde riemtechnologie voldoet aan hoge vermogensbehoeften en behoudt tegelijkertijd een uitzonderlijke efficiëntie, waardoor het energieverbruik wordt verminderd.
• Veiligheid & Betrouwbaarheid: Ingebouwde overbelastingsbeveiliging voorkomt schade aan apparatuur - riemen slippen bij overbelasting.
• Kosteneffectiviteit: Installatie- en onderhoudskosten zijn aanzienlijk lager dan bij tandwiel- of kettingaandrijvingen, waarbij poelies minder slijtage ondervinden dan tandwielen.
• Uitlijningstolerantie: Verdraagt kleine asverplaatsingen, waardoor de precisie-eisen voor de installatie worden verminderd (hoewel een goede uitlijning de levensduur van de riem verlengt).
• Snelheidsreductie/Koppelverhoging: Vermindert doorgaans de assnelheid, waarbij kleinere aandrijfriemschijven grotere wikkelhoeken op aangedreven riemschijven creëren voor optimale wrijvingsgebaseerde krachtoverdracht. Spanners kunnen de wikkelhoeken verder vergroten en de juiste spanning behouden.

Wanneer de aandrijfriemschijf aan de riem trekt, ontstaat er spanning - in combinatie met statische spanning om mechanische kracht over te brengen. Hoge spanning voorkomt warmteontwikkeling, slippen en verkeerde uitlijning door de relatieve beweging tussen riem en riemschijf te minimaliseren.

Omgekeerd duwt de aandrijfriemschijf de riem naar de aangedreven riemschijf, waardoor speling ontstaat. Dit genereert fluctuerende belastingen die, indien niet in rekening gebracht bij het ontwerp, voortijdige uitval kunnen veroorzaken. Vermoeidheid blijft de meest voorkomende uitvalmodus.

De spanningszijde (nabij de aandrijfriemschijf) en de slappe zijde zijn gemakkelijk te onderscheiden - cruciaal voor een correcte installatie en onderhoud.

Technologische ontwikkelingen hebben de ontwerpen van riemaandrijvingen gediversifieerd om tegemoet te komen aan verschillende snelheids- en vermogensvereisten. Ingenieurs moeten deze variaties begrijpen om optimale configuraties te selecteren voor specifieke toepassingen.

De eenvoudigste configuratie gebruikt één riem die meerdere riemschijven verbindt. Alle riemschijven draaien in dezelfde richting, waarbij de spanningszijde zich doorgaans onder de slappe zijde bevindt in horizontale opstellingen om de contacthoek te maximaliseren.

Wanneer riemschijven tegengesteld moeten draaien of grotere wikkelhoeken vereisen, worden gekruiste riemaandrijvingen (die een figuur-8 patroon vormen) gebruikt. Hoewel de wrijving toeneemt en slijtage veroorzaakt, verminderen de juiste afstand tussen de riemschijven en lagere snelheden dit. Hoewel ze een hogere krachtoverbrenging mogelijk maken, vereisen gekruiste ontwerpen langere riemen.

Deze configuratie, met aangedreven riemschijven met meerdere diameters die lijken op getrapte kegels, maakt verschillende uitgangssnelheden mogelijk van één aandrijfmotor - gebruikelijk in draaibanken en boorpersen waar snelheidsvariatie essentieel is.

Dit systeem met dubbele riemschijven (snel = vastgezet op de as, los = vrij draaiend) maakt onmiddellijke starts/stops mogelijk zonder de snelheid van de aandrijfas te veranderen. Veel gebruikt wanneer één aandrijfas meerdere machines selectief aandrijft.

Spanners die aan de slappe zijde worden geplaatst, verbeteren de prestaties door de wikkelhoeken op kleine riemschijven te vergroten - cruciaal wanneer een krappe afstand tussen de riemschijven of kleine diameters anders de krachtoverbrengingscapaciteit zouden beperken.

Voor loodrechte assen draaien deze aandrijvingen riemen 90° rond speciaal ontworpen riemschijven (minimaal 40% breder dan de dwarsdoorsnede van de riem). Geleidingsonderdelen kunnen losraken voorkomen.

Wanneer een trapsgewijze snelheidsreductie onvoldoende blijkt, bereiken samengestelde aandrijvingen met meerdere op de as gemonteerde riemschijven hogere verhoudingen zonder overdreven grote riemschijven of ruimtevereisten.

Moderne riemaandrijvingen gebruiken vijf primaire riemtypen, die elk duidelijke voordelen bieden:

Met cirkelvormige dwarsdoorsneden die passen in U/V-groefriemschijven, blinken ronde riemen uit in bewegingsbesturingstoepassingen die uitgebreide draaiingen vereisen (printers, transportbanden, verpakkingsmachines). Voordelen zijn onder meer:

• Meerdere maat/kleur/textuur opties
• Niet-markerende werking
• Kosteneffectiviteit en duurzaamheid
• Eenvoudige reinigings- en versterkingsmogelijkheden

Riemen met rechthoekige doorsnede die werken op platte of gekroonde riemschijven domineren industriële toepassingen (compressoren, zagerijen, werktuigmachines). Moderne synthetische materialen presteren beter dan traditioneel leer en bieden:

• Hoge snelheid krachtoverbrenging (tot 98% efficiëntie)
• Laag geluid en buigverliezen
• Uitstekende stof/vuilbestendigheid

Riemen met trapeziumvormige doorsnede (passend in bijpassende riemschijfgroeven) zijn tegenwoordig het meest voorkomende type en brengen meer vermogen over door een groter contactoppervlak. Speciale varianten zijn onder meer:

• Zeskantige Riemen: Dubbel-V ontwerp voor omgekeerd buigen
• Gebande Riemen: Meerdere parallelle V's voor toepassingen met hoog vermogen

Getande riemen elimineren slippen door positieve aangrijping (zoals tandwielen/ketting, maar stiller) - cruciaal voor nokkenasaandrijvingen en positioneringssystemen die exacte timing vereisen.

Segmenten van polyurethaan riemen bieden lengteverstelbaarheid en trillingsdemping, hoewel hogere kosten de adoptie kunnen beperken. Vereisen geen speciale riemschijven en worden geïnstalleerd zonder demontage van de machine.

• Vermogensvereisten (met veiligheidsfactoren)
• Afstanden tussen de asmiddens
• Omgevingsomstandigheden (olie, temperatuur, verontreinigingen)
• Ruimtebeperkingen
• Belastingseigenschappen (schokken, omkeerbaarheid)
• Snelheidsratiobeperkingen (rekening houdend met de afmetingen van de riemschijf)

Voordelen:

• Economische werking en onderhoud
• Krachtoverbrenging over lange afstanden
• Soepeler, stiller dan kettingaandrijvingen
• Trillings-/impactabsorptie

Nadelen:

• Slippen beïnvloedt snelheidsverhoudingen
• Zware lager-/asbelastingen
• Beperkt snelheidsbereik
• Periodieke spanningsaanpassingen vereist

De veelzijdigheid van riemaandrijvingen - van precisiebewegingsbesturing tot zware krachtoverbrenging - maakt ze onmisbaar in alle industrieën. Hun kosteneffectiviteit, betrouwbaarheid en flexibiliteit wegen zwaarder dan beperkingen zoals milieugevoeligheid en periodieke onderhoudsbehoeften. De juiste selectie en installatie zorgen voor optimale prestaties in diverse mechanische systemen.